JP5363968B2 - Biological information measuring device with electric field communication function and biological information measuring unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体近傍で通信可能な電界通信機能を有する生体情報測定装置および生体情報測定ユニットに関する。 The present invention relates to a biological information measuring device and a biological information measuring unit having an electric field communication function capable of communicating in the vicinity of a living body.
従来、生体情報の測定および処理する生体情報測定装置としては、図11のように無線通信回路を搭載した生体情報を測定するセンサと、生体情報を測定するセンサを駆動するか否かを判定するための加速度センサとを備えた生体情報測定装置が開示されている。 Conventionally, as a biological information measuring device for measuring and processing biological information, it is determined whether or not to drive a biological information measuring sensor equipped with a wireless communication circuit and a biological information measuring sensor as shown in FIG. A biological information measuring device including an acceleration sensor for the purpose is disclosed.
特開2006−312010号公報 JP 2006-312010 A
従来の通信機能を兼ね備えた生体情報測定装置202においては、個人情報である生体情報が電波により飛ばされるため、セキュリティ上の問題があった。また、生体情報測定装置を起動させるメインスイッチ203のほかに生体情報を測定するための生体センサを未装着状態で動作させていると電池の消耗が速いため、装着確認センサまたは生体情報測定可能時に生体センサに電力を供給するスイッチ201を別途設ける必要があった。また生体情報を送受信するためのアンテナ204を設ける必要があるため、小型化が困難であった。
The biometric
電界通信において、生体と送受信機とが電気的に結合していることにより通信が可能となることから、他の送受信機と電界通信による通信が可能であれば、電界通信機能を有する生体情報測定装置が生体に装着されていると判断できることを本発明者は見出した。本発明は、この新たな知見により上記の課題解決を図るものであり、通信時のセキュリティ性が高く、なおかつ部品点数を増やさずに消費電力を低く抑えられる生体情報測定装置、および生体情報測定方法を提供することを目的とする。 In electric field communication, since a living body and a transmitter / receiver are electrically coupled to each other, communication is possible. Therefore, if communication with another transmitter / receiver is possible, biological information measurement having an electric field communication function is possible. The inventor has found that it can be determined that the device is attached to a living body. The present invention is intended to solve the above-described problems based on this new knowledge, and has a high security at the time of communication, and a biological information measuring device and a biological information measuring method that can keep power consumption low without increasing the number of parts. The purpose is to provide.
本発明の生体情報測定装置は、生体の生体情報を測定する生体センサと、前記生体センサで取得した生体情報を前記生体を介して電界通信により送受信する通信部と、前記通信部が前記生体に装着された他の送受信機と通信可能であるか否かを判定する通信判定部と、前記通信判定部にて通信可能と判定した時に前記生体センサに電力供給し測定を開始させる制御部と、を有することを特徴とする。 The biological information measuring apparatus of the present invention includes a biological sensor that measures biological information of a biological body, a communication unit that transmits and receives biological information acquired by the biological sensor by electric field communication through the biological body, and the communication unit is connected to the biological body. A communication determination unit that determines whether or not communication with another mounted transceiver is possible, and a control unit that supplies power to the biosensor and starts measurement when the communication determination unit determines that communication is possible, It is characterized by having.
この構成によれば、生体情報測定装置を生体に装着することにより、生体を介しての電界通信が可能となると同時に、生体情報測定が可能となることから、生体情報測定装置の生体への装着確認または生体情報測定可能か否かを判定するためのセンサを別途設ける必要がなく、部品点数の削減および小型化が可能となる。また、生体情報測定装置は非装着時には生体を介しての電界通信が不可能であるため、生体情報測定装置の測定動作をしない。そのため、非装着時の低消費電力化により、携帯機器においては電池寿命を延ばすことが可能となる。さらに、生体を介してのみの通信であるためセキュリティ性が向上する。 According to this configuration, by attaching the biological information measuring device to the living body, electric field communication through the living body becomes possible, and at the same time, biological information measurement becomes possible. There is no need to separately provide a sensor for checking whether or not biometric information can be measured, and the number of parts can be reduced and the size can be reduced. In addition, when the biological information measuring device is not worn, electric field communication through the living body is impossible, and thus the biological information measuring device does not perform the measurement operation. Therefore, it is possible to extend the battery life in the portable device by reducing the power consumption when not attached. Furthermore, since it is communication only via a living body, security is improved.
本発明の生体情報測定装置において、前記生体センサは、発光素子と、前記発光素子の光強度を調整する調整部と、受光素子と、受光素子の出力を増幅する増幅回路と、を含む光電式脈波センサであり、前記調整部は、前記光電式脈波センサへの電力供給開始後、前記増幅回路の出力電圧が前記光電式脈波センサの最大出力電圧以下となるように、前記発光素子の光強度を調整することが好ましい。 In the biological information measuring device of the present invention, the biological sensor includes a light emitting element, an adjustment unit that adjusts the light intensity of the light emitting element, a light receiving element, and an amplification circuit that amplifies the output of the light receiving element. The light emitting element is a pulse wave sensor, and the adjustment unit is configured so that an output voltage of the amplifier circuit is equal to or lower than a maximum output voltage of the photoelectric pulse wave sensor after power supply to the photoelectric pulse wave sensor is started. It is preferable to adjust the light intensity.
この構成によれば、通信判定部にて通信可能と判定した時に、発光素子に電力供給し測定を開始するため、測定不能時に発光素子に電力供給することによる無駄な電力消費を抑制することができる。また、生体センサ装着時の接触状態のばらつきに起因する光電式脈波センサの出力電圧の飽和を抑制し、消費電力の低減を図りつつ精度良く脈波検出を行うことができる。 According to this configuration, when the communication determination unit determines that communication is possible, power is supplied to the light emitting element and measurement is started, so that unnecessary power consumption due to power supply to the light emitting element when measurement is impossible can be suppressed. it can. In addition, saturation of the output voltage of the photoelectric pulse wave sensor due to variations in the contact state when the biosensor is mounted can be suppressed, and pulse wave detection can be performed with high accuracy while reducing power consumption.
本発明の生体情報測定装置において、前記生体情報を記録する記録部を有しており、
前記他の送受信機は、他の生体情報測定装置であり、前記制御部は、前記通信判定部が前記他の生体情報測定装置と互いに送受信可能と判定したときに、前記生体センサで測定された生体情報を前記記録部に記録させることが好ましい。
The biological information measuring device of the present invention has a recording unit for recording the biological information,
The other transceiver is another biological information measurement device, and the control unit is measured by the biological sensor when the communication determination unit determines that transmission / reception with the other biological information measurement device is possible. It is preferable to record biological information in the recording unit.
この構成によれば、生体情報測定装置が生体に装着されている可能性が高い時に生体情報を記録するため、精度の高い生体情報の記録ができる。 According to this configuration, since the biological information is recorded when there is a high possibility that the biological information measuring device is attached to the living body, the biological information can be recorded with high accuracy.
本発明の生体情報測定ユニットは、前記生体情報測定装置との通信を行う生体情報処理装置を有し、前記生体情報処理装置は、前記生体情報測定装置との通信可否を判定するために必要な通信信号を送受信できる信号送受信部と、前記生体情報測定装置との通信が可能なとき前記生体情報測定装置からの生体情報を収集するための生体情報収集部と、を有することを特徴とする。 The biological information measuring unit of the present invention includes a biological information processing apparatus that communicates with the biological information measuring apparatus, and the biological information processing apparatus is necessary for determining whether communication with the biological information measuring apparatus is possible. A signal transmission / reception unit capable of transmitting / receiving a communication signal and a biological information collection unit for collecting biological information from the biological information measurement device when communication with the biological information measurement device is possible.
この構成によれば、生体情報測定装置で測定された生体情報を生体情報処理装置へ通信により転送することが可能である。 According to this configuration, the biological information measured by the biological information measuring device can be transferred to the biological information processing device by communication.
本発明の生体情報測定ユニットは、前記生体情報測定装置を複数個有することが好ましい。 The biological information measuring unit of the present invention preferably includes a plurality of the biological information measuring devices.
この構成によれば、複数個所で同時に生体情報を測定することができるため、データの信頼性の向上や、脈波や体温などの異なる生体情報の同時測定が可能となる。 According to this configuration, biometric information can be measured at a plurality of locations at the same time, so that it is possible to improve data reliability and simultaneously measure different biometric information such as pulse waves and body temperature.
本発明の生体情報測定ユニットは、複数の生体情報測定装置が同種の生体情報を測定する生体情報測定装置であり、前記生体情報処理装置は、前記複数の生体情報測定装置から送信された生体情報を収集し、収集した前記生体情報の検出状態を比較し、良好なデータを選択する生体情報判定部を有することが好ましい。 The biological information measuring unit of the present invention is a biological information measuring device in which a plurality of biological information measuring devices measure the same kind of biological information, and the biological information processing device transmits biological information transmitted from the plurality of biological information measuring devices. It is preferable to have a biometric information determination unit that collects the detected biometric information, compares the detected states of the collected biometric information, and selects good data.
この構成によれば、生体に体動がある場合において、体動影響が大きく生体情報が取得できない箇所でのデータを利用せず、体動影響が小さく精度良く生体情報を取得できる箇所のデータを利用できるため、常時モニタリングが可能となる。また、無線の場合のように複数の生体間での混信がなく、特定の生体の生体情報を得ることができる。 According to this configuration, when there is a body movement in the living body, the data of the portion where the influence of the body movement is large and the biological information cannot be acquired is not used, and the data of the portion where the biological information can be acquired with a small amount of the influence of the body movement. Since it can be used, it can be monitored constantly. Further, there is no interference between a plurality of living bodies as in the case of wireless, and biological information of a specific living body can be obtained.
本発明の生体情報測定ユニットは、生体情報測定装置と、前記生体情報測定装置との通信を行う生体情報処理装置を有し、前記生体情報処理装置は、前記生体情報測定装置との通信可否を判定するために必要な通信信号を送受信できるものであり、前記制御部は前記通信判定部が前記生体情報処理装置と送受信可能と判定したときに、前記記録部に記録した前記生体情報を前記生体情報処理装置に送信することが好ましい。 The biological information measuring unit of the present invention includes a biological information measuring device and a biological information processing device that communicates with the biological information measuring device, and the biological information processing device determines whether or not communication with the biological information measuring device is possible. A communication signal necessary for determination can be transmitted and received, and the control unit determines the biological information recorded in the recording unit when the communication determination unit determines that transmission and reception with the biological information processing apparatus is possible. It is preferable to transmit to the information processing apparatus.
この構成によれば、生体情報処理装置が装着されていない状態においても、生体情報測定装置間で生体への装着の有無を判定し、生体情報の測定を開始することができる。 According to this configuration, even when the biological information processing apparatus is not attached, it is possible to determine whether or not the biological information measuring apparatus is attached to the living body and to start measuring biological information.
さらに、生体情報測定装置が生体に装着されている可能性が高い時に生体情報を記録するため、精度の高い生体情報の記録ができる。 Furthermore, since the biological information is recorded when there is a high possibility that the biological information measuring device is attached to the living body, the biological information can be recorded with high accuracy.
本発明の生体情報測定方法は、生体情報を測定する生体センサと、電界通信で他の通信機と通信可能な通信部と、を有する生体情報測定装置を用いて生体情報を測定する方法であって、
電界通信によって他の通信機と通信可能であるか否かを判定し、
通信可能と判定した時に前記生体センサに電力供給し測定を開始し、
前記生体センサで取得した生体情報を電界通信によって他の通信機へ送信することを特徴とする。
The biological information measuring method of the present invention is a method of measuring biological information using a biological information measuring device having a biological sensor that measures biological information and a communication unit that can communicate with other communication devices by electric field communication. And
Determine whether it is possible to communicate with other communication devices by electric field communication,
When it is determined that communication is possible, power is supplied to the biological sensor and measurement is started.
The biometric information acquired by the biometric sensor is transmitted to another communication device by electric field communication.
この方法によれば、装着確認または生体情報測定可能か否かを判定するためのセンサを別途設ける必要がなく、生体情報を測定するために必要なセンサと通信機能のみで構成されるため、部品点数を削減および小型化が可能となる。また、生体情報測定装置を非装着時に動作する必要がないため、非装着時の低消費電力化により、電池寿命を延ばすことが可能である。さらに、生体近傍のみの通信であるためセキュリティ性が向上する。 According to this method, it is not necessary to separately provide a sensor for determining whether or not it is possible to confirm wearing or to measure biological information, and it is composed of only a sensor and a communication function necessary for measuring biological information. The number of points can be reduced and the size can be reduced. In addition, since it is not necessary to operate the biological information measuring device when it is not attached, it is possible to extend the battery life by reducing power consumption when it is not attached. Furthermore, since the communication is only in the vicinity of the living body, the security is improved.
本発明の生体情報測定方法は、前記生体センサが発光素子と受光素子と増幅回路と前記発光素子の光強度を調整する調整部を含む光電式脈波センサであり、前記増幅回路の出力が前記光電式脈波センサの最大出力電圧以下となるように光強度を調整することが好ましい。 The biological information measuring method of the present invention is a photoelectric pulse wave sensor in which the biological sensor includes a light emitting element, a light receiving element, an amplifier circuit, and an adjustment unit that adjusts light intensity of the light emitting element, and the output of the amplifier circuit is It is preferable to adjust the light intensity so as to be equal to or lower than the maximum output voltage of the photoelectric pulse wave sensor.
この方法によれば、通信判定部にて通信可能と判定した時に、発光素子に電力供給し測定を開始するため、測定不能時に発光素子に電力供給することによる無駄な電力消費を抑制することが可能となる。また、生体センサ装着時の接触状態のばらつきに起因する光電式脈波センサの出力電圧の飽和を抑制し、消費電力の低減を図りつつ精度良く脈波検出を行うことができる。 According to this method, when the communication determination unit determines that communication is possible, power is supplied to the light emitting element and measurement is started, so that unnecessary power consumption due to power supply to the light emitting element when measurement is impossible can be suppressed. It becomes possible. In addition, saturation of the output voltage of the photoelectric pulse wave sensor due to variations in the contact state when the biosensor is mounted can be suppressed, and pulse wave detection can be performed with high accuracy while reducing power consumption.
本発明の生体情報測定方法は、生体情報を測定する生体センサと、電界通信で他の通信機と通信可能な通信部と、を有する複数の生体情報測定装置と、前記生体情報測定装置から生体情報を生体近傍での電界通信により受信する生体情報処理装置とを用いて生体情報を測定する方法であって、前記複数の生体情報測定装置のいずれか1つにおいて、前記生体情報処理装置との通信可否を判定し、通信不能の時に、他の前記生体情報測定装置との通信可否を判定し、他の前記生体情報測定装置との通信可能な時に、前記1つの生体情報測定装置の前記生体センサに電力を供給して生体情報を測定して記録し、前記生体情報処理装置との通信が可能になった時に、前記記録された生体情報を前記生体情報処理定装置に送信することを特徴とする。 The biological information measuring method of the present invention includes a plurality of biological information measuring devices each including a biological sensor that measures biological information, a communication unit that can communicate with another communication device through electric field communication, and the biological information measuring device A method for measuring biological information using a biological information processing apparatus that receives information by electric field communication in the vicinity of the living body, wherein any one of the plurality of biological information measuring apparatuses includes: It is determined whether or not communication is possible. When communication is impossible, it is determined whether or not communication with the other biological information measurement device is possible. When communication with the other biological information measurement device is possible, the biological body of the one biological information measurement device. Power is supplied to the sensor to measure and record biological information, and when the communication with the biological information processing apparatus becomes possible, the recorded biological information is transmitted to the biological information processing apparatus. And
この方法によれば、装着確認または生体情報測定可能か否かを判定するためのセンサを別途設ける必要がなく、生体情報を測定するために必要なセンサと通信機能のみで構成されるため、部品点数を削減および小型化が可能となる。また、生体情報測定装置を非装着時に生体センサを動作させる必要がないため、非装着時の低消費電力化により、電池寿命を延ばすことが可能である。さらに、生体近傍のみの通信であるためセキュリティ性が向上する。 According to this method, it is not necessary to separately provide a sensor for determining whether or not it is possible to confirm wearing or to measure biological information, and it is composed of only a sensor and a communication function necessary for measuring biological information. The number of points can be reduced and the size can be reduced. Further, since it is not necessary to operate the biosensor when the biometric information measuring device is not attached, the battery life can be extended by reducing the power consumption when the biometric information measuring device is not attached. Furthermore, since the communication is only in the vicinity of the living body, the security is improved.
さらにまたこの方法によれば、生体情報測定装置が装着された際に、生体情報測定装置と生体情報処理装置との通信が不能であっても、生体情報測定装置で生体情報を測定して記録し、生体情報処理装置と通信可能になったときに記録した生体情報を前記生体情報処理装置に送信するため、連続した生体情報の取得が可能となる。 Further, according to this method, when the biological information measuring device is attached, even if communication between the biological information measuring device and the biological information processing device is impossible, the biological information measuring device measures and records the biological information. Since the biometric information recorded when communication with the biometric information processing apparatus becomes possible is transmitted to the biometric information processing apparatus, continuous biometric information can be acquired.
本発明による生体情報測定装置は、生体情報を測定する生体センサと、前記生体センサで取得した生体情報を生体近傍で電界通信により送受信する通信部と、前記通信部が通信可能であるか否かを判定する通信判定部と、を有し、前記通信判定部にて通信可能と判定した時には、前記生体センサに電力供給を開始して生体情報を測定することから、装着確認または生体情報測定可能か否かを判定するためのセンサを別途設ける必要がなく、部品点数の削減および小型化が可能となる。また、生体情報測定装置は非装着時に測定動作をしないため、非装着時の低消費電力化により、携帯機器においては電池寿命を延ばすことが可能となる。さらに、生体近傍のみの通信であるためセキュリティ性が向上する。 The biological information measuring apparatus according to the present invention includes a biological sensor that measures biological information, a communication unit that transmits and receives biological information acquired by the biological sensor by electric field communication in the vicinity of the living body, and whether the communication unit is communicable. A communication determination unit for determining whether or not the communication determination unit determines that communication is possible. There is no need to separately provide a sensor for determining whether or not the number of parts is reduced, and the number of parts can be reduced and the size can be reduced. In addition, since the biological information measurement device does not perform a measurement operation when not worn, the battery life can be extended in portable devices by reducing power consumption when not worn. Furthermore, since the communication is only in the vicinity of the living body, the security is improved.
本発明による生体情報測定ユニットは、生体情報測定装置と、前記生体情報測定装置との通信を行う生体情報処理装置を有し、前記生体情報処理装置は、前記生体情報測定装置との通信可否を判定するために必要な通信信号を送受信できることから、生体情報測定装置で測定された生体情報を生体情報処理装置へ通信により転送することが可能となる。 The biological information measuring unit according to the present invention includes a biological information measuring device and a biological information processing device that communicates with the biological information measuring device, and the biological information processing device determines whether or not communication with the biological information measuring device is possible. Since communication signals necessary for determination can be transmitted and received, the biological information measured by the biological information measuring device can be transferred to the biological information processing device by communication.
本発明による生体情報測定方法は、生体情報測定装置が生体に装着しているときに生体センサに電力を供給して生体情報を測定するので、電力消費を抑えることが可能となる。 Since the biological information measuring method according to the present invention supplies biological power to the biological sensor and measures the biological information when the biological information measuring device is attached to the living body, it is possible to suppress power consumption.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電界通信機能付き生体情報測定ユニットの構成図の一例であり、生体1に装着される生体情報測定装置2と他の送受信機50から構成される。装着場所の一例としては、生体情報測定装置2は手首、他の送受信機50は、胸ポケットやズボンのポケットである。
FIG. 1 is an example of a configuration diagram of a biological information measuring unit with an electric field communication function according to a first embodiment of the present invention, and includes a biological
生体情報測定装置2は、生体情報である脈波や脈拍数を検出するための生体センサ14、電界通信のため電極4、電極5、生体センサ14で取得した生体情報を前記生体近傍で電界通信により送受信する通信部15、通信部15が生体1に装着された他の送受信機と通信可能であるか否かを判定する通信判定部16、および通信判定部16にて通信可能と判定した時に生体センサ14に電力供給し測定を開始させる制御部17、から構成されている。前記生体情報測定装置2が生体1に装着された際に、前記生体センサ14が生体1に対向するとともに前記電極4が生体1と容量結合するよう、前記生体センサ14と前記電極4とが生体情報測定装置2の生体1側となるように配置されている。
The biological
他の送受信機50も生体1と容量結合することにより、生体情報測定装置2は他の送受信機50と通信が可能となる。
The
通信判定部16は、他の送受信機50の信号送受信部21から発信されている通信可否を判定するために必要な通信信号を受信する。通信判定部16が、生体情報測定装置2と他の送受信機50とが通信可能と判定した場合、生体1が生体情報測定装置2と他の送受信機50とを装着しており生体情報を測定可能な環境にあると見做し、通信可能という情報を制御部17に送る。制御部17は、生体センサ14に電力供給し生体情報測定を開始させる。
The
図2を用いて、本発明の第1の実施の形態と従来例との通信状態と生体情報測定装置装着有無の相関について説明する。 The correlation between the communication state between the first embodiment of the present invention and the conventional example and the presence or absence of the biological information measuring device will be described with reference to FIG.
従来例の通信方式は無線通信であるため、生体情報測定装置と他の送受信機との間で無線通信が可能であったとしても、生体が通信機を装着しているとは限らず、別途生体情報測定装置が装着され、生体情報が測定可能であるか否かを判断する専用のセンサが必要となる。 Since the communication method of the conventional example is wireless communication, even if wireless communication is possible between the biological information measuring device and another transceiver, the biological body is not necessarily equipped with a communication device, A biometric information measurement device is attached, and a dedicated sensor for determining whether or not biometric information can be measured is required.
それに対して本実施例の通信方式は電界通信であり、生体情報測定装置と他の送受信機との間で電界通信が可能であれば、生体が生体情報測定装置と他の送受信機とを装着している可能性が高いと判定できる。つまり通信状態と生体情報測定装置装着有無との間に相関があるため、通信が可能であることが生体情報測定装置を装着していることになり、生体情報測定装置装着有無を判断する専用のセンサが必要ないため、部品点数が削減できる。 On the other hand, the communication method of the present embodiment is electric field communication, and if the electric field communication is possible between the biological information measuring device and another transceiver, the living body wears the biological information measuring device and the other transceiver. It can be determined that there is a high possibility that In other words, since there is a correlation between the communication state and the presence or absence of the biological information measuring device, it means that the communication is possible and the biological information measuring device is attached. Since no sensor is required, the number of parts can be reduced.
図3は、本実施例の生体センサ14に好適に用いられる光電式脈波センサの構成図の例である。
FIG. 3 is an example of a configuration diagram of a photoelectric pulse wave sensor preferably used for the
光電式脈波センサ14は、発光素子52と受光素子54と増幅回路56と前記発光素子の光強度を調整する調整部53から構成されている。光電式脈波センサ14は、発光素子52から血管に向けて発光し、血管を通った光を受光素子54で受光し、受光素子54で受光した光強度の変化を検出することで血管の収縮を把握し、それにより脈波を検出する。
The photoelectric
発光素子52を用いる光電式脈波センサ14では、発光時に電界通信時に比べて約10倍の電力を消費するため、生体情報測定可能時にのみ発光素子52に電力供給を行うことで、低消費電力化が効果的に実現できた。
Since the photoelectric
図4に、光電式脈波センサ14の発光素子52の光強度を徐々に増し、脈波波形を検出したグラフの一例を示す。グラフの横軸が時間、左縦軸が脈波センサ14の出力電圧、右縦軸が発光素子52への印加電圧である。図5により、脈波センサ14の脈波測定時の出力電圧が、脈波センサ14の最大出力電圧(1.6mV)の80%程度になるまで発光素子52への印加電圧を徐々に増やすことで、脈波センサ14の脈波測定時の脈波出力が徐々に増大し、出力が飽和することなく、かつ振幅が十分に大きくでき、精度よく脈波が検出されていることがわかる。
FIG. 4 shows an example of a graph in which the light intensity of the
本発明の第2の実施の形態に係る電界通信機能付き生体情報測定ユニットの説明を、図1を用いて行う。 A biological information measuring unit with an electric field communication function according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第2の実施の形態は、第1の実施の形態に対し、他の送受信機50が生体情報処理装置3である点が異なる。生体センサ14で測定された生体情報は、通信部15に送られ、電極4および生体1を介して、電極9を有する生体情報処理装置3へ送られる。
The second embodiment is different from the first embodiment in that another
生体情報処理装置3は、電界通信のための電極9、電極10、生体情報測定装置2との通信可否を判定するために必要な通信信号を送受信できる信号送受信部21、生体情報測定装置2との通信が可能なとき生体情報測定装置2からの生体情報を収集するための生体情報収集部22、および生体情報などの通信信号を表示する表示部12、通信信号を記録する記録部13を具備している。生体情報測定装置2から送られてきた生体情報は、電極9を介して信号送受信部21に送られる。信号送受信部21は通信信号から脈波などの生体情報や個体識別番号などを検出した後に、生体情報収集部22に生体情報や個体識別番号などを送る。生体情報収集部22は送られてきた生体情報や個体識別番号などを、表示部12に表示させ、また記録部13に記録させる。
The biological
本発明の第2の実施の形態に係る電界通信機能付き生体情報測定ユニットに特有な制御方式の例について、図5に従って説明する。 An example of a control method unique to the biological information measuring unit with electric field communication function according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の電界通信機能付き生体情報測定ユニットにおいては、生体情報処理装置3より、通信の可否を判定するための通信確認信号を送信S1する。
In the biological information measuring unit with electric field communication function of the present invention, the biological
生体情報測定装置2においては、前記通信確認信号により、通信可否を判定S2し、通信可と判定した時には、脈波センサを駆動するための電力を供給S3する。続いて、脈波センサの発光素子の発光を開始S4し、脈波センサの出力を確認S5する。その後、脈波出力を確認しながら、発光素子の光強度を調整S6し、得られた脈波情報を生体情報測定装置より送信S7する。
The biological
送信された脈波情報は、生体情報処理装置3にて受信S8され、脈波情報の表示および記録S9が行われる。また、測定された脈波情報は、病院などの情報センタに送信S10される。
The transmitted pulse wave information is received S8 by the biological
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る、複数の生体情報測定装置を有する電界通信機能付き生体情報測定ユニットの構成図の一例である。本実施の形態は、第2の実施の形態に対し、異種の生体情報を測定する生体センサ14を有する生体情報測定装置2が複数ある点が異なる。生体である人体101に、脈波センサ102を有する第1の生体情報測定装置、体温センサ103を有する第2の生体情報測定装置、呼吸センサ104を有する第3の生体情報測定装置、および加速度センサ105を有する第4の生体情報測定装置が、例えば手首、首、足首などに装着されている。また、各生体情報測定装置102、103、104,105で取得した生体情報を受信、表示、および記録するための生体情報処理装置106が、例えば腰付近に装着されている。
FIG. 6 is an example of a configuration diagram of a biological information measuring unit with an electric field communication function having a plurality of biological information measuring devices according to the third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the second embodiment in that there are a plurality of biological
脈波センサ102、体温センサ103、呼吸センサ104および加速度センサ105で取得された生体情報は、生体情報処理装置106に送られる。生体情報処理装置106は、送られた生体情報から、表示部12に生体情報等を表示させ、また記録部13に生体情報等を記録させる。
The biological information acquired by the
生体情報処理装置106は、人体101と容量結合していればよく、必ずしも人体101に装着されている必要はない。生体情報処理装置106は、例えば人体101が接触する自転車やランニングマシンなどの運動・健康機器に装備されている。この場合、電極9は、ハンドルや取手に設置されている。
The biological
図7は、本発明の第4の実施の形態に係る、同種の生体情報を測定する生体センサ14を有する生体情報測定装置2を複数個有する電界通信機能付き生体情報測定ユニットの構成図の一例である。本実施の形態は、第3の実施の形態に対し、生体センサ14が同種の生体情報を測定するものである点が異なる。人体101に第1の脈波センサ102A、第2の脈波センサ102B、および第3の脈波センサ102Cが例えば手首、首、足首などに装着されている。また、各生体情報測定装置で取得した生体情報を表示および記録するための生体情報処理装置106が、例えば腰付近に装着されている。
FIG. 7 is an example of a configuration diagram of a biological information measuring unit with an electric field communication function having a plurality of biological
第1、第2、第3および第4の脈波センサ102A,102B,および102Cで取得された生体情報は、生体情報処理装置106の生体情報収集部22を通して生体情報判定部31に送られる。生体情報判定部31は、送られた生体情報のうち、体動影響などのノイズにより生体情報として活用できないデータがあるかどうか判定する。生体情報判定部31は、活用できないと判定したデータは表示・記録せず、生体情報として有用な出力である信号のみを表示・記録する。
The biological information acquired by the first, second, third, and fourth
生体情報処理装置106は、人体101と容量結合していればよく、必ずしも人体101に装着されている必要はない。生体情報処理装置106は、例えば人体101が接触する自転車やランニングマシンなどの運動・健康機器に装備されている。この場合、電極9は、ハンドルや取手に設置されている。
The biological
図8のA1、B1、およびC1は、本発明の第4の実施の形態に係る第1、第2、および第3の脈波センサ102A,102B,および102Cの脈波出力を示したグラフの一例である。また、図8のA2、B2、およびC2は、脈派出力グラフ図8のA1、B1、およびC1を、時間で1回微分したグラフの一例である。
A1, B1, and C1 in FIG. 8 are graphs showing pulse wave outputs of the first, second, and third
図8のA1は脈波出力電圧が小さい場合、図8のB1は脈波出力電圧が適度な場合、図8のC1は脈波出力電圧が大きい場合である。 A1 in FIG. 8 is when the pulse wave output voltage is small, B1 in FIG. 8 is when the pulse wave output voltage is moderate, and C1 in FIG. 8 is when the pulse wave output voltage is large.
出力が良好なデータとは、脈波センサ出力電圧を時間で一回微分したグラフ図8のA2、B2、およびC2で0(ゼロ)クロスの点を検出して、その点の時間間隔から心拍数を算出し、心拍数が一定の範囲(例えば10〜200bpmの範囲)に入っていることを指す。 Data with good output is a graph obtained by differentiating the pulse wave sensor output voltage once in time. A point of 0 (zero) cross is detected at A2, B2, and C2 in FIG. The number is calculated to indicate that the heart rate is within a certain range (for example, a range of 10 to 200 bpm).
図8のA1、およびA2では、脈波出力グラフ図8のA1および1回微分グラフ図8のA2とも振幅が小さく、脈波検出が困難である。また、図8のC1、およびC2においては、脈波出力グラフ図8のC1がアンプの出力の上限値に達しており、1回微分グラフ図8のC2では大半の時間の微分値が0となるため、脈波検出が困難である。一方、図8のB1、およびB2においては、脈波出力グラフ図8のB1がアンプ出力の上限以下で大きな振幅も得られ、1回微分のグラフ図8のB2の0クロスの点が規則的に検出されているため、脈波検出が精度よく行われている。 In A1 and A2 of FIG. 8, the amplitude of the pulse wave output graph A1 of FIG. 8 and A2 of the first derivative graph of FIG. 8 is small, and it is difficult to detect the pulse wave. Further, in C1 and C2 of FIG. 8, pulse wave output graph C1 of FIG. 8 has reached the upper limit value of the output of the amplifier, and in the differential graph of FIG. Therefore, pulse wave detection is difficult. On the other hand, in B1 and B2 of FIG. 8, a large amplitude is obtained when B1 of the pulse wave output graph of FIG. 8 is less than or equal to the upper limit of the amplifier output, and the zero cross point of B2 of FIG. Therefore, the pulse wave is detected with high accuracy.
本発明の第5の実施の形態に係る、生体情報を記録する記録部を有する電界通信機能付き生体情報測定ユニットの構成図の例および特有な制御方式の例について、図9および図10を用いて説明する。本実施の形態と第3の実施の形態との違いは、生体情報測定装置2が生体1に装着された生体情報処理装置3との通信が可能と判断しなかった場合、他の生体情報測定装置2と通信可能であるか否かを判定する通信判定部16を有していること、および測定した生体情報を記録するための記録部41を有していることである。
FIG. 9 and FIG. 10 are used for an example of a configuration diagram of a biological information measuring unit with an electric field communication function having a recording unit for recording biological information and an example of a specific control method according to the fifth embodiment of the present invention. I will explain. The difference between the present embodiment and the third embodiment is that when the biological
第3の実施の形態で、生体情報測定装置2aにおいて、前記通信確認信号により通信可否を判定S2し、通信可能と判定できなかった場合、他の生体情報測定装置2bから発信されている通信可否を判定するために必要な通信信号を検索する。通信判定部16が、生体情報測定装置2aと他の生体情報測定装置2bとが通信可能と判定した場合、生体1が生体情報測定装置2aと他の生体情報測定装置2bとを装着しており生体情報を測定可能な環境にあると見做し、通信可能という情報を生体情報測定装置2aの制御部17aに送る。制御部17aは、生体情報測定装置2aの生体センサ14aに電力供給し生体情報測定を開始させる。生体センサ14aで測定された生体情報は、生体情報測定装置2aの記録部41aに記録される。他の生体情報測定装置2bも同様に、通信可能という情報を生体情報測定装置2bの制御部17bに送る。制御部17bは、生体情報測定装置2bの生体センサ14bに電力供給し生体情報測定を開始させる。生体センサ14bで測定された生体情報は、生体情報測定装置2bの記録部41bに記録される。
In the third embodiment, the biological
また、図9の第5の実施の形態において、生体情報測定装置2aと他の生体情報測定装置2bに加えて、生体情報測定中ないし測定後に生体情報処理装置3が生体1に装着されて、生体情報測定装置2aと生体情報処理装置3との電界通信が可能と判定された場合、生体情報測定装置2aは、記録部41aに記録された生体情報を、生体情報処理装置3に送信する。
In addition, in the fifth embodiment of FIG. 9, in addition to the biological
生体情報処理装置3の信号送受信部21は、送信された通信信号から脈波などの生体情報や個体識別番号などを検出した後に、生体情報収集部22に生体情報や個体識別番号などを送る。生体情報収集部22は送られてきた生体情報や個体識別番号などを、表示部12に生体情報等を表示させ、また記録部13に生体情報等を記録させる。
The signal transmitting / receiving
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.
以上のように、本発明は、通信におけるセキュリティ性が高く、部品点数を増やさず、小型で消費電力の低い生体情報測定装置および生体情報測定ユニットを提供することにより、人体などの生体に対して無拘束で健康状態を定常的に確認する生体情報測定用途において適用可能である。 As described above, the present invention provides a biological information measuring device and a biological information measuring unit that have high security in communication, do not increase the number of components, and are small in size and low in power consumption. The present invention can be applied to a biological information measurement application that constantly checks the health state without restraint.
1 生体
2 生体情報測定装置
3 生体情報処理装置
50 他の送受信機
4、5、9、10 電極
12 表示部
13 記録部
14 生体センサ
15 通信部
16 通信判定部
17 制御部
21 信号送受信部
22 生体情報収集部
31 生体情報判定部
41 記録部
101 人体
102 脈波センサ
103 体温センサ
104 呼吸センサ
105 加速度センサ
106 生体情報処理装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記生体センサで取得した生体情報を前記生体を介して電界通信により送受信する通信部と、
前記通信部が前記生体に装着された他の送受信機と通信可能であるか否かを判定する通信判定部と、
前記通信判定部にて通信可能と判定した時に前記生体センサに電力供給し測定を開始させる制御部と、を有することを特徴とする生体情報測定装置。 A biological sensor for measuring biological information of the living body;
A communication unit that transmits and receives biological information acquired by the biological sensor by electric field communication through the biological body;
A communication determination unit that determines whether or not the communication unit can communicate with other transceivers attached to the living body;
A biological information measuring apparatus comprising: a control unit configured to supply power to the biological sensor and start measurement when the communication determining unit determines that communication is possible.
前記他の送受信機は、他の生体情報測定装置であり、
前記制御部は、前記通信判定部が前記他の生体情報測定装置と互いに送受信可能と判定したときに、前記生体センサで測定された生体情報を前記記録部に記録させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の生体情報測定装置。 The biological information measuring device has a recording unit for recording the biological information,
The other transceiver is another biological information measuring device,
The said control part records the biological information measured with the said biometric sensor on the said recording part, when the said communication determination part determines with the said other biological information measuring device that transmission and reception are possible. The biological information measuring device according to claim 1 or 2.
前記生体情報測定装置との通信を行う生体情報処理装置を有し、
前記生体情報処理装置は、前記生体情報測定装置との通信可否を判定するために必要な通信信号を送受信できる信号送受信部と、前記生体情報測定装置との通信が可能なとき前記生体情報測定装置からの生体情報を収集するための生体情報収集部と、を有することを特徴とする生体情報測定ユニット。 The biological information measuring device according to claim 1;
A biological information processing apparatus that communicates with the biological information measuring apparatus;
When the biometric information processing apparatus is capable of communicating with the biometric information measuring apparatus and a signal transmitting / receiving unit capable of transmitting and receiving a communication signal necessary to determine whether communication with the biometric information measuring apparatus is possible, the biometric information measuring apparatus And a biological information collecting unit for collecting biological information from the biological information measuring unit.
前記生体情報処理装置は、前記複数の生体情報測定装置から送信された生体情報を収集し、
収集した前記生体情報の検出状態を比較し、良好なデータを選択する生体情報判定部を有している、ことを特徴とする請求項5記載の生体情報測定ユニット。 The plurality of biological information measuring devices are biological information measuring devices that measure the same type of biological information,
The biological information processing device collects biological information transmitted from the plurality of biological information measuring devices,
The biological information measurement unit according to claim 5, further comprising a biological information determination unit that compares detection states of the collected biological information and selects good data.
前記生体情報測定装置との通信を行う生体情報処理装置を有し、
前記生体情報処理装置は、前記生体情報測定装置との通信可否を判定するために必要な通信信号を送受信できる信号送受信部と、前記生体情報測定装置との通信が可能なとき前記生体情報測定装置からの生体情報を収集するための生体情報収集部と、を有し、
前記制御部は前記通信判定部が前記生体情報処理装置と送受信可能と判定したときに、前記記録部に記録した前記生体情報を前記生体情報処理装置に送信すること、
を特徴とする生体情報測定ユニット。 A biological information measuring device according to claim 3;
A biological information processing apparatus that communicates with the biological information measuring apparatus;
When the biometric information processing apparatus is capable of communicating with the biometric information measuring apparatus and a signal transmitting / receiving unit capable of transmitting and receiving a communication signal necessary to determine whether communication with the biometric information measuring apparatus is possible, the biometric information measuring apparatus A biological information collection unit for collecting biological information from
The control unit transmits the biological information recorded in the recording unit to the biological information processing apparatus when the communication determination unit determines that transmission / reception with the biological information processing apparatus is possible,
A biological information measuring unit characterized by.
電界通信で他の通信機と通信可能な通信部と、
を有する生体情報測定装置を用いて生体情報を測定する方法であって、
電界通信によって他の通信機と通信可能であるか否かを判定し、通信可能と判定した時に前記生体センサに電力供給し測定を開始し、
前記生体センサで取得した生体情報を電界通信によって他の通信機へ送信することを特徴とする生体情報測定方法。 A biological sensor for measuring biological information;
A communication unit capable of communicating with other communication devices by electric field communication;
A method of measuring biological information using a biological information measuring device having
Determine whether it is possible to communicate with other communication devices by electric field communication, and start measurement by supplying power to the biological sensor when it is determined that communication is possible,
A biological information measuring method, wherein biological information acquired by the biological sensor is transmitted to another communication device by electric field communication.
前記増幅回路の出力が前記光電式脈波センサの最大出力電圧以下となるように光強度を調整する、
ことを特徴とする請求項8記載の生体情報測定方法。 The biological sensor is a photoelectric pulse wave sensor including a light emitting element, a light receiving element, an amplifier circuit, and an adjustment unit that adjusts the light intensity of the light emitting element.
Adjusting the light intensity so that the output of the amplifier circuit is less than or equal to the maximum output voltage of the photoelectric pulse wave sensor;
The biological information measuring method according to claim 8.
前記他の通信機は前記生体情報測定装置から生体情報を生体近傍での電界通信により受信するとともに前記生体情報測定装置との通信可否を判定するために必要な通信信号を送受信できる信号送受信部と、前記生体情報測定装置との通信が可能なとき前記生体情報測定装置からの生体情報を収集するための生体情報収集部と、を有する生体情報処理装置であり、
前記複数の生体情報測定装置の少なくとも1つにおいて、
前記生体情報処理装置との通信可否を判定し、
通信不能の時に、他の前記生体情報測定装置との通信可否を判定し、
他の前記生体情報測定装置との通信可能な時に、前記1つの生体情報測定装置の前記生体センサに電力を供給して生体情報を測定して記録し、
前記生体情報処理装置との通信が可能になった時に、前記生体情報を前記生体情報処理装置に送信する、
ことを特徴とする請求項8記載の生体情報測定方法。 Using a plurality of the biological information measuring devices,
The other communication device receives the biological information from the biological information measuring device by electric field communication in the vicinity of the living body, and transmits and receives a communication signal necessary for determining whether communication with the biological information measuring device is possible. A biological information collection device for collecting biological information from the biological information measuring device when communication with the biological information measuring device is possible,
In at least one of the plurality of biological information measuring devices,
Determining whether communication with the biological information processing apparatus is possible,
When communication is impossible, determine whether communication with the other biological information measuring device is possible,
When communication with the other biological information measuring device is possible, power is supplied to the biological sensor of the one biological information measuring device to measure and record the biological information,
When the communication with the biological information processing apparatus becomes possible, the biological information is transmitted to the biological information processing apparatus.
The biological information measuring method according to claim 8.
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