JP5395484B2 - 装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、手首、足首、首部などの装着部位に装着する装着装置に関する。また、生体の情報を測定するセンサを搭載した装着装置に関する。

従来より、運動トレーニングにおいて、過不足のない運動トレーニングを実現する方法の１つとして、運動強度から算出される心拍数を運動トレーニング指標として用い、運動量を調整する方法が知られている。

すなわち、運動強度とは、運動の強さや身体にかかる負荷を指し示す指標で、最大酸素摂取量を１００％としてその何％で運動するかを示すものである。このような運動強度を用いて、運動トレーニングなどを行おうとする際に、目標とする運動強度である目標運動強度を設定し、この目標運動強度に相当する心拍数である目標心拍数で、運動量を管理する方法である。

このような運動強度は、運動強度の数値が大きいほどエネルギー消費量が増え、身体にかかる負荷が大きくなり、肝臓や筋肉に蓄積している糖質をエネルギー源とし、その逆の低い運動強度においては脂質をエネルギー源としている。

これらを鑑みて、糖質と脂質とのどちらを利用してエネルギー源とするかが多く議論されており、この考え方を身体の筋力アップやダイエット、生活習慣病の予防などに適用しようという提案も多い。

ところで、運動強度は、行う運動やその種別によってその数値が特定されているものではなく、また、同じ運動を行ったとしても個人によってその数値は異なり、その数値を正確に知るには、長時間運動時のエネルギー消費量は、酸素摂取量と概ね比例するものであるので、運動中の酸素摂取量を計測する必要がある。しかし、そのために大掛かりな装置と専門的な知識とが必要で、一般にその数値を知ることは難しい。

このため、近年では、運動中の酸素摂取量を計測する代わりに、酸素摂取量と概ね比例する心臓の心拍数を基に数値化され、身体にかかる負荷を、心拍数をもって把握することが行われている。

心拍数の測定にあっては、指を手首の内側や首に当てて、皮膚が心臓の鼓動に応じて振動する様子をその指で感じることをもって測ることができるが、目標心拍数を自分なりに設定して心拍数を運動トレーニング指標とすることが盛んに行われるようになってくると、運動中やトレーニング直後であっても心拍数を測りたいという要望があり、そのような状況にあっても簡便に心拍数を測定できる心拍計が求められるようになってきた。このような事情から、近年、多くの電子心拍計の提案がなされている。

このような電子心拍計としては、一般に心電位検出方式が広く知られており、例えば、指や胸部に脈波を検出する電極を持ったベルト状の脈波検出部を装着し、これとは独立した表示部に有線または無線で情報を送信し、表示するものがある。表示部は、腕などに装着して脈波検出部が検出した脈波の周期から心拍数を求めて表示する。もちろん、脈波検出部と表示部を一体化したものもある。

脈波検出部には、このような電極を用いた電極式の他に、血流の変化を光で捕らえる光
学式や、血圧の変化を、静電式圧力センサを用いて圧力で測定する圧力式などもある。
ところで、このような電子心拍計において、運動中やトレーニング直後であっても心拍数を測定することができるようにするために、脈波を測定するための脈波測定用センサなどを搭載した手首装着型の生体測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に示した従来技術を図１３を用いて説明する。
図１３において、１００は健康管理腕時計、１０２は腕時計ケース、１０８は腕時計バンド、１１０は表示装置である。腕時計バンド１０８を用いて、被測定部位である手首に健康管理腕時計１００を装着する。図示しないが、腕時計ケース１０２の裏面（通常の腕時計でいうならば、裏蓋側）に脈波測定用センサと体温測定用センサとを有しており、使用者の生態情報である、脈波（心拍数）と体温とを測定する。そして、表示装置１１０にその情報を表示する。

また、被装着部位に対して、センサが密着するように工夫された技術も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特許文献２に示した従来技術を図１４を用いて説明する。図１４において、２００は頸動脈波検出装置、２０２は把持装置、２０４は第１アーム、２０６はヒンジ機構、２０８は第２アーム、２１０は脈波検出プローブである。

特許文献２に示した従来技術は、頸動脈の脈波を検出する装置であり、首などに装着する。頸動脈波検出装置２００は、弾性復帰力により縮径方向に付勢された把持装置２０２を備えている。この把持装置２０２は、湾曲した第１アーム２０４と、この第１アーム２０４に対してヒンジ機構２０６によって、回動可能に連結された第２アーム２０８とを備えている。そして、この第１アーム２０４の一端部分に、複数の脈波検出プローブ２１０が、突出方向に摺動可能で、かつ揺動可能なように連結されている。

また、手首などに装着して生体情報を測定する装着装置ではないものの、被装着部位に装置本体を密着させるように、そのバンド構造またはバンドとの接続構造を工夫した技術も提案されている（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照。）。

特許文献３に示した従来技術を図１５を用いて説明する。
図１５において、３００は屈折型時計用バンド、３０１はバンド本体、３０２ａ，３０２ｂはバンド端部である。
特許文献３に示した従来技術は、時計本体とバンドとが角度を有して接続している時計である。図１５はそのバンド部分を示す平面図である。
屈折型時計用バンド３００は、例えば、バンド端部３０２ａが図示しない時計本体の１２時方向に設けたカン足と接続し、バンド端部３０２ｂが６時方向に設けたカン足と接続することでリング状となる。そして、そのバンド３０１で図示しない時計本体を手首に装着する。バンド本体３０１は、バンド端部３０２ａ、３０２ｂと１０°から２０°の屈折角θを有しており、このため、バンド本体３０１と図示しない時計本体とは角度を有して接続される。

このような構成により、バンド本体３０１が尺骨突起を避けることができる。通常知られている腕時計にあっては、時計本体を手首の手の甲側に装着しても、手の平側に装着しても、そのバンドは尺骨突起の上に来てしまうため、その骨の高さ分だけ図示しない時計本体が皮膚から浮いてしまう。しかし、特許文献３に示した従来技術は、バンド本体３０１が尺骨突起を避けているため、時計本体が浮くようなことはない。

特許文献４に示した従来技術を図１６を用いて説明する。
図１６において、４００は時計、４０１はケース、４０２はバンド、４０３はピン、４
０４は取付金具、４０４ａは取付金具４０４に設ける穴である。
特許文献４に示した従来技術は、時計本体とバンドとの角度を変えられるように双方が接続している時計である。時計４００は、ケース４０１の両端にそれぞれピン４０３が設けられ、バンド４０２の両端部の取付金具４０４にはそれぞれ孔４０４ａ設けられている。そして、ピン４０３に孔４０４ａが嵌め込まれて、ケース４０１の平面内で、ケース４０１とバンド４０２が揺動可能に連結した構造を形成している。
このため、時計４００は、腕の動きに合わせてケース４０１が動くようになり、手首に密着しやすい構造となっている。

特許文献５に示した従来技術を図１７を用いて説明する。
図１７において、５００は時計、５０１はケース、５０２はバンド、５０３はボールヘッドジョイント、５０４はピボット、５０５はスリーブである。
特許文献５に示した従来技術は、時計本体とバンドとの角度をさらに変えられるように双方が自由継手構造で接続している時計である。時計５００は、ケース５０１の両端にそれぞれボールヘッドの付いたピボット５０４が設けられている。バンド５０２の両端部には、スリーブ５０５が設けてある。

バンド５０２は、スリーブ５０５にピボット５０４のボールヘッドを挿入することで、ケース５０１に対して回転可能に支持される。このバンド５０２とケース５０１との接続部分はボールヘッドジョイント５０３を構成しており、いわゆる自由継手構造となっている。
このため、時計５００は、矢印ｍや矢印ｎの方向に回転可能であり、ケース５０１が手首に密着しやすい自由度を持った構造となっている。

特開昭５３−３２７６５号公報（第２頁、第２図） 特開平１０−１４６３２２号公報（第３頁、第１図） 実開昭６３−２５０１４号公報（第１頁、第１図） 実開昭６３−１６７２９１号公報（第３頁、第１図） 実開昭６２−５０１２号公報（第６頁、第７図）

特許文献１，２に示した従来技術は、使用者の生態情報（脈波や体温）を測定する手段を持った装置であり、特に、特許文献２に示した従来技術は、被装着部位に対して、センサが密着するように工夫されたものである。

特許文献１に示した従来技術は、図１３に示したように、この健康管理腕時計１００では、従来タイプの時計バンドである腕時計バンド１０８を用いているので、装着者の手首の太さの違いに対応することはできないものである。

すなわち、装着者の手首の太さが腕時計バンド１０８よりも細い場合には、腕時計ケース１０２の手首側の裏面に配置した脈波測定用センサ、体温測定用センサが、手首の手の平側に密着して適度な押圧力で押圧されずに、センサによる正確な測定を実施することができないことになる。また、この場合に、腕時計ケース１０２が運動中、トレーニング中などにおいて位置がずれて、脈波測定用センサによる脈波の測定が行えない場合も発生することになる。

また、特許文献２に示した従来技術は、図１４に示したように、第１アーム２０４の一
端部分に、複数の脈波検出プローブ２１０が、突出方向に摺動可能で、かつ揺動可能なように連結する必要があるため、構造が複雑で、大型になってしまい、コストが高くつくことになるとともに、首などの比較的大径の部分には適用できても、例えば、手首、足首、指などの生体の比較的小径の部分に適用するには不向きである。

また、この場合、突出方向に摺動可能で、かつ揺動可能な構造の複数の脈波検出プローブ２１０を有するので、装着感も良好でなく、しかも、個人差によって形状、大きさの異なる被装着部位によっては、センサ部分である脈波検出プローブ２１０が、被測定部分に安定して接触、押圧することが困難である。

一方、特許文献３〜５に示した従来技術は、使用者の生態情報を測定する手段を持った装置ではなく、通常知られた腕時計に関する技術であるものの、時計本体をより密着するように工夫されたものである。

特許文献３に示した従来技術は、図１５に示したように、バンドの縁３０１ａの長さが縁３０１ｂの長さより長いから、手首に巻きつけても、バンドの縁３０１ａ側が浮き上がり、時計が手首に密着しない。従って、この屈折型時計用バンド３００では、尺骨突起を避けることができるものの、時計本体が手首に密着しない。

また、特許文献４に示した従来技術は、図１６に示したように、時計本体とバンドとの角度を変えられるように接続しているものの、腕に装着された状態では、ケース４０１とバンド４０２との角度を保持する機構がないため、少しでも腕を動かすとケース４０１が手首に密着しなくなってしまう。

同様に、特許文献５に示した従来技術も、図１７に示したように、矢印ｍや矢印ｎの方向に回転可能であるものの、ケース５０１とバンド５０２との角度を保持する機構がないため、腕が動くとケース５０１が手首に密着しなくなる。
特許文献４と特許文献５とに示した従来技術は、共に腕を振るなどの運動をすると、懸かる加速度により時計ケースが動いてしまい、ほとんど密着しなくなってしまう。

以上の説明のように、特許文献１，２に示した従来技術のような使用者の生態情報を測定するための装着装置であっても、特許文献３〜５に示した従来技術のような時計本体を腕に密着させるための機構を備えた腕時計であっても、共通することは、生体の被装着部位にセンサや装置本体（時計本体）を密着させるということである。

特許文献１，２に示した従来技術は、上述の通り、被測定部位への安定したセンサの密着はできず、これらの技術に特許文献３〜５に示した従来技術のバンド構造や、バンドと本体との接続構造を組み合わせたとしても、特許文献３〜５に示した従来技術の問題を個別に説明したとおり、センサを被測定部位に密着させることができないのである。

したがって、使用者の生態情報を測定するための装着装置や時計本体を腕に密着させるための腕時計にあっては、生体に密着し、また生体が動いても密着性が低下しにくい構造が望まれている。

本発明の目的は、このような要求を解決するものである。ケース体とバンド体を有する装着装置であって、個人差によって形状、大きさの異なる被装着部位に装着しても、ケース体は、浮いた状態とならず、装着感も良好で、被装着部位に密着して適度な押圧力で押圧され、しかも、運動中、トレーニング中などにおいても位置がずれることがない装着装置を提供することを目的とする。もちろん、ケース体にセンサを搭載しても、ケース体が密着するから、センサによる正確な測定を実施することができる生体測定装置を搭載した
装着装置を提供することもできる。

本発明の装着装置は、上記目的を達成するために、下記記載の構成を採用するものである。

生体の被装着部位と接触する接触面を有するケース体と、接触面と対向する対向面を含
むバンド体とを有し、ケース体の接触面とバンド体の対向面とで被装着部位を挟むことでケース体を被装着部位に装着をする装着装置であって、
ケース体とバンド体とを結合し、ケース体の接触面とバンド体の対向面とのなす角度を可変可能に結合する角度可変機構を有し、この角度可変機構は、上記角度を、ケース体とバンド体とを所定の角度に固定するロック機構を有し、バンド体は、角度可変機構から対向面にいたる部分が剛性を有する剛性部材で形成されていることを特徴とする。

上記構成の装着装置において、装着装置は、ケース体の接触面とバンド体の剛性部材とを近づける方向に付勢する付勢手段を有するようにしてもよい。

また、上記構成の装着装置において、ケース体は、接触面と接触して生体情報を測定するセンサを備え、生体情報は、脈拍、血圧、発汗のいずれか１つ、またはそれらの組み合わせであってもよい。

また、上記構成の装着装置において、前記ケース体は、前記生体情報を表示する表示手段を備え、表示手段は、生体情報を、絵、文字、図形のいずれか１つ、またはそれらの組み合わせで表示するようにしてもよい。

本発明の装着装置によれば、ケース体とバンド体とが、ケース体の接触面とバンド体の対向面とのなす角度を可変可能な角度可変機構により結合されているので、ケース体が生体の被装着部位に密着することが可能となる。角度可変機構は、ケース体の接触面とバンド体の対向面とのなす角度を所定の角度に固定するロック機構を備えており、運動やトレーニング中であっても、ケース体が位置ずれを生ずることもなく、フィット感の優れた装着装置を提供できる。

本発明の装着装置の外観を示す斜視図である。 本発明の装着装置を図１の斜め裏側の外観を示す斜視図である。 装着装置の側面図で角度可変機構を説明する部分断面図である。 本発明の装着装置の正面図であって、ケース体とバンド体とのなす角を説明する図である。 本発明の装着装置を生体の左手首に装着した状態の斜視図である。 本発明に係る図５の矢印Ａから見た様子を説明する斜視図である。 本発明の装着装置の分解斜視図である。 本発明の装着装置の角度可変機構の部分断面拡大斜視図である。 本発明の装着装置を生体の左手首に装着した状態の斜視図である。 本発明の装着装置を装着した被験者４名の脈拍の検出レベルの良否判定を説明する図表であって、ケース体とバンド体とのなす角度が０度の場合である。 本発明の装着装置を装着した被験者４名の脈拍の検出レベルの良否判定を説明する図表であって、ケース体とバンド体とのなす角度が１３度の場合である。 本発明の装着装置の表示部の表示を説明する平面図である。 特許文献１に示した従来技術を説明する斜視図であって、手首装着型の生体測定装置を左手首に装着した状態を説明する図である。 特許文献２に示した従来技術を説明する側面図であって、頚動脈波検出装置の構成を説明する図である。 特許文献３に示した従来技術を説明する正面図であって、時計用バンドの形状を説明する図である。 特許文献４に示した従来技術を説明する正面図であって、腕時計のバンドとケースとの取り付け構造を説明する図である。 特許文献５に示した従来技術を説明する断面図であって、腕時計のバンドとケースとの取り付け構造を説明する図である。

本発明の装着装置の実施形態を図面に基づき説明する。なお、以下に説明する実施形態については、生体の被装着部位を人体の手首とし、本発明の装着装置は、この手首に装着する例で説明する。また、装着装置は、ケース体の生体との接触面に、生体情報を測定するセンサを備える例を用いて説明する。

図１から図４は、本発明の装着装置の構成を説明する図面である。図１は装着装置の外観を示す斜視図、図２は装着装置を図１の斜め裏側の外観を示す斜視図、図３は装着装置の側面図で角度可変機構を説明する部分断面図である。図４は、装着装置の前面部の様子を示す図で、角度可変機構の作用を説明する図である。

［全体構成の説明：図１〜図６］
図１から図６を用いて本発明の装着装置の全体構成を説明する。なお、各図において同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。

図１および図２に示すように、装着装置１０は、ケース体１と、ケース体１と連結して生体の被装着部位を挟むバンド体２０とから形成される。
ケース本体１は、表面側に表示部８が設けられ、その裏面側にセンサ５が配置される。センサ５は被装着部位と接触するセンサ接触面５１を有している。
バンド体２０は、第１バンド２と第２バンド６からなる。第１バンド２は、ケース体１の前面部１１と第２バンド２の連結部分に、ケース体１とバンド体２０とを生体の被装着部位に付勢するヒンジ部３と、ケース体１とバンド体２０との間の角度（詳しくは、図４に示すように、センサ接触面５１と対向面２３との角度）を可変する角度可変機構とが形成される。ケース体１の前面部１１の側面には、角度可変時におけるヒンジ逃げ部１１ｃが設けてある。

ヒンジ部３と角度可変機構の構造については、図３、図７、図８を用いて後で詳細に説明する。ここではその機能について簡単に説明をする。
ヒンジ部３は、その軸（Ｘ―Ｘ軸）回りに回動が可能な付勢手段を内装している。この付勢手段によって、ケース体１の生体との接触面となるセンサ接触面５１とバンド２０を構成する第１バンド２の対向面２３とが近づく方向に付勢されている。
ケース体１とヒンジ部３との間に、固定用ノブ４の軸（Ｙ―Ｙ軸）回りに回動が可能な角度可変機構を備えている。そして、この角度可変機構によって、ケース体１とバンド体２０とは、その角度を変えることができるとともに、固定用ノブ４によりその角度を固定することができる。

表示部８は、センサ５が測定した結果（例えば、脈波）を基にした生体情報（例えば、
心拍数）を表示する。表示部８は、生体情報を、絵、文字、図形のいずれか１つ、またはそれらの組み合わせで表示することができる。この表示の詳細については、図１２を用いて後述する。
ケース体１には、センサ５の測定を制御する制御手段や測定結果を演算する信号処理手段も搭載されているが、その他に、計時機能、通信機能（例えば、携帯電話機能）などの機能を併せ持っていてもよい。

バンド体２０は、第１のバンド２と第２のバンド６とをバンド接続部７で固定している。バンド体２０の第１バンド２は、剛性を有する剛性部材で構成している。第１バンド２の一部である、ケース体１との対抗面２３も剛性部材で構成している。

第２バンド６は柔軟な部材で構成している。第２バンド６は、ケース１側の端部に面ファスナー６３を備えており、ケース体１に設ける係止シャフト１５を巻き込むようにして折り返し、折り返し部６４の部分で面ファスナー６３にて固定するようになっている。
このように、ケース体１とバンド体２０はリング状になるから、その内側に被装着部位である手首を通し、装着装置１０を固定する。

［ヒンジ部と角度可変機構の概要：図２、図３］
図２および図３に、ヒンジ部３と角度の外観が示されている。ケース体１の前面部１１には、その裏面１１ｂから表面１１ａに向かって２つの切り込み部分１１ｄが設けてある。図２に示すように、２つの切り込み部分１１ｄは、表面１１ａには到達しておらず、平面で見るとコの字形状にくりぬかれたような形状をなし、ヒンジクランプ部１４が構成されている。
このヒンジクランプ部１４がヒンジ連結部３４と接続することで、ケース体１とバンド体２０とは、ヒンジ部３において接続される。

［付勢手段の概要］
装着装置１０は被装着部位にフィットさせる必要がある。また、ケース体１にはセンサ５が搭載されているときは、このセンサ５を被測定部位に密着させる必要がある。このため、ヒンジ部３は、第１のバンド２をケース体１の方向に近づけるように付勢する付勢手段を備えている。

第１のバンド体２が軟性部材であると、ヒンジ部３による付勢力が十分に発揮できず、装着装置１０を装着したときにフィット感が得られない。また、ケース体１のセンサ５を搭載しているときは、センサ５が被測定部位（つまり皮膚）に密着することができない。

［角度可変機構の概要］
角度可変機構は、ヒンジ部３と接続されているヒンジ連結部３４とヒンジクランプ部１４とを、固定用ノブ４およびナット４１を用いて挟み込むことで構成する。
すなわち、切り込み部分１１ｄにヒンジ連結部３４が嵌め込まれるようになっており、固定用ノブ４がケース体１の前面部１１とヒンジ連結部３４とヒンジクランプ部１４を貫通し、ヒンジクランプ部１４に設けた六角形の凹部に収納されたナット４１と螺合している。

このような構成であるから、固定用ノブ４を軸（Ｙ−Ｙ軸）にして、ケース体１とバンド体２０とは回動可能となっている。その様子は、図４を用いて後述する。この回動範囲は、前面部１１に設けてあるヒンジ逃げ部１１ｃとヒンジ部３とが当接するまで傾けることができる。その際は、固定用ノブ４の締め付けを緩めて、ケース体１とバンド体２０とを所定の角度に傾けた後、固定用ノブ４を締め込み、再度固定すればよい。つまり、この固定用ノブ４とナット４１とでロック機構を構成している。

図２および図３に示すように、ケース体１にはセンサ５が設けてあり、人体の接触面（この場合は、手首の皮膚）にセンサ接触面５１を接して、生体の情報を測定することができる。センサ５については、特に限定しないが、接触圧センサを用いることができる。人体の皮膚に伝播する心臓の鼓動に同期した振動を脈波として検出すれば、心拍数を知りえることができる。心拍数とは、一般に１分間の脈の数で表されるから、例えば、１０秒間脈波のピークを脈の数として検出し、その結果を６倍するなどすれば、簡単に心拍数を知りえることができる。

［角度可変機構の作用：図４］
ケース体１とバンド体２０との角度可変機構により、ケース体１の接触面となるセンサ接触面５１と、バンド体２０のケース体１との対向面である対向面２３と、がなす角度は可変することができる。その様子を図４を用いて説明する。
図４は、装着装置１０を固定ノブ４を正面に見る方向の図である。図４（ａ）は、ケース体１がＭ方向に角度α１だけ傾けた例である。図４（ｂ）は、ケース体１がＮ方向に角度α２だけ傾けた例である。なお、図４において、センサ５およびセンサ接触面５１は見えないので、点線で示している。

ケース体１は、図１および図２に示すようなヒンジ部３の回転軸のＸ−Ｘ軸と平行なバンド体２０の対向面２３に対して、固定用ノブ４の軸を中心として矢印のＭ方向およびＮ方向に回転して、任意の角度（α１，α２）だけ傾くことができる。
この角度（α１，α２）は、ケース体１の人体との接触面（センサ５のセンサ接触面５１）とバンド体２０の対向面２３とのなす角度である。
すでに説明したように、ケース体１とバンド体２０とは、前面部１１に設けてあるヒンジ逃げ部１１ｃとヒンジ部３とが当接するまで傾けることができるから、角度（α１，α２）は、ヒンジ逃げ部１１ｃとヒンジ部３とが当接するまでの距離で決めてもよい。なお、角度α１と角度α２とは、同じ角度でもよく、特に限定しないが、１３度〜１５度程度である。

本発明の特徴的な部分はまさにこの点にある。ケース体１とバンド体２０とが、任意の角度（α１，α２）に設定可能であるため、装着装置１０を被装着部位に装着したとき、被装着部位に傾斜があってもケース体１が被装着部位に密着することができるのである。

また、装着装置１０が図示しているようにセンサ５を搭載しているとき、そのセンサ５と生体の被測定部位（つまり皮膚表面）とは、傾いて接すると好ましくない。センサ５が接触圧を検出するようなセンサの場合、センサ５が浮いてしまうと正確に情報を測定することができないからである。このようなときであっても、ケース体１とバンド体２０とが角度（α１，α２）だけ傾くため、センサ５のセンサ接触面５１は、生体の被測定部位に対して浮いたりすることはなく、常に正しく接することができるのである。

ケース体１とバンド体２０とは、Ｍ方向またはＮ方向のどちらか一方向のみに傾くようにしてもよいのは無論であるが、被装着部位を人体の手首としたとき、装着装置１０を左手首にするか右手首にするかによって、傾く方向が異なるから、Ｍ方向とＮ方向との両方向に自在に傾く方が好ましい。

［角度可変機構の角度規制についての説明］
本発明の装着装置１０を例えば腕時計のようにセンサのない装置に適用した場合は、固定用ノブ４を設けて締め付けを行うようにする必要はない。この場合、装着装置１０を手首に装着した後、日常の生活や運動などを行うと、腕の振りや手首の曲げ角度などに応じて、人体の表面には皮膚の伸縮や、筋や骨の隆起などが起こる。このようなとき、ケース
体１とバンド体２０とは、人体の動きに合わせて角度α１または角度α２だけ傾くことで、装着装置１０は、人体の動きに関わらず、常に人体にフィットすることができる。

しかしながら、装着装置１０にセンサ５を搭載しているときは、ケース体１とバンド体２０との角度（α１，α２）を可変する角度可変機構は、その角度が人体の動きなどに合わせて自由に可変されることを規制する必要がある。

すなわち、ケース体１がバンド体２０に対して自由に動いてしまうと、第１のバンド２がヒンジ部３によってケース体１の方向に付勢されても、その力が逃げてしまい、センサ５が被測定部位に対して正しく付勢されなくなるからである。
このため、被測定部位の表面の状態に合わせてケース体１とバンド体２０との角度（α１，α２）を決めた後には、角度可変機構を構成する固定用ノブ４を締め込み、角度が変わらないように固定する。

装着装置１０を装着する人によって、被測定部位の表面の状態が違うため、当然のことながら、角度（α１，α２）も異なる。したがって、装着装置１０を装着して、ケース体１とバンド体２０との角度を変えながら適する角度（α１，α２）を選べばよい。

［装着装置を装着した様子の説明：図５、図６］
次に、装着装置１０を装着した様子を図５、図６を用いて説明する。
図５は、装着装置１０を被装着部位である手首に装着した手のひら側からの様子を示す斜視図であり、図６は、図５に示す矢印Ａの向きから見た図であり、腕の親指側の側面を見た斜視図となっている。なお、センサ５は点線で示している。

図５に示すように、装着装置１０は、手首の手の平側にその裏面（センサ５が備わっている場合は、その面）を接するように装着する。装着者は、手首の手の平側を見るようにすれば、表示部８を正面から見ることができる。装着装置１０が腕時計であったとすると、時刻などの情報を読み取ることができ、装着装置１０にセンサ５を搭載しているときは、そのセンサ５の測定結果に基づく情報を読み取ることができる。

図６に示すように、装着装置１０を構成するケース体１とバンド体２０とは、角度α２で傾斜している。バンド体２０の第１バンド２の対向面２３は、手首の手の甲側の皮膚に密着している。センサ５のセンサ接触面５１は、手首の手の平側の皮膚に密着している。
角度α２は、図４（ｂ）に示す角度と同じものである。図６に示すように、手首から肘の方向に渡り、腕の太さが変わるときの角度に相当する。つまり、被装着部位が人体の手首のような部分であると、その表面は、筋肉、骨、筋などのために平らな部分がほとんどなく、皮膚表面には傾斜がついている。装着装置１０は、このような皮膚表面の傾斜があってもケース体１を密着し、固定することができるのである。

先の説明では、人体の左手首に装着する例を示したが、本発明の装着装置は、右手首に装着してもよい。その場合、ケース体１とバンド体２０との角度は角度α１となる。その様子は、図４（ａ）を参照されたい。
本発明の装着装置は、そのような場合であっても、角度α１または角度α２を適宜変更でき、その後にその角度を維持するように固定することができるため、ケース体１（または、センサ５）が被装着部位に密着することができるのである。

［センサの説明：図２、図３］
次に、センサ５について説明する。
図２および図３に示すように、ケース体１の裏面である内側は、生体の被装着部位である手首の外形形状に沿って湾曲した形状を備え、そして、手首の撓骨動脈に対向する部分
に、センサ５がわずかに突設して設けられ、センサ接触面５１を有している。

ケース体１は、被装着部位である手首の形状に合わせてバンド体２０の対向面２３に対して角度α１または角度α２で傾斜するため、センサ５のセンサ接触面５１が生体の撓骨動脈に沿って密着される。センサ５は、先の説明のとおり、例えば接触圧センサを用いることができるから、センサ接触面５１が被測定部位となる手首の皮膚と密着することは重要である。そして、センサ５からは脈波などの生体情報を得ることができる。

センサ５は、例えば、容量検出型の接触圧センサを用いることができる。このようなセンサは、生体の被測定部位の振動（脈波）などにより、対向する電極間の距離が変化し、これによりその静電容量の変化を検出するものが知られている。

センサ５によって測定された手首から生体の情報は、ケース体１に設けられた演算処理装置（図示せず）によって、各種の演算処理が行われ、表示部８に表示される。

センサ５は、すでに例示した脈波を測定する接触圧センサに限定するものではない。
センサ５としては、体温を測定するための温度センサ、発汗度を測定するための発汗センサなどとしてもよく、これらの組み合わせのセンサ群としてもよい。このように構成することによって、脈波の測定、体温の測定、発汗度の測定に対応することができ、極めて便利である。

発汗度を測定するためには、特に限定しないが、湿度センサを用いる。湿度センサは、高分子系、金属酸化物系などのセンサが知られている。例えば、高分子系のセンサは、高分子膜の水分の吸収、放出に伴う誘電率の変化から、センサ周囲の相対湿度を測定するものである。これらの湿度センサは、いわゆるコンデンサ型が良く知られており、コンデンサの平行平板電極間に高分子フィルムを挟持したものであって、吸収する水分の量に応じて静電容量が変化するものである。

また、発汗度は、皮膚抵抗センサを用いてもよい。皮膚抵抗センサは、特に限定しないが、独立した２つの電極を皮膚に当て、その電極間に微弱な電流を流すことで皮膚の抵抗を測定するものである。皮膚抵抗センサを用いると、装着者の発汗度のみならず、皮膚の動きも検出することができる。

温度を測定するためには、特に限定しないが、温度センサを用いる。温度センサは、接触式や非接触式が知られている。前者はサーミスタや熱電対、後者はサーモパイル（赤外線センサ）が知られている。サーミスタは半導体の温度特性を利用した抵抗温度センサであって、サーモパイルは物体から放射される赤外線を受けて、そのエネルギー量に応じた熱起電力を発生させるものである。

［角度可変機構およびヒンジ部の付勢手段の詳細説明：図３、図７、図８］
次に、図３、図７、図８を用いて角度可変機構およびヒンジ部の３付勢手段の構成を詳述する。
図７は装着装置の分解斜視図であり、図８は装着装置の角度可変機構の部分断面拡大斜視図である。

図７において、１２はケース体１の後端部、１３は貫通孔、２１は第１バンド２のヒンジ側端部、２２は第２バンド側端部、２４は第１バンド２に設ける開口部である。同じく、３１はヒンジ連結部の孔、３２ａ，３２ｂはカバー部、３３はヒンジ連結部３４に設けるラックである。６１は第２バンド６の分岐部分，６２は第２バンド６の結合部分、６５は折り返し端部、７はバンド接続部７で、第１接続部材７１と、第２接続部材７２から構
成される。３２１は、ヒンジ側端部２１内に収納され固定された固定カム、３２２は可動カム、３２３は付勢バネである。

図８において、前面部１１の裏面１１ｂに、ガイドピン穴１６、ガイド用矩形穴１６が形成される。４２１は爪の先端、４２２は爪のガイドピン、４２３は爪の回り止めであり、ガイドピン穴１６と矩形穴１７に収納される。

［角度可変機構の説明］
まず、ケース体１とヒンジ部３の角度可変機構について詳細に説明する。
角度可変機構は、複数の部材で構成している。固定用ノブ４がケース体１の貫通孔１３とヒンジ部３のヒンジ連結部３４の孔３１を貫通し、ケース体１が固定用ノブ４の軸（Ｙ−Ｙ軸）回りにヒンジ部３に対し回動可能に形成されている。
そして、ヒンジ連結部３４の孔３１を中心として円周上に形成したラック３３と、爪４２と、板バネ４３と、ケース体１の前面部１１の内部にある爪４２と板バネ４３のガイド機構も有している。ガイド機構とは、ガイドピン穴１６、ガイド用矩形穴１７、爪の先端４２１、爪のガイドピン４２２、爪の回り止め４２３である。

図８に示すように、ヒンジ連結部３４の円周上に形成されたラック３３は、先端がほぼ９０度を成す二等辺三角形の歯の形状に形成されている。爪４２は、同様に先端がほぼ９０度を成す二等辺三角形の形状の爪の先端４２１と、ケース体１のガイドピン孔１６に嵌合する爪のガイドピン４２２と、ケース体１のガイド用矩形穴１７に当接する爪の回り止め４２３で形成されている。板バネ４３は、爪４２とガイド用矩形穴１７との間に位置し、爪４２をラック３３に付勢し、噛み合わせるように働いている。

つまり、角度可変機構は、固定用ノブ４を緩めケース体１を傾ける際、爪４２とラック３３の噛み合いによるラチェットの仮止めが可能で、クリック感を持つラチェット機能も形成している。
このような構成であるから、角度可変機構は、固定用ノブ４を緩めても、ラチェット機能によりケース体１の傾きを維持することができる。

なお、傾き変更の際はクリック感を持ってケース体１の回動が可能であり、固定用ノブ４の締め込みで、ケース体１を任意の角度で固定することが可能なので、ケース体１の角度調整は容易である。

［ヒンジ部の付勢手段の説明］
次に、第１バンド２をケース体１に近づける方向に付勢する付勢手段について詳細に説明する。

図７に示すように、ヒンジ連結部３４と２つカバー部３２ａ，３２ｂが一体に形成されており、カバー部３２ａとカバー部３２ｂとの間に第１バンド２のヒンジ側端部２１が嵌め込まれるようになっている。
カバー部３２ａ，３２ｂの内部には、それぞれ可動カム３２２とこれに接続する付勢バネ３２３とが内蔵されている。第１バンド２のヒンジ側端部２１には貫通口があり、その内部には、一対の固定カム３２１が内蔵されている。
可動カム３２２には可動カム接触面３２２ａがあり、固定カム３２１にも固定カム接触面３２１ａがある。可動カム３２２に接続している付勢バネ３２３と固定カム３２１とは、可動カム接触面３２２ａと固定カム接触面３２１ａとが噛み合うようになっている。付勢手段は、このように構成されている。
したがって、可動カム３２２と固定カム３２１との斜面の噛み合いと付勢バネ３２３による押圧力によって、Ｘ−Ｘ軸回りに回転力が発生し、第１バンド２をケース体１の方向
に付勢することができる。

このような付勢手段を備えることによって、個人差によって形状、大きさの異なる被装着部位でも、ケース体１に対して第１バンド２を押圧することができ、高いフィット感を得ることができる。また、運動中であっても、常に第１バンド２がケース体１の方向に付勢されるため、ケース体１が被装着部位から浮いた状態となることはなく、被装着部位から装着装置１０がずれてしまうような不快感もなくなるのである。

装着装置１０に脈波測定用などのセンサ５を搭載しているとき、その接触面５１は、この付勢手段による付勢力によって、被測定部位（つまり皮膚）に密着することができる。センサ５を構成するセンサの構造によって、センサ５を被測定部位に押圧するための押圧力の大きさは変わるが、総じて一定の押圧力で押圧される方が、センサ接触面５１が浮いたりしないために好ましい。
付勢手段により一定の押圧力を発生させることができるから、装着装置１０は、装着者が静止した状態以外の状態（例えば、トレーニング中）などにおいても、センサ５による正確な測定を実施することができる。

以上、説明した付勢手段の構成は一例であって、もちろんこれに限定されるものではない。付勢手段を備えたヒンジ構造としては、例えば、特開平１０−１５３２１４号公報、特開平１０−２５２７３９号公報に開示されるようなヒンジ構造を採用することもできる。当該公報に記載の構造は、例えば、株式会社ストロベリーコーポレーションから入手可能である。

［第１のバンド２の構成の説明：図３、図７］
次に第１バンド２について、図３、図７を用いて詳述する。
図７に示すように、第１バンド２は、ヒンジ側端部２１の厚さが厚く、かつヒンジ側端部２１の両側から、２条の（２本の）平行なバンド部が延設された形状で、第２バンド側端部２２に向かって厚さが薄くなるように形成されている。第１バンド２は、剛性部材で構成している。第２バンド側端部２２には、ケース体１のセンサ５に対向する対向面２３が形成されている。

２条の（２本の）平行なバンド部が延設された第１バンド２は、略矩形状の開口部２４が形成されており、これにより、手首に装着した際に、ムレを防止するとともに、軽量化が図れる。そして、開口部２４で尺骨突起を避けることにより、尺骨突起によって第１バンド２が浮いた状態とならないように構成されている。
この開口部２４を有することにより、手首に装着する際に、開口部２４内に尺骨突起が位置するように位置決めをすることができる。つまり、開口部２４は、位置決め手段としても機能することができる。

例えば、人体の手首で脈波を測定するとき、手首には脈波測定に適した位置がある。例えば、手首の手の平側の、親指の付け根から肘側にやや寄った位置である。この位置は個人によっても多少異なるために抽象的な表現にならざるを得ないものの、相当数の被験者を用いて測定すれば、おおよその位置を知ることができる。そのようにするなどして知りえた脈波測定に適した位置にセンサ５が接するように、ケース体１の形状や第１のバンド２の湾曲した形状を決めるのである。

第１バンド２は、手首の形状にフィットさせて装着感を良好にするためには、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリテトラ・フルオロ・エチレン樹脂（フッ素樹脂）などの各種合成樹脂、ニトリル系エラストマ
、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ＮＢＲ、アクリルゴムなどの各種エラストマなど、弾性力を有する可撓性部材を採用するのが望ましい。

また、このように、第１バンド２を、弾性力を有する可撓性部材から構成する代わりに、第１バンド２の内部に、例えば、板バネなどの弾性部材を介装してもよい。また、Ｔｉ−Ｎｉ系などの形状記憶合金を採用することによっても同様な効果を得ることもできる。

このように、第１バンド２を、弾性力を有する可撓性部材から構成することによっても、装着装置１０を手首に装着する際には、第１バンド２の第２バンド側端部２２とケース体１の後端部１２との間の開放端部同士が接近する方向への内側向きの付勢力に抗して押し広げればよく、手首に容易に装着することができる。

そして、手首に装着装置１０を装着した状態では、第１バンド２の第２バンド側端部２２の対向面２３とケース体１の後端部１２との間の開放端部同士が接近する方向に内側に再び付勢された状態となり、装着装置１０の手首への装着状態を安定して維持することができ、手首の周囲での装着装置１０の回転、抜け落ちなどを効果的に防止することができる。

また、ヒンジ部３は、ケース体１に対して第１バンド２をＸ−Ｘ軸回りに回動することが可能であるから、第２バンド６を係止シャフト１５に挿通していない状態であれば、手首の尺骨側または橈骨側を開放した構造となるから、装着装置１０を手首にいわゆるワンタッチで着脱することができる。

［第２のバンド６の構成の説明：図３、図７］
次に第２バンド６について、図３、図７を用いて詳述する。
第２バンド６は、装着装置１０において、第１バンド２の２条の（２本の）平行な第２バンド側端部２２と、ケース体１の後端部１２との間を連結して、生体の被測定部位を締め付けるように構成されている。

第２バンド６と第１バンド２とは、二股状に分岐した分岐部分６１にそれぞれ設けられた第２接合部材７２と、第１バンド２の２つの分岐した第２バンド側端部２２にそれぞれ設けられた第１接合部材７１と、で結合して、バンド体２０（図１、図２を参照）を形成している。

第２バンド６の結合部分６２は、帯形状を有しており、折り返し端部６５で折り返している。第２バンド６は、ケース体１の後端部１２に設ける係止シャフト１５を折り返し端部６５に挿通するようにしており、面ファスナー６３にて係止されている。第２バンド６の端部は、折り返し部６４となっている。

すでに説明したように、装着装置１０は、第１バンド２の付勢力に抗ってこれを押し広げて装着するが、第２バンド６によって、バンド体２０とケース体１とでループ形状になり、被装着部位に装着することができる。このとき、第２バンド６は、補助バンドの役割を果たしており、面ファスナー６３を外して、位置を変えることにより、被装着部位への締め付けを変えることができる。

このように構成することによって、第２バンド６によって、第１バンド２の第２バンド側端部２２と、ケース体１の後端部１２とを締め付けることができるので、装着装置１０を手首に装着した際に、装着装置１０の手首への装着状態を安定して維持することができ、手首の周囲での装着装置１０の回転、抜け落ちなどを効果的に防止することができる。

しかも、第２バンド６によって、第１バンド２の第２バンド側端部２２と、ケース体１の後端部１２とを締め付けることができるので、センサ５の検出面を手首側に適度な押圧力で押圧することができ、これにより、センサ５によって正確な生体の情報を測定することができる。

第２バンド６は、特に限定しないが、例えば、ゴム、スプリングなどの弾性部材から構成してもよい。このように、第２バンド６を弾性部材で構成すると、この弾性部材の弾性力によって、第１バンド２の第２バンド側端部２２とケース体１の後端部１２とを締め付けることができる。

また、第２バンド６を第１バンド２の２本の第２バンド側端部２２に一体的に成形して形成することもできるが、第２バンド６を第１バンド２の２つの第２バンド側端部２２に対して、着脱自在に構成することもできる。

この場合には、第２バンド６の有する色などの組み合わせなどによってデザインバリエーションの拡大を図れるとともに、第２バンド６が破損損傷した場合にも、その部分のバンド部材を交換することができ、便利である。

なお、第２バンド６としては、このような面ファスナー６３を用いた構造以外にも、公知の時計バンドに用いられている、例えば、中留部材なども用いることができ、特に限定されるものではない。

なお、角度可変機構によってケース体１とバンド体２０とは、角度（α１，α２）を有するから、第２バンド６は、これら角度を形成するときにそれを規制しないような構成が望ましい。
例えば、第２バンド６を伸縮自在の部材で構成するのである。また、係止シャフト１５およびその取り付け穴を工夫するようにしてもよい。すなわち、角度（α１，α２）に応じて係止シャフト１５が湾曲してもよく、ケース体１の後端部１２に設ける係止シャフト１５の取り付け穴を楕円形状にすることで、係止シャフト１５が傾くようにしてもよい。
もちろん、これらの構成は一例であるが、このようにすれば、ケース体１とバンド体２０との間に、角度（α１，α２）を有しても、第２バンド６がその傾きを規制してしまうことはない。

［検出レベルの特性の説明：図９〜図１１］
次に、装着装置１０に設けている角度可変機構により、ケース体１を傾けた場合のセンサ５による検出レベルの特性を、主に図９〜図１１を用いて説明する。
図９から図１１は、本発明の装着装置１０を生体の左手首に装着し、角度可変機構によりケース体１を所定の角度に傾け、センサ５で検出した出力レベル状況を説明する図である。図９は、装着装置１０を生体の左手首に装着した状態の斜視図であり、図１０および図１１は、センサ５による被験者４名の脈拍を検出した出力レベルの良否判定を説明する図表である。

図９においては、生体の左手首に装着された装着装置１０に搭載されたセンサ５は、点線で示している。これは、センサ５がケース体１の内側に突設されているためである。
図９において、５０はセンサ５を構成するセンサ素子群を示すものであって、マトリクスタイプのセンサアレイである。
センサアレイ５０は、例えば、６×７マトリクスタイプであり、手首の長さ方向に６つのセンサ素子が並び、手首の幅方向７つのセンサ素子が並ぶ、計４２個のセンサ素子から構成されている。図９に示すように、各センサ素子には便宜上１〜４２の番号を付与している。

このようなマトリクスタイプのセンサアレイは、接触圧を検出する接触圧センサなどが知られており、そのセンサ素子としては、圧電型検出素子や抵抗型検出素子、そして静電型検出素子などが知られている。
このようなセンサ素子を用いて、人体の脈波を測定する。そして、ケース体１に内蔵している図示しない手段によって、測定した脈波から心拍数を測定し、その結果を表示部８に表示する。

図９に示すように、センサアレイ５０は全部で４２個のセンサ素子から構成しており、図示はしないが、それぞれのセンサ素子ごとに脈波を測定することができる。
脈波は、心臓の鼓動により伸縮した血管の振動として人体の皮膚に現れる。脈波の測定は、それを検出する。皮膚に現れる振動は、ある程度の面積に広がって発生するものであるから、マトリクスタイプのセンサアレイを用いると、所定の皮膚面積全体の振動を測定することができるため、脈波を検出し損なうことが少ない。また、どのセンサ素子が脈波を測定しているかも調べることができて便利である。

装着装置１０のセンサ５は、ケース体１の被測定部位側にあり、手首の撓骨動脈に沿った位置に接するようになっている。表示部８はケース体１の表面側にあるため、使用者が目視することができる。
なお、図９に示す例は、生体の左手首に装着装置１０を装着している。手首の側面から見た様子は、図６を参照されたい。図６に示すように、ケース体１とバンド体２０とのなす角度は、α２となっている。

図１０、図１１に示す図表は、センサ５による被験者１〜４の４名の安静時の脈拍を検出したときの様子を説明するものであって、図９に示すセンサアレイ５０の４２個のセンサ素子それぞれの出力レベルの良否判定を示すものである。装着装置１０を一人の被験者ごとに５回ずつ装着してそれぞれ脈波の検出を行ったときの様子を模式的に示している。

図１０の図表は、ケース体１とバンド体２０とのなす角度（α１，α２）が０度のとき、つまり傾いていないときの良否判定を示すものである。図１１の図表は、ケース体１とバンド体２０とのなす角度がα２の場合であって、１３度のときの良否判定を示すものである。なお、図９に示すように装着装置１０を人体の左手首に装着しているため、すでに説明しているように、図１１の場合のケース体１とバンド体２０とのなす角度はα２となる。

センサアレイ５０を構成する４２個のセンサ素子からの脈波の検出信号は、電気信号として得ることができる。センサ５を接触圧センサとすれば、センサ素子は、例えば、コンデンサのような平行平板型の電極を有する静電型検出素子である。静電型検出素子は、脈波による皮膚の振動によって、この電極間の距離が変わることで静電容量が変化し、この静電容量の変化量を脈波として検出することができる。

つまり静電型検出素子は、皮膚の振動という物理量を静電容量の変化という電気信号に変換して検出するものである。このため、各センサ素子から得られる電気信号は、アナログ信号である。このような構成のセンサアレイ５０からの電気信号をセンサ出力として信号処理するとき、各センサ素子から得られる各センサの出力レベルを、予め決めている閾値と比較することで脈波かどうかを選別する。
なお、これらの処理を行うケース体１に内蔵している図示しない信号処理回路の動作およびセンサ素子からの電気信号の説明は、すでに知られている技術であるため省略する。

図１０、図１１においては、センサアレイ５０の各センサ素子からの脈波として選別さ
れた電気信号については、検出可能な出力レベルの電気信号を検出した場合は○印、検出不可能な出力レベルの電気信号は×印をセンサアレイ５０上に示している。
図１０と図１１との図表を比較することで、ケース体１とバンド体２０とのなす角度の違いによるセンサ出力の変化を知ることができる。

ケース体１とバンド体２０とのなす角度が０度のときを示す図１０の図表によれば、その被験者１においては、１回目の測定では、センサ素子１１番，１２番，１７番，１８番，２３番，２４番，２９番，３０番が脈波を検出していることを示している。２回目の測定では１回目と同様な結果である。３回目では、センサ素子１２番，１７番，１８番，２３番，２４番，３０番が脈波を検出していることを示している。４回目では、センサ素子５番，１１番，１２番，１７番，１８番，２３番，２４番，３０番が脈波を検出していることを示している。５回目では、センサ素子１１番，１７番，１８番，２３番，２４番，２９番，３０番が脈波を検出していることを示している。

図１０の図表に示す被験者１は、傾向的にセンサアレイ５０の向かって右側のセンサ素子から多く脈波が検出されている。つまり、手首の手の平に近い側のセンサ素子で脈波を検出している。これは他の被験者２〜４についても同様である。

すでに説明したように、脈波は血管の振動が皮膚表面に伝わる。図９に示す例では、脈波を検出するための血管が撓骨動脈となっており、センサ５はこの撓骨動脈の上部に位置している。撓骨動脈は腕の長さ方向に伸びており、その血管に沿って脈波は現れる。また、血管の振動は皮膚表面に放射状に広がると考えられているから、腕の幅方向にも若干の幅を持って現れる。センサアレイ５０においては、センサ素子１３番〜１８番の列、１９番〜２４番の列、２５番〜３０番の列の下部に撓骨動脈が位置している。理想的には、これらの列のセンサ素子全てが脈波を検出することが好ましい。

しかしながら、図１０の図表に示すように、脈波の検出場所は、センサアレイ５０の所定の列の下部にある撓骨動脈には沿っていない。これは、センサ５が手首に片当たりしている状態を示している。すなわち、センサアレイ５０の向かって左側が皮膚から浮いているか、接触が弱い状態である。

すでに説明したように、理論的には、センサアレイ５０を構成する４２個のセンサ素子のどれか１つでも脈波を検出すれば、心拍数を算出できる。しかし、１つのセンサ素子からの情報だけでは、正しい脈波かどうかを知りえることが難しい。そこで実際には、複数のセンサ素子から得られるそれぞれの脈波を比較するなどして、正しい心拍数を算出している。つまり、センサアレイ５０を構成するセンサ素子のうち、なるべく多くのセンサ素子が脈波を検出する方が好ましいのである。

また、脈波を正しく検出しているセンサ素子の数が少なかったり、図１０の図表に示すようにセンサアレイ５０内で偏っていたりすると、被験者が安静時の場合ならばよいが、脈波の測定中に少しでも腕や手首を動かしてしまうと、センサ５と披測定部位とがずれてしまい、心拍数の測定が不安定になってしまうか、測定自体が行えなくなってしまう。

このような状況であるから、脈波を正しく検出できるセンサ素子が多い方がよいのであるが、ケース体１とバンド体２０とのなす角度が０度の場合は、被測定部位に対してセンサ５が片当たりしてしまい、検出可能なセンサ素子が少なくなってしまう。このため、脈波の測定に係る時間中、腕や手首を動かせない状態になってしまい、もちろん、被験者が運動中やスポーツ中に心拍数を測定しようとしても、それはできないのである。

一方、ケース体１とバンド体２０とのなす角度α２が１３度としたときを示す図１１の
図表によれば、その被験者１においては、１回目の測定では、センサ素子１１番，１２番，１５番〜１８番，２０番〜２４番，２６番〜３０番，３４番，３５番が脈波を検出していることを示している。２回目の測定では、センサ素子１７番，２１番〜２４番，２７番〜３０番，３４番〜３６番が脈波を検出していることを示している。３回目では、センサ素子１３番〜１８番，２１番〜２４番，２６番〜３０番が脈波を検出していることを示している。４回目では、センサ素子９番〜１２番，１３番〜１８番，１９番〜２４番，２６番〜３０番が脈波を検出していることを示している。５回目の測定では、センサ素子１６番〜１８番，２１番〜２４番，２６番〜３０番，３４番〜３６番が脈波を検出していることを示している。

図１１の図表に示す被験者１は、傾向的に帯状に脈波が検出されている。つまり、撓骨動脈に沿うように脈波を検出している。図１０の図表に示すようなケース体１とバンド体２０とのなす角度が０度の場合に比較して、血管に平面的に重なるセンサ素子が脈波を検出しており、脈波を検出できるセンサ素子の数が多くなっている。これは他の被験者２〜４についても同様である。これは、センサ５が被測定部位に一様に圧接していることを示している。

図１０の図表と図１１の図表とを比較して明らかなように、装着装置１０は、角度可変機構によりケース体１とバンド体２０とのなす角度を所定の角度（図１０および図１１に示す場合では、角度α２を１３度）だけ傾けることにより、センサ５のセンサ接触面５１（図２、図３を参照）が被測定部位である人体の皮膚に一様に圧接することができた。
装着装置１０の付勢手段によって、第１バンド２がケース体１の方向に付勢されているが、角度可変機構は、ロック機構により、ケース体１とバンド体２０とのなす角度を固定することができるから、付勢手段による付勢力が逃げることがなく、センサ５を被測定部に押圧する状態を維持できるのである。
これにより、運動中やトレーニング中に腕が振られ加速度が掛かったとしても、図１１の図表に示すように、センサアレイ５０内で脈波を検出できるセンサ素子の数が多いため（換言すると検出範囲が広いから）、脈波を検出し損なうセンサ素子が少ないのである。
すなわち、外乱に強く、心拍数の測定に信頼性のあるデータを得ることが可能となる。

［表示部の説明：図１２］
次に、表示部８の表示される内容について説明する。また、表示部８と角度可変機構を連携して、ケース体１とバンド体２を最適な傾き角度に調整する方法についても説明する。

図１２は、装着装置１０のケース体１の上面にある表示部８を示す平面図である。
図１２に示すように、表示部８は、時計表示部８１、運動強度と心拍数とを表示する生体情報表示部８２、ケース体１とバンド体２０とのなす角度（α１，α２）を表示する傾き角度表示部８３から形成されている。

時計表示部８１は、装着装置１０に搭載している計時手段から時刻情報を算出して表示する。図１２に示す例では、１２時３８分５０秒を示している。

生体情報表示部８２は、センサ５から得られた脈波から心拍数を算出して表示すると共に、この心拍数から運動強度を算出して表示している。心拍数は、通常１分間の心臓の鼓動の数で示すものである。例えば、脈波を１分間測定して心拍数として表示してもよいが、すでに説明したように、所定の時間（数秒間）に検出された脈波を１分間に現れる脈波に換算して心拍数として表示してもよい。図１２に示す例では、心拍数（ＢＰＭ）は、１２７を示している。

運動強度とは、運動の強さや身体にかかる負荷を指し示す指標で、最大酸素摂取量を１００％としてその何％で運動するかを示すものである。このような運動強度を用いて、運動やトレーニングなどを行おうとする際に、目標とする運動強度である目標運動強度を設定し、この目標強度に相当する心拍数である目標心拍数で、運動量を管理する方法が知られている。

運動強度は、行う運動やその種別によってその数値が特定されているものではなく、また、同じ運動を行ったとしても個人によってその数値は異なる。そのため、その数値を正確に知るには、長時間運動時のエネルギー消費量は酸素摂取量と概ね比例するものであるので、運動中の酸素摂取量を計測する必要がある。しかし、それには大掛かりな装置と専門的な知識とが必要であり、一般にその数値を知ることは難しい。
このため、近年では、運動中の酸素摂取量を計測する代わりに、酸素摂取量と概ね比例する心臓の心拍数を基に数値化され、身体にかかる負荷を心拍数をもって把握することが行われているのである。

運動強度は、知られているカルボーネン法により、％ＨＲＲを単位とする数値を算出することができる。カルボーネン法による運動強度（％ＨＲＲ）は、次式の演算によって算出する。なお、心拍数はセンサ５から得られた測定値であり、最大心拍数は、２２０から年齢を引いた数字で求めることができる。

運動強度（％ＨＲＲ）＝（心拍数−安静時心拍数）÷（最大心拍数−安静時心拍数）×１００

例えば、年齢４０歳の人が装着装置１０を装着して運動やスポーツを行ったとき、そのときの心拍数が１３５であったとする。装着装置１０の使用者の安静時心拍数が７０であったとすると、運動強度（％ＨＲＲ）は、約５９％となる。図１２は、その数字を示している。

特別な訓練を受けているようなプロスポーツ選手を除き、一般人〜スポーツ愛好家の場合、運動強度が５０％〜６０％の運動が有酸素運動に相当し、脂肪燃焼効率が高いといわれている。装着装置１０の使用者は、この運動強度の数値を目視しながら運動すれば、ダイエットに有効となるのである。

なお、生体情報表示部８２は、図１２に示す例では、運動強度を数字の他に、人が走る様子を模したグラフィックや、１０，５０，１００と目盛られたバー表示が増減するような表示を併用している。また、脈波の測定中や心拍数を表示している最中などにハートマークを点滅させるようにしている。

ところで、ケース体１とバンド体２０とのなす角度（α１，α２）は、ケース体１の内部に知られている傾斜センサを搭載して、角度可変機構を用いてケース体１とバンド体２０との角度（α１，α２）を設定するときに、傾斜センサからの情報から角度を算出するようにしてもよい。
その場合、算出した角度は、傾き角度表示部８３に、例えば、１３度などと表示することができる。

また、図９で示した６×７マトリクスタイプのセンサアレイ５０の出力信号を用いて、各センサ素子の脈波の検出状態からケース体１とバンド体２０とが適する角度になるようにしてもよい。
その場合、傾き角度表示部８３は、ドットマトリクス型の表示手段として、各センサ素子ごとの脈波の検出状態をグラフィカルに表示してもよい。図１２に示す例では、傾き角
度表示部８３は、３×６ドットマトリクスのグラフィックで表示している。

傾き角度表示部８３によるケース体１の傾き角度の調整は、次の手順で行われるのが望ましい。
まず、装着装置１０を手首に装着し、図示しないがスイッチなどを操作して脈波を測定するモードにするなどして、心拍数の測定を開始する。
固定用ノブ４を緩める。この状態ではクリック機構が働きケース体１はその位置を保っている。
次に、傾き角度表示部８３の３×６ドットマトリクスの表示を目視しながら、ケース体１を徐々に傾ける。最適な傾き角度は、撓骨動脈に沿って、センサ５が手首を一様に圧接している状態であるから、傾き角度表示部８３の表示状態がより多くのセンサ素子が脈波を検出している状態となる位置でケース体１の傾きを止める。
そして、ロック機構の固定用ノブ４を締め付け固定する。
以上のような簡単な手順で、ケース体１とバンド体２０とのなす角度（α１，α２）が最適な傾き角度に設定される。

傾き角度表示部８３の表示方法は、特に限定するものではない。グラフィカルな３×６ドットマトリクスの表示でも、各ドットは十字や丸の形状でもよく、また、折れ線グラフのような表示でもかまわない。もちろん、ブザー音などの音による報知を併用してもよいことはいうまでも無い。

なお、装着装置１０は、ケース体１とバンド体２０とのなす角度可変する角度可変機構を有していることと、第１バンド２を付勢する付勢手段を設けているため、フィット感が向上しているので、装着装置１０としては、センサ５を搭載した生体情報測定装置、腕時計の他にも、ブレスレットなどの装飾品にも用いることができる。また、人体に装着する音楽プレイヤなどのウェアラブル機器、携帯電話などの小型携帯用端末にも適用可能である。

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、装着装置１０を手首に装着するようにしたが、例えば、腕、足首、膝部、指、首などその他の生体部位に装着するように構成することも可能であり、また、上記実施例では、生体として人体に適用したが、例えば、犬やチンパンジーなどの動物の健康管理などのために装着するようにすることも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ ケース体
２ 第１バンド
３ ヒンジ部
４ 固定用ノブ
５ センサ
６ 第２バンド
７ バンド接続部
８ 表示部
１０ 装着装置
１１ ケース体１の前面部
１１ａ 前面部１１の表面
１１ｂ 前面部１１の裏面
１１ｃ ヒンジ逃げ部
１１ｄ 切り込み部分
１２ ケース体１の後端部
１３ 貫通孔
１４ ヒンジクランプ部
１５ 係止シャフト
１６ ガイドピン孔
１７ ガイド用矩形穴
２０ バンド体
２１ ヒンジ側端部
２２ 第２バンド側端部
２３ 対向面
２４ 開口部
３１ ヒンジ連結部の孔
３２ａ，３２ｂ カバー部
３３ ラック
３４ ヒンジ連結部
４１ ナット
４２ 爪
４３ 板バネ
５０ センサアレイ
５１ センサ接触面
６１ 分岐部分
６２ 結合部分
６３ 面ファスナー
６４ 折り返し部
７１ 第１接続部材
７２ 第２接続部材
８１ 時計表示部
８２ 生体情報表示部
８３ 傾き角度表示部
３２１ 固定カム
３２１ａ 固定カム接触面
３２２ 可動カム
３２２ａ 可動カム接触面
３２３ 付勢バネ
４２１ 爪の先端
４２２ 爪のガイドピン
４２３ 爪の回り止め

Claims (4)

1. 生体の被装着部位と接触する接触面を有するケース体と、前記接触面と対向する対向面を含むバンド体とを有し、前記ケース体の前記接触面と前記バンド体の前記対向面とで前記被装着部位を挟むことで前記ケース体を前記被装着部位に装着をする装着装置であって、
   前記ケース体と前記バンド体とを結合し、前記ケース体の前記接触面と前記バンド体の前記対向面とのなす角度を可変可能に結合する角度可変機構を有し、
   前記角度可変機構は、前記角度を、前記ケース体と前記バンド体とを所定の角度に固定するロック機構を有し、
   前記バンド体は、前記角度可変機構から前記対向面にいたる部分が剛性を有する剛性部材で形成されていること
   を特徴とする装着装置。
2. 前記装着装置は、前記ケース体の前記接触面と前記バンド体の前記剛性部材とを近づける方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装着装置。
3. 前記ケース体は、前記接触面と接触して生体情報を測定するセンサを備え、
   前記生体情報は、脈拍、血圧、発汗のいずれか１つ、またはそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１または２に記載の装着装置。
4. 前記ケース体は、前記生体情報を表示する表示手段を備え、
   前記表示手段は、前記生体情報を、絵、文字、図形のいずれか１つ、またはそれらの組み合わせで表示することを特徴とする請求項３に記載の装着装置。
   

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