(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を生体内部に射出する発光部および前記発光部から射出して生体の動脈血による吸収に受けた脈動測定光を受光する受光部を有するセンサブロックが測定し出力する脈波情報を入力する入力部と、前記センサブロックに指示信号を出力する出力部と、前記センサブロックの状態を表示する表示部とを有し、前記出力部は、前記センサブロックに前記脈波情報の自動測定と自動出力を指示するとともに、前記脈波情報の自動出力指示後に脈波情報測定以外の機能が動作中か否か自動チェックし、前記脈波情報測定以外の機能が動作中であるときには前記センサブロックに前記脈波情報の出力保留を自動指示する一方、前記脈波情報測定以外の機能が動作中でないときには前記センサブロックに前記脈波情報の前記出力保留の解除を自動指示することを特徴とするモバイル機器。
【請求項２】
前記出力部は、前記センサブロックに前記脈波情報の前記自動出力を指示せず、手動操作に基づいて前記センサブロックに前記脈波情報の出力を指示することが可能であることを特徴とする請求項１記載のモバイル機器。
【請求項３】
前記表示部は、前記センサブロックが脈波測定可能な状態にあるかどうかを表示することを特徴とする請求項１または２記載のモバイル機器。
【請求項４】
前記表示部は、前記センサブロックの給電状態を表示することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項５】
前記表示部は、前記センサブロックの測定対象への装着状態を表示することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項６】
前記入力部から入力した脈波信号を分析する制御部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項７】
前記入力部から入力した脈波信号を記録する制御部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項８】
前記入力部から入力した脈波信号から酸素飽和度を演算する制御部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項９】
携帯電話として構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項１０】
携帯音楽端末として構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項１１】
脈波測定と音楽を連動させる制御部を有することを特徴とする請求項１０記載のモバイル機器。
【請求項１２】
音楽再生部を有することを特徴とする請求項１１記載のモバイル機器。
【請求項１３】
前記制御部は、前記発光部および前記受光部による脈波測定時に前記音楽再生部に音楽を自動再生させることを特徴とする請求項１２記載のモバイル機器。
【請求項１４】
前記制御部は、前記発光部および前記受光部による脈波測定に関連して前記音楽再生部により再生される音楽を自動決定することを特徴とする請求項１２または１３記載のモバイル機器。
【請求項１５】
前記制御部は、前記受光部の出力に基づく脈波情報と前記音楽再生部による音楽再生の相関を分析することを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載のモバイル機器。
【請求項１６】
前記制御部は、分析した前記相関関係に基づき前記音楽再生部による音楽再生を制御することを特徴とする請求項１５記載のモバイル機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や携帯音楽プレーヤなどのモバイル機器に関しては、種々の付加機能が提案されている。一方で、人体の健康管理等に有用な生体情報を測定する種々の機器が提案されている。人体の健康管理に有用な生体情報としては、例えば脈波、酸素飽和度、脈拍、体温等が知られている。これら生体情報の活用に関しては、運動中の脈拍を測定してこれを運動者にフィードバックしたり、体力の判定に用いたりすることも提案されている。
【０００３】
また、生体情報測定システムとしては、測定装置側端末と、携帯電話と、処理センターとを備えたシステムが提案されている。この提案によれば、測定装置側端末は、生体情報を測定する測定部、携帯電話を特定するための電話番号を携帯電話から取得するアダプタ部、および生体情報と電話番号とを互いに関連させて出力する送受信手段を有する。また、携帯電話は、利用者自身を特定するための電話番号を記憶している。さらに、処理センターは、携帯電話を利用する利用者の氏名等と電話番号とが関連付けられたデータベースを記憶するとともに、測定装置側端末からの生体情報を利用者毎に記憶する記憶手段、および電話番号とデータベースとに基づいて携帯電話の利用者を特定する処理手段を有する。（特許文献１）
【０００４】
しかしながら、測定される生体情報の活用場面については、検討すべき課題が残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００２／０６２２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上記に鑑み、生体情報測定の活用効果を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、本発明は、測定光を生体内部に射出する発光部および発光部から射出して生体の動脈血による吸収に受けた脈動測定光を受光する受光部を有するセンサブロックから脈波情報を入力する入力部と、センサブロックに指示信号を出力する出力部と、センサブロックの状態を表示する表示部とを有することを特徴とするモバイル機器を提供する。これによって、モバイル機器の機能の一つとして生体情報の測定が可能となる。
【０００８】
本発明の具体的な特徴によれば、出力部は、センサブロックに発光部および受光部による脈波測定を指示する。また、本発明の他の具体的な特徴によれば、出力部は、センサブロックに測定された脈波情報の出力を指示する。これによって、モバイル機器とセンサブロックを含むシステム全体をモバイル機器からの集中管理により、制御することができる。
【０００９】
本発明の他の具体的な特徴によれば、出力部は、センサブロックに脈波情報の入力が可能かどうかの情報を出力する。これによって、センサブロックはモバイル機器が脈波情報を入力可能なときにこれを出力することができ、モバイル機器とセンサブロックを含むシステム全体の機能の調和を図ることができる。また、特にセンサブロックからの脈波情報をリアルタイムで入力するよう設定した場合において、モバイル機器の機能が脈波測定機能に占有されることなく、任意の時点においてモバイル機器を別の機能のために使用できる。より具体的な特徴によれば、出力部は、脈波情報の入力が不能のときセンサブロックに脈波情報の出力保留を指示する。
【００１０】
本発明の他の具体的な特徴によれば、表示部は、センサブロックが脈波測定可能な状態にあるかどうかを表示する。これによって、モバイル機器とセンサブロックを含むシステム全体の情報をモバイル機器からの集中管理により把握することができる。より具体的な特徴によれば、表示部は、センサブロックの給電状態を表示する。他のより具体的な特徴によれば、表示部は、センサブロックの測定対象への装着状態を表示する。これらによって、適切な測定が可能となる。
【００１１】
本発明の他の具体的な特徴によれば、モバイル機器には入力部から入力した脈波信号を分析する制御部が設けられる。これによって、センサブロックの機能をセンシング機能に特化させるとともに、モバイル機器側で多様な脈波信号の活用が可能となる。
【００１２】
本発明の他の具体的な特徴によれば、モバイル機器には入力部から入力した脈波信号を記録する制御部が設けられる。これによって、センサブロックの機能をセンシング機能に特化させるとともに、モバイル機器側で長期間にわたる脈波信号の履歴を保存し、その変化の分析を通じて健康管理に貢献することが可能となる
【００１３】
本発明の他の具体的な特徴によれば、モバイル機器には入力部から入力した脈波信号から酸素飽和度を演算する制御部が設けられる。これによって、モバイル機器自体のハード構成に変更を加えることなく、センサブロックとの組合せによってモバイル機器のソフト機能の多様化が可能となる。
【００１４】
上記のようなモバイル機器の好適な例の一つは、携帯電話である。また、他の好適な例は携帯音楽端末である。これらのモバイル機器を上記のような本発明の種々の特徴に従ってセンサブロックと連携させることにより、生体情報測定の活用効果を高めることができる。
【００１５】
本発明の他の特徴によれば、測定光を生体内部に射出する発光部と、発光部から射出して生体の動脈血による吸収に受けた脈動測定光を受光する受光部と、音楽再生部と、受光部の出力に基づく脈波情報と音楽再生部による音楽再生を連動させる制御部とを有するモバイル機器システムが提供される。これによって、携帯音楽端末への脈波情報取得機能追加の有用性が高まる。なお、上記において、発光部および受光部は、音楽再生部とは別のセンサブロックとして構成してもよい。
【００１６】
上記本発明の具体的な特徴によれば、制御部は、発光部および前記受光部による脈波測定時に音楽再生部に音楽を自動再生させる。また、他の具体的な特徴によれば、制御部は、発光部および受光部による脈波測定に関連して音楽再生部により再生される音楽を自動決定する。これらにより、脈波情報取得と音楽再生の連動が使用者への負担なく実現できる。
【００１７】
上記本発明の他の具体的な特徴によれば、制御部は、受光部の出力に基づく脈波情報と音楽再生部による音楽再生の相関を分析する。これによって、音楽の人の心身への影響を考慮した健康管理が可能となる。さらに具体的な特徴によれば、制御部は、分析した相関関係に基づき音楽再生部による音楽再生を制御する。これによって、脈波情報の測定結果を音楽再生にフィードバックし、より快適な音空間またはトレーニング効果の上がるバックグラウンドミュージックの提供が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
上記のように、本発明によれば、活用効果の高い生体情報測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例１を示すブロック図である。（実施例１）
【図２】図１の第１実施例におけるセンサ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ６の詳細を示すフローチャートである。
【図４】図２のステップＳ３０の詳細を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例２を示すブロック図である。（実施例２）
【図６】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例３を示すブロック図である。（実施例３）
【図７】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例４を示すブロック図である。（実施例４）
【図８】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例５を示すブロック図である。（実施例５）
【図９】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例６を示すブロック図である。（実施例６）
【図１０】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例７を示すブロック図である。（実施例７）
【図１１】本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例８を示すブロック図である。（実施例８）
【図１２】本発明の実施例２における処理制御部の機能を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例４から実施例６の処理制御部の機能を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例１を示すブロック図である。実施例１は走行中のランナーの脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成しており、その最小単位として、第１ランナーの指に装着可能な第１ランナー指輪センサブロック２、走行中の第１ランナーに伴走する車両への搭載や第１ランナーが通過する給水ポイントまたはトラックのコーナーなどの拠点への設置に適した生体情報の処理ブロック４（以下、「伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４」）、および第１ランナー指輪センサブロック２の出力を較正するための較正センサブロック６を含む。第１ランナー指輪センサブロック２と伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４は、電波８により近距離無線通信が可能であるともに、較正センサブロック６はケーブル１０により伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に接続可能である。
【００２１】
伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４は、さらに複数のランナーの生体情報処理が可能であり、例えば第２ランナー指輪センサブロック１２とも近距離無線通信を行う。第２ランナー指輪センサブロック１２の構成は第１ランナー指輪センサブロック２と同様なので、図１では内部構成の図示を省略している。また、図１では、簡単のため、第1ランナー指輪センサフロック２および第２ランナー指輪センサブロック１２のみ図示しているが、伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４は他の多数のランナーの指にそれぞれはめられた同様の構成のランナー指輪センサブロックと交信し、各ランナーの生体情報を把握可能となっている。
【００２２】
ランナー指輪センサブロックの較正はランナー毎に行い、例えば、第１ランナー指輪センサブロック２が測定対象の第１ランナーの指に装着されるとともに較正センサブロック６が同一の第１ランナーの指を挟むよう装着されて同時に測定を行う。第２ランナー指輪センサブロック１２他の較正も同様にして第２ランナー他を対象にそれぞれ行われる。
【００２３】
以下、第1ランナー指輪センサブロック２を例にとり、ランナー指輪センサブロックの構成について説明する。第１ランナー指輪センサブロック２は、全体として指輪程度の大きさと重量のブロックにまとめられており、指１４の周囲にはまる指輪部１４により第１ランナー指輪センサブロック２を指１４にはめたとき、発光部１８および受光部２０が指１４の手の甲側の同一側面に接するよう構成される。発光部１８は受光部２０の周囲に同心状に設けられた複数の発光ダイオードを含み、受光部２０はこれら複数の発光ダイオードから射出して指１４内の血液による吸収を受けながら指組織により反射してくる光を共通に受光する。この構成は、発光部１８と受光部２０の相対位置を高精度で容易且つコンパクトに配置するのに適する。また、この構成により、指１４の片側から入射して反対側に抜けることができないような波長の光を測定に用いることも可能となる。
【００２４】
発光部１８および受光部２０を、脈波および酸素飽和度の測定が可能なパルスオキシメータとして構成する場合、発光部は受光部２０を中心に反対側に設けられた少なくとも２対の発光ダイオードを含み、そのうちの一対は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光度が近似する波長に出力ピークを持つとともに、他の一対は酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光度が異なる波長に出力ピークを持つ。このように波長の異なる発光ダイオードを用いるときは、発光タイミングを時分割し、全ての発光波長に受光感度を持つフォトダイオード等を用いた共通の受光部２０により、それぞれの波長の光を分離して受光する。同じ波長の発光ダイオードに関しては、これらを同時に発光させてもよいが、その位置によって測定条件が異なるので、最適の条件の発光ダイオードを見つけるために時分割発光させてもよい。そして、最適の条件の発光ダイオードの出力に基づいて測定を行うようにする。
【００２５】
なお、酸素飽和度の測定を伴わない脈波および脈拍の測定を行う場合には、例えば発光部として青色発光ダイオード等を用いてもよい。また、使用波長の自由度を活用して、出力波長の異なる複数の発光ダイオードを時分割で発光させ、個人差に応じた最適の波長の発光ダイオードを見つけ、その出力により測定を行うよう構成してもよい。発光部１８および受光部２０の構成は以上のものに限らないが、ランナーなど動きの激しい対象を測定するためには上記のような種々の工夫を行うことができる。
【００２６】
第1ランナー指輪センサブロック全体を制御するセンサ制御部２２は、発光部１８の発光タイミングを制御するとともに受光部２０の出力を受けてこれを処理し、脈波、脈拍、酸素飽和度などの生体情報として不揮発記憶部２４に記憶させる。加速度センサ２６は、第1ランナー指輪センサブロック２にかかる加速度を検知するもので、その主な機能は二つある。第一の機能は、第１ランナーの状態を検知するもので、第1ランナーが安静状態にあるか走行状態にあるかの識別および走行状態についても緩速走行か疾走かの識別などを行う。そしてこれらの識別情報を生体情報に付加する。
【００２７】
第二の機能は、ランニングによる振動が測定に与える悪影響を除去するもので、センサ制御部２２は、加速度センサ２５が検知した加速度情報に基づき、受光部２０からの測定情報を補正するとともに、過度の加速度によって測定情報の信頼性が低下したときはその状態下での受光部２０の出力を測定情報から破棄する。不揮発記憶部２４に記憶される生体情報はこのような加速度センサ２５からの情報も加味して処理されたものである。また、センサ制御部２２は時計部２６を有し、不揮発記憶部に記憶させる生体情報に、生体情報取得時のタイムスタンプを付加する。なお、不揮発記憶部２４は、上記のような生体情報の記憶とともに、センサ制御部２２の動作プログラムおよび動作に必要な一時データの記憶を行う。
【００２８】
第１ランナー指輪センサブロック２の近距離通信部２８は、伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４との近距離通信が可能となったとき、不揮発記憶部２４から生体情報を読み出してこれを送信する。センサ電源部３０は蓄電池３２を有し、第１ランナー指輪センサブロック２の各部にそれぞれ所定電圧の電力を供給する。ＵＳＢ等からなる接点部３４は、測定開始前または後において、第１ランナーの指１４から外された第１ランナー指輪センサブロック２を伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に接続するためのものである。
【００２９】
接点部３４の接続によって第１ランナー指輪センサブロック２は接点３６を介して有線で伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４と交信可能となり、連携のための種々の情報交換を行うとともに、近距離通信部２８によって送信できなかった生体情報がある場合は不揮発記憶部２４からこれを読み出して一括送信する。また、接点部３４の接続により、接点部３４の接点３８を介して伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４からセンサ電源部３０の蓄電池３２への充電が行われる。このようにして第１ランナー指輪センサブロック２を充電のために伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に接続することにより、不揮発記憶部２４に残存する生体情報を漏れなく伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に集結することができる。太陽電池４０は、第１ランナー指輪センサブロック２が伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４から分離されて第１ランナーの指１４にはめられた状態において、例えば走行中などに蓄電池３２に補助充電を行うためのものである。
【００３０】
以上のような第１ランナー指輪センサブロック２の機能は、操作部４１に含まれる電源スイッチのオンによって動作開始し、オフによって停止する。また、センサ制御部２２は受光部２０の出力が所定時間以上変化しないことを検出することによって第１ランナー指輪センサブロック２の機能を自動停止させて蓄電池３２の無用な消耗を防止する。自動停止した機能は、操作部４１の電源スイッチオンによって復活させることができる。表示部３９は、第１ランナー指輪センサブロック２の動作状態表示および指１４への正常装着表示など最低限の情報表示を行う。
【００３１】
伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４の処置制御部４２は、近距離通信部４４によって受信される電波８または接点部４６の接点４８を介して有線で入力される第１ランナー指輪センサブロック２からの生体情報を処理し、生体情報に基づく第1ランナーの状態判断および表示のための処理を行う。この状態判断は予め登録されている典型的な脈波パターンとの比較等によって自動的に行われる。処理結果は、表示部５０またはスピーカ５２によって表示またはアナウンスされる。また、処理結果は生体情報の履歴として記憶部５４に記憶される。この生体情報履歴は、生体情報取得のタイムスタンプおよびランナーのＩＤに基づき、個人別に時間順に記憶される。また、記憶部５４に記憶された生体情報は、処理制御部４２によって個人別および全ランナー平均にて統計処理され、表示部５０またはスピーカ５２によって表示またはアナウンスされる。なお、記憶部５４は、上記のような生体情報の記憶とともに、処理制御部４２の動作プログラムおよび動作に必要な一時データの記憶を行う。
【００３２】
操作部５６は、上記の種々の処理や表示／アナウンスの指示入力または種々の設定入力を行う。また、処理電源部５８は大容量蓄電池または電力線による一次電源を有し、伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４の各部にそれぞれ所定電圧の電力を供給する。さらに処理電源部５８は、接点６２を介して、接点部４６に接続された第１ランナー指輪センサブロック２に充電電力を供給するとともに、接点部６４を介してケーブル１０にて接続された較正センサブロック６に電力を供給する。
【００３３】
較正センサブロック６は、構成制御部６６によって制御されており、較正の際は、既に概説したように  第１ランナー指輪センサブロック２を測定対象の第１ランナーの指１４に装着するとともに較正センサブロック６の発光部６８および受光部７０の間に第１ランナーの他の指７２を挟み、処理制御部４２の統括の下に、電波８およびケーブル１０を介したセンサ制御部２２と較正制御部６６の連携によって、同時に測定を行う。この較正は、例えば第１ランナーを伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４近傍に着席させて行う。そして、較正センサブロック６の測定結果を基準に第１ランナー指輪センサブロック２の測定結果との比較により較正データを記憶部５４または不揮発記憶部２４に記憶させる。較正センサブロック６の記憶部７４は、較正制御部６６の動作プログラムおよび動作に必要な一時データの記憶を行う。また、較正電源部７６は、ケーブル１０に接続される接点７８を介し、伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４の一次電源６０から給電を受けて、較正センサブロック６の各部にそれぞれ所定電圧の電力を供給する。
【００３４】
実施例１では、測定対象をランナーとして説明しているが、実施例１の構成は対象をランナーに限るものではなく、フィットネスクラブやスポーツジムやなど多数の人が種々の運動を行っている場所における各人の生体情報の取得、分析、統計化に有益なものである。この場合、伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４は拠点としてのスポーツジムやアスレチックセンターのトレーニング室内に設置されることになる。
【００３５】
図２は、図１の第１実施例におけるセンサ制御部２２の動作を示すフローチャートである。フローは操作部４１の電源スイッチのオンによってスタートし、ステップＳ２で表示部３９に電源オン状態の表示を指示する。そしてステップＳ４で蓄電池３２の充電が充分かどうかチェックし、充分であればステップＳ６のＩＤ処理に移行して第１ランナー指輪センサブロック２のＩＤや第１ランナーの個人ＩＤの登録などに関する処理を行う。その詳細は後述する。
【００３６】
ステップＳ６のＩＤ処理が完了すると、ステップＳ８で電源オンから所定時間が経過したかどうかチェックし、経過がなければステップＳ１０で発光部１８の間欠予備発光を指示してステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、受光部Ｓ２０の出力に基づき第１ランナー指輪センサブロック２が指１４に装着されたかどうかチェックする。装着が検知されなければステップＳ１４に移行し、表示部３９に装着案内表示を指示してステップＳ８に戻る。以下、ステップＳ８で所定時間が経過するかステップＳ１２で指への装着が検知されるまでステップＳ８からステップＳ１４を繰り返し、指装着を待つ。このようにして測定のための発光部１８と受光部２０が指装着有無のチェックに兼用される。また、指装着検知のための発光部１８の発光は測定時と異なる間欠発光として消費電力を抑える。
【００３７】
一方、ステップＳ１２で受光出力により指への装着が検知されるとステップＳ１６に移行し、表示部３９に装着状態の表示を指示してステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では、指への装着が検知されてから所定時間が経過したかどうかがチェックされ、経過がなければステップＳ２０に進んで操作部４１により測定開始操作が行われたかどうかチェックする。そして測定開始操作が検知されなければステップＳ１８に戻り、所定時間が経過しない限りステップＳ１８とステップＳ２０を繰り返して測定開始操作を待つ。
【００３８】
ステップＳ２０で測定開始操作が検知されるとステップＳ２２に移行し、発光部１８の複数のＬＥＤの時分割発光に基づく受光部２０の出力をサンプリングする。そしてステップＳ２４に進み、サンプリング時点における加速度センサ２５の出力をチェックし、加速度が検知されているかどうかチェックする。加速度検知があればステップＳ２６に移行して走行状態であることおよび緩速走行から疾走までの走行状態の程度を判定するとともにステップＳ２８で検知した加速度自体も記憶してステップＳ３０に進む。一方ステップＳ２４で加速度の検知がなければステップＳ３２に移行して安静状態であると判定してステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０では、ステップＳ２２でサンプリングされた出力およびステップＳ２４で検知された加速度に基づいて測定処理を行うとともに測定結果の送信処理を行う。その詳細は後述する。
【００３９】
ステップＳ３０の測定／送信処理が終了するとステップＳ３４に進み、蓄電池３２の充電が充分かどうかチェックし、充分であればステップＳ３６に進んで操作部４１による電源スイッチのオフ操作が行われたかどうかチェックする。一方ステップＳ３４で蓄電池の充電が不充分であると判断されたときはステップＳ３８に移行し、測定を維持する上で充分な出力が太陽電池４０から得られているかチェックし、出力が充分であればステップＳ３６のオフ操作チェックに移行する。いずれの場合も、ステップＳ３６でオフ操作が検知されなければステップＳ２２に戻る。
【００４０】
以下、ステップＳ３６においてオフ操作が検知されるまで、ステップＳ２２からステップＳ３８を繰り返して、測定を継続する。ここで、ステップＳ２２におけるサンプリング数は時分割して発光しているそれぞれのＬＥＤの受光出力について１回でもよいが、複数回のサンプリングをまとめて行ってもよい。後者の場合は、脈波形状が認識できる程度のサンプリングをまとめて行うよう構成してもよい。これについては、ステップＳ２２からステップＳ３８に割り振る時間と脈波測定および加速度検知の分解能によって適宜決定することができる。またステップの構成も同趣旨の機能を達成するために適宜変更が可能である。
【００４１】
これに対し、ステップＳ３６でオフ操作が検知された時は、直ちにフローを終了する。フローの終了によって、第１ランナー指輪センサブロック２の電源はオフされる。このとき、第１ランナー指輪センサブロック２に未送信の測定データが残っていても、不揮発記憶部２４が電力消費なしで測定データ保持し、次の送信機会を待つ。また、ステップＳ３８で太陽電池出力が不充分であると判断された時も直ちにフローを終了して第１ランナー指輪センサブロック２の電源をオフする。また、ステップＳ４で蓄電池の充電が不充分であると判断されたときはステップＳ４０に移行し、表示部３９に充電の必要性を案内する表示をする。さらに、ステップＳ４２に進んで、表示部３９に強制電源オフを予告する表示を指示し、フローを終了する。また、ステップＳ８で所定時間の経過が検知されたとき、またはステップＳ１８で所定時間の経過が検知されたときはステップＳ４２に移行し、同様に強制電源オフを予告する表示を指示してフローを終了する。
【００４２】
図３は、図２のステップＳ６におけるＩＤ処理の詳細を示すフローチャートであり、フローがスタートするとまずステップＳ５２において第1ランナー指輪センサブロック２のＩＤが伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に登録済かどうかチェックする。未登録であればステップＳ５４に移行し、表示部３９にセンサＩＤ未登録である旨の表示を行う指示をするとともにステップＳ５６で伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４と交信可能かどうかチェックする。そして交信可能であればステップＳ５８に進み、センサＩＤの送信および登録完了確認信号手続きなどを含むセンサＩＤ登録処理を行う。ステップＳ５８では交信途絶や致命的な誤操作など不良等何らかのトラブルで登録がうまくいかなかった場合でもフローをロックすることなくステップＳでステップＳ６０に移行し、センサＩＤの登録が完了したかどうかチェックする。そして完了が確認されるとステップＳ６２に移行する。一方、ステップＳ５２で第1ランナー指輪センサブロック２のＩＤが伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に既に登録済であることが確認されたときは、直ちにステップＳ６２に移行する。
【００４３】
ステップＳ６２では、第1ランナー指輪センサブロック２を用いて較正した第1ランナーの較正データが個人ＩＤとともに伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に登録済かどうかチェックする。未登録であればステップＳ６４に移行し、表示部３９に個人ＩＤ未登録である旨の表示を行う指示をするとともにステップＳ６６で伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４と交信可能かどうかチェックする。そして交信可能であればステップＳ６８に進み、較正／個人ＩＤ登録処理を行う。この較正／個人ＩＤ登録処理は、第1ランナー指輪センサブロック２を用いた第1ランナーについての較正処理および個人ＩＤを付した較正データの送信および登録完了確認信号手続きなどを含むものである。ステップＳ５８と同様にして、ステップＳ６８でも何らかのトラブルで登録がうまくいかなかった場合でもフローをロックすることなくステップＳでステップＳ７０に移行し、較正の完了および較正データを伴う個人ＩＤの登録が完了したかどうかチェックする。そして完了が確認されるとステップＳ７２に移行する。一方、ステップＳ６２において、第1ランナー指輪センサブロック２を用いて較正した第1ランナーの較正データが個人ＩＤとともに伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に登録済であることが確認されたときは、直ちにステップＳ７２に移行する。
【００４４】
ステップＳ７２に至ったということは、センサＩＤおよび個人ＩＤとその個人についてそのセンサで行った較正データ登録済であることを意味するので、センサＩＤと個人ＩＤの指定に基づき、伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４から較正データを受信する。そして受信した較正データはステップＳ７４で吹きはつき億部２４に記憶される。これによって、バラツキの可能性のあるどのセンサを用いて測定したとしても、同一個人ＩＤで特定される個人に関しバラツキが較正された測定データが伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４に送信されることになる。ステップＳ７６では、このような環境化での測定で得られる、個人ＩＤおよびタイムスタンプ付の較正済測定データを送信する準備手順をセットしてフローを終了する。
【００４５】
図４は、図２のステップＳ３０における測定／送信処理の詳細を示すフローチャートであり、フローがスタートするとまずステップＳ８２において、時分割発光の各ＬＥＤを光源とする最新のサンプリング受光出力を仮記憶し、ステップＳ８４で累積のサンプリング数が所定数の達したかどうかチェックする。この所定サンプリング数は、脈波形状を判断するに充分な数とする。ステップＳでサンプリング数が所定値に到達したことが確認されるとステップＳ８６に進み、時分割発光の各ＬＥＤを光源とする脈波をそれぞれ評価する処理を行う。この評価は、出力の絶対的な大きさおよびＳ／Ｎに基づいて行う。そしてこの評価に基づき、ステップＳ８８で最適のＬＥＤを光源とする受光出力を選択し、ステップＳ９０で選択したＬＥＤ出力群を脈波情報として不揮発記憶部２４に正式記憶する。
【００４６】
次いで、ステップＳ９２において正式記憶したサンプリング出力中に通常ありえない異常値があるかどうかチェックする。これがないことが確認されるとステップＳ９４でサンプリング出力が通常ありえない不連続変化を示しているかどうかチェックし、不連続変化があればステップＳ９６に移行する。また、ステップＳ９２で個別異常値が検知されたときは直接ステップＳ９６に移行する。ステップＳ９６では、これらの異常値または不連続性の原因として予め知られている相関を持つパターンの加速度が記憶されているかどうかをチェックし、該当があればステップＳ９８に進んで、加速度の相関から本来あるべき測定値を推定して異常値の補正または不連続性の補正を行ってステップＳ１００に移行する。一方、ステップＳ９６で相関加速度の記憶が検知されなかったときは直接ステップＳ１００に移行する。
【００４７】
ステップＳ１００では、以上のような補正を行った後の出力（補正を行わなかった場合も含む）がなお所定範囲外に逸脱しているかどうかチェックし、該当すればステップＳ１０２に進んでその出力を破棄してステップＳ１０４に移行する。一方、ステップＳ１００で補正後の出力が所定範囲外にあることが検知されない場合は直接ステップＳ１０４に移行する。また、ステップＳ９４で不連続変化が検知されなかったときは直接ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、以上のようにして処理された所定サンプリング数の受光出力（これを「ユニット脈波情報」と称することとする）を新規に記憶する。また、ステップＳ１０６では、このユニット脈波情報の記憶に走行状態または安定状態の判定情報を付加してステップＳ１０８に進む。なお、ステップＳ８４でサンプリング数が所定値に達したことが検知されない場合は、まだユニット脈波情報を形成するには出力のサンプリング数が不足しているので直接ステップＳ１０８に進む。
【００４８】
ステップＳ１０８では、伴走車両搭載／拠点設置処理ブロック４と交信可能かどうかをチェックし、可能であればステップＳ１１０で未送信のユニット脈波情報の有無をチェックする。そして未送信脈波ユニット情報があればステップ１１２に進んでこれを一括自動送信してフローを終了する。一方、ステップＳ１０８で交信可が検知できないとき、またはステップＳ１１０で未送信ユニット脈波情報がないと判断されたときは直ちにフローを終了する。
【実施例２】
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例２を示すブロック図である。実施例２も、実施例１と同様にして走行中のランナーの脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成しており、ランナーの指に装着可能なランナー指輪センサブロック１０２、およびこれと近距離無線通信可能な携帯電話１０４を主な構成要素とする。携帯電話１０４は、ランナー指輪センサブロック１０２から受信した生体情報の処理ブロックとしても機能するので、以下、「携帯電話／処理ブロック１０４」と称する。実施例２の生体情報測定システムは、はさらに、携帯電話／処理ブロック１０４の蓄電池１６０に充電を行うための電力線充電器ブロック１０６を含む。この電力線充電器ブロック１０６は通常の携帯電話の充電器と同様の構成であって、ＡＣアダプタ１０８を介して交流電力線の電力を所定電圧の直流に変換して充電用接点部１１０から出力するものであるが、ランナー指輪センサブロック１０２の蓄電池３２の充電器としても兼用される。
【００５０】
実施例２の構成の大半は実施例１と同様であり、実施例１と共通する部分については共通の番号を付して説明を省略するとともに、異なるところを中心に説明する。実施例２のランナー指輪センサブロック１０２は、有線交信や充電のために携帯電話／処理ブロック１０４に接続されることはないが、携帯電話／処理ブロック１０４の充電用接点部１１２と接点形状、定格電流および定格電圧が同規格の充電用接点部１１４を有しており、携帯電話／処理ブロック１０４における処理電源部１１６の蓄電池１１８を充電する場合と同様にして、充電用接点部１１４を電力線充電器ブロック１０６の充電用接点部１１０に接続することにより蓄電池３２を充電することができる。
【００５１】
携帯電話／処理ブロック１０４は、通常の携帯電話に必要な機能を提供するための携帯電話機能部１２０および電話回線通信部１２２を有する。また、通話のためにスピーカ５２とともにマイク１２４を有する。以上の構成によって、実施例２におけるランナー指輪センサブロック１０２からに携帯電話／処理ブロック１０４への生体情報の送信は、電波８による近距離通信部２８と近距離通信部４４の通信により行われる。なお、携帯電話／処理ブロック１０４が受信し処理した生体情報は、携帯電話機能部１２０と電話回線通信部１２２によって例えばかかりつけの医師に適宜送信することができる。またこの送信は生体情報取得時に自動的に行われるよう設定しておくこともできる。
【００５２】
実施例２のランナー指輪センサブロックには、実施例1と同様にして操作部４１が設けられているが、主に電源のオンオフ操作を担当し、生体情報取得のための種々の操作は、携帯電話／処理ブロック１０４の操作部５６の操作によって集中的に行われる。また、操作に伴う生体情報取得に関する種々の表示も主に携帯電話／処理ブロック１０４の表示部５０が担当し、ランナー指輪センサブロック１０２の表示部３９はオンオフ状態の表示等限られた表示のみを担当する。これによって、ランナー指輪センサブロック１０２はアプリケーションの一つとして生体情報取得機能を持った携帯電話のセンサアクセサリとして機能し、生体情報取得に関する操作および表示の大半は携帯電話／処理ブロック１０４側で集中管理される。従って、生体情報の取得および送信の指示も携帯電話／処理ブロック１０４側から行われる。
【００５３】
実施例２のセンサ制御部１２２の機能の大半は、図２に示した実施例１のフローチャートに基づいて実行することができる。異なる部分について説明すると、まず、実施例２では、ランナー指輪センサブロックが携帯電話／処理ブロックの所有者専用のものであった場合、ステップＳ６におけるＩＤ処理を省略することができる。但し、実施例１と同様にして複数のランナーにそれぞれランナー指輪センサブロックが装着され、コーチ等が携帯電話／処理ブロック１０４を保持して伴走する場合等では、ステップＳ６のＩＤ処理を活用することができる。
【００５４】
次に、実施例２では、図２のフローチャートのステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ４０、Ｓ４２等における「表示」は、それぞれ「携帯電話／処理ブロック１０４の表示部５０への表示指示」と読み替えて理解するものとする。さらに、ステップＳ２０における「測定開始操作？」は、「携帯電話／処理ブロック１０４からの測定開始信号受信？」と読み替えて理解するものとする。
【００５５】
また、図２のステップＳ３０の測定／送信処理の詳細を示す図４のフローチャートについても、実施例２では、若干の変更を要する。実施例２のランナー指輪センサブロック１０２は、帯電話／処理ブロック１０４からの指示信号に基づき、生体情報送信に関して一括送信モードおよびリアルタイム送信モードのいずれかのモードが設定される。そして、一括送信モードが設定されている場合、図４のステップＳ１０８は「携帯電話／処理ブロック１０４からの送信要求あり？」と読替えて理解するものとする。一方、リアルタイム送信モードが設定されている場合、ステップＳ１０８は「携帯電話待受け中？」と読み替えるものとする。つまり、リアルタイム送信モードでは、携帯電話が待受け中で他の機能が実行中でない限り、ユニット脈波情報が作成され次第送信が行われ、通話中など携帯電話が他の機能を実行するとその間、送信が保留待機されることになる。
【実施例３】
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例３を示すブロック図である。実施例３も、実施例１および実施例２と同様にして走行中のランナーの脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成しており、ランナーの指に装着可能な防水型ランナー指輪センサブロック２０２、およびこれと近距離無線通信可能なランナー腕時計２０４を主な構成要素とする。ランナー腕時計２０４は、防水型ランナー指輪センサブロック１０２から受信した生体情報の処理ブロックとしても機能するので、以下、「ランナー腕時計／処理ブロック２０４」と称する。実施例３の生体情報測定システムは、はさらに、ランナー指輪センサブロック２０２の蓄電池３２の充電を行うための無接点充電器ブロック２０６を含む。
【００５７】
実施例３の構成の大半は実施例２と同様であり、実施例２と共通する部分については共通の番号を付して説明を省略する。なお、ランナー腕時計／処理ブロック２０４は、データ通信専用の電話回線通信部を有しており、実施例２と同様にして、生体情報データをかかりつけの医師に適宜送信することができる。実施例３が実施例２と異なるのは、防水型ランナー指輪センサブロック２０２が無接点充電誘導部２０８を有し、これが無接点充電器ブロックの無接点充電磁誘導部２１０と近接させられることにより、電磁誘導で充電電圧を発生することである。無接点充電器ブロック２０６はこの充電のために無接点充電誘導部２１０に電力を供給する一次電源２１２を有する。この一次電源は大容量電池であってもよいし、実施例２におけるような電力線に接続されるＡＣアダプタであってもよい。なお、ランナー腕時計／処理ブロック２０４の処理電源部２１４は交換式の乾電池２１６を含む。この乾電池２１６は、外部から充電可能な蓄電池に置き換えられてもよい。
【００５８】
実施例３のような防水型ランナー指輪センサブロック２０２は、ランニングによる汗の水洗や、太くて多数での共用の際の水洗に適している。なお、実施例３のような無接点充電誘導部２０８を有する防水型ランナー指輪センサブロック２０２は、実施例１や実施例２の構成においても適宜採用することができる。
【００５９】
ランナー腕時計／処理ブロック２０４は、通常の時計／ストップウォッチ部２１８を有し、ランニングにおけるラップタイムの測定やチェック地点での経過タイムの測定に用いられる。防水型ランナー指輪センサブロック２０２がランナー腕時計／処理ブロック２０４から分離して設けられている理由は、手首が光学的な脈波測定に適さないからである。これに対し、ランナー腕時計／処理ブロック２０４には圧力脈拍センサ２２０が設けられており、ここで測定された脈拍信号は防水型ランナー指輪センサブロック２０２から送信される脈波信号を補正する際の同期信号として利用される。防水型ランナー指輪センサブロック２０２におけるセンサ制御部２２の機能は実施例２とほぼ同様であり、基本的に実施例２で変更された形の図２から図４のフローを採用することができる。
【実施例４】
【００６０】
図７は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例４を示すブロック図である。実施例４は、実施例１から実施例３と同様にして走行中のランナーの脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成しており、ランナーの耳朶３０１に装着可能な耳朶センサブロック３０２、これとケーブル通信可能な音楽プレーヤ／処理ブロック３０４、および音楽プレーヤ／処理ブロック３０４からの音楽を聞くためのイヤホンブロック３０６を主な構成要素とする。音楽プレーヤ／処理ブロック３０４は、携帯音楽端末として構成され、上記のようにイヤホンブロックの音源としての音楽プレーヤとして機能するとともに耳朶センサブロック３０２から受信した生体情報の処理ブロックとしても機能する。実施例７についても、実施例２または実施例３と同様にして、音楽プレーヤ／処理ブロック３０４充電用の電力線充電器ブロック等がシステムに含まれるが、煩雑を避けるため、図示を省略している。
【００６１】
実施例４についても、基本構成は実施例２または実施例３と同様なので、共通する部分については実施例２または実施例３と共通の番号を付して説明を省略する。但し、実施例１から実施例３が指を測定対象としているのに対し、実施例４は耳朶３０１を対象としている。そして、発光部１８および受光部２０が耳朶３０１に密着するよう、耳朶センサ３０２を耳朶３０１に挟む挟持構造３０８を有する。このような挟持構造３０８としては、ピンチやフックなどが採用可能である。
【００６２】
一方、音楽プレーヤ／処理ブロック３０４は、音楽信号を出力する音楽プレーヤ機能部３１０を備えており、出力される音楽信号はイヤホンケーブル３１２を通る音信号線３１４を介してイヤホンブロック３０６のスピーカ３１６に伝えられ、イヤホンブロック３０６が挿入される耳穴３１８内に音が出力される。イヤホンケーブル３１２にはさらに音楽プレーヤ／処理ブロック３０４の処理制御部４２と耳朶センサブロック３０２のセンサ制御部３２２を有線で結ぶ生体情報伝達線３１８が通っていて、分岐ケーブル３２０に分岐している。また、イヤホンケーブル３１２には音楽プレーヤ／処理ブロック３０４の処理電源部１１６から耳朶センサブロック３０２のセンサ電源部３２２に電力を供給する電力供給線３２４が通っていて、分岐ケーブル３２０に分岐している。このように、耳栓センサブロック３０２は、イヤホンブロック３０６が挿入される耳穴３１８と同じ耳の耳朶を挟むよう構成されるので、音楽プレーヤ／処理ブロック３０４から耳までの有線の生体信号伝達線をイヤホンケーブル３１２を兼用して設けることが可能となる。
【００６３】
なお、上記の実施例４において、耳朶センサブロック３０２はイヤリングとして構成することも可能である。このとき、ケーブルが繋がっていることが意匠上望ましくない場合は、耳朶センサブロック３０２と音楽プレーヤ／処理ブロック３０４との間の生体情報伝達は、図６と同様の近距離通信部２８および４４を採用して無線通信とすることができる。また、その場合の電源構成としては、センサ電源部３２２に図６と同様の蓄電池３２および無接点充電誘導部２０８を設け、これを図６と同様の無接点充電器ブロックで充電するよう構成することができる。さらに、耳朶センサブロックとしては、図７のように発光部１８から射出して耳朶３０１内の血液による吸収を受けながら耳朶組織により反射して耳朶の同じ側の受光部２０に戻る構成に限るものではない。例えば、受光部２０を耳朶の発光部１８とは反対側に設け、発光部１８と受光部２０で耳朶を挟むよう構成することも可能である。
【００６４】
実施例４のセンサ制御部３２２の機能は実施例２とほぼ同様であり、基本的に実施例２で変更された形の図２から図４のフローを採用することができる。従って、生体情報取得のための種々の操作は、音楽プレーヤ／処理ブロック３０４の操作部５６の操作によって集中的に行われる。また、操作に伴う生体情報取得に関する種々の表示も主に音楽プレーヤ／処理ブロック３０４の表示部５０が担当する。これによって、耳朶センサブロック３０２は生体情報取得機能を持った音楽プレーヤのセンサアクセサリの一つとして機能し、生体情報取得に関する操作および表示は音楽プレーヤ／処理ブロック３０４側で集中管理される。
【００６５】
実施例４のような音楽プレーヤと生体情報測定装置との連携には音楽を鑑賞している耳が測定対象となることに関する上記のような利点の他に種々の利点がある。例えば、生体情報測定中に出力されている音楽が特定できるので、音楽が生体情報に与える影響や相関関係を情報として把握することができる。また、生体情報をモニタに基づいて、緊張や過負荷状態の緩和に適した曲を自動選曲したり、音楽の音量や音質を自動調整したりすることも可能である。
【実施例５】
【００６６】
図８は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例５を示すブロック図である。実施例５は、実施例４と同様にして耳を測定対象として走行中のランナーの脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成している。その構成の大半は実施例４と同様なので、共通する部分については実施例４と共通の番号を付して説明を省略する。図８の実施例５が図７の実施例４と異なるのは、センサブロックがイヤホンブロックと一体化され、イヤホンセンサブロック４０２として構成されている点である。また、測定対象は、耳朶ではなく、耳穴内壁となっている。
【００６７】
具体的に説明すると、イヤホンセンサブロック４０２において、発光部１８および受光部２０は、イヤホンセンサブロックが耳穴３１８に挿入されたとき、耳穴３１８の内壁４０４に密着するよう構成される。これによって、発光部１８から射出して耳穴周りの血管内の血液による吸収を受けながら耳穴周りの組織により反射して受光部２０に戻る光が測定される。同時に耳穴３１８内のスピーカ３１６からは鼓膜４０６に向かって音が出力される。また、上記のような一体構成としたことにより、音信号線３１４、生体情報伝達線３１８および電力供給線３２４はそれぞれイヤホンケーブル３１２を通ってイヤホンセンサブロック４０２と音楽プレーヤ／処理ブロック３０４を有線で結んでいる。
【実施例６】
【００６８】
図９は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例６を示すブロック図である。実施例６は、実施例５と同様にして耳を測定対象として走行中のランナーの脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成している。実施例６のシステムは、図８の実施例５と同様にして、センサブロックが音楽プレーヤの音出力部であるヘッドホンと一体化され、ヘッドホンセンサブロック５０２として構成されている。また、ヘッドホンセンサブロック５０２は音楽プレーヤ／処理ブロック５０４とワイヤレスで通信する。なお、実施例６における測定対象は実施例４と同様にして耳朶となっている。実施例６の内部構成の基本は実施例１から実施例５と同様なので、共通する部分については実施例１から実施例５と共通の番号を付して説明を省略する。
【００６９】
以下、実施例６の特長となっている部分を具体的に説明する。ヘッドホンセンサブロック５０２には、右耳穴５０６に当たる右耳スピーカ５０８、および右耳朶５１０に当たる右耳発光部５１２と右耳受光部５１４が設けられている。これに対応して、左耳ブロック５１６には、左耳穴５１８に当たる左耳スピーカ５２０、および左耳朶５２２に当たる左耳発光部５２４と左耳受光部５２６が設けられている。左耳ブロック５１６は、ヘッドホンアーム５２８によってヘッドホンセンサに保持されており、ヘンドホンセンサブロック５０２と左耳ブロック５１６によって頭頂部から両耳を挟むよう構成される。これによって、右耳発光部５１２、右耳受光部５１４、左耳発光部５２４および左耳受光部５２６は、ヘッドホンを頭部に装着することによってそれぞれ左右の耳穴の下にある左右耳朶に密着することになり、格別の挟持手段は不要となる。また、左右耳朶をそれぞれ同時に測定することにより脈波測定の情報量が増加する。なお、図９では、図示の単純化のため、ヘッドホンセンサブロック５０２、左耳ブロック５１６およびヘッドホンアーム５２８全体の位置関係は天地が逆に図示されている。
【００７０】
右耳発光部５１２、右耳受光部５１４、左耳発光部５２４および左耳受光部５２６は、それぞれセンサ制御部２２に接続され制御される。また、右耳スピーカ５０８および左耳スピーカ５２０は、それぞれ赤外通信部５３０で受信されるステレオ音信号に基づいて左右の耳穴にそれぞれ音を出力する。音楽プレーヤ／処理ブロック５０４は、赤外通信部５３２によって、音楽プレーヤ機能部３１０から出力される音信号を赤外腺５３４に変換してヘッドホンセンサ５０２の赤外線通信部５３０に送信する。なお、図９では煩雑化を避けるため概念化して図示しているが、赤外線通信部５３０から左耳スピーカ５２０への音信号線および左耳発光部５２４と左耳受光部５２６をセンサ制御部２２に接続している接続線は、実際にはヘッドホンアーム部５２８内部を通してヘッドホンセンサ５０２と左耳ブロック５１６を結んでいる。
【実施例７】
【００７１】
図１０は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例７を示すブロック図である。実施例７は、プールでトレーニング中の複数のスイマーの脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成しており、実施例１と同様、その最小単位として、第１スイマーの指に装着可能な防水型第１スイマー指輪センサブロック６０２、プールサイド処理ブロック６０４、および防水型第１スイマー指輪センサブロック６０２の近距離通信部２８から送信される生体情報を受信する近距離通信部群６０６を備えたプール内のコースロープ群６０８を含む。近距離通信部群６０６は第１スイマーがプールのどの位置を泳いでいてもリアルタイムで生体情報を受信できるよう、コースロープ群の随所に受信アンテナ部を設けている。また、このような近距離通信部群６０６またはそのアンテナ部は、少なくともプール内の1本おきの複数のコースロープに分散して設けられており、スイマーがどのコースを泳いでいても、少なくともそのコースの左側または右側のコースロープから生体情報の受信が可能なように構成される。
【００７２】
プールサイド処理ブロック６０４は、上記のようにしてコースロープ６０８に設けられている近距離通信部６０６を介し。さらにプール内の複数のスイマーの生体情報処理が可能であり、例えば第２スイマーの指６１０にはめられた防水型第２スイマー指輪センサブロック６１２の近距離通信部６１４ともコースロープを介して近距離無線通信を行う。防水型第２スイマー指輪センサブロック６１２の構成は防水型第１スイマー指輪センサブロック６０２と同様なので、図１０では近距離通信部６１４以外の内部構成の図示を省略している。また、図１０では、簡単のため、防水型第1スイマー指輪センサフロック６０２および防水型第２スイマー指輪センサブロック６１２のみ図示しているが、プールサイド処理ブロック６０４は、コースロープ６０８に設けられている近距離通信部６０６を介し、プール内の他の多数のスイマーの指にそれぞれはめられた同様の構成の防水型スイマー指輪センサブロックと交信し、各スイマーの生体情報を把握可能となっている。
【００７３】
プールサイド処理ブロック６０４の各部は、ＡＣアダプタ６１６から給電される処理電源部６１８により給電されるとともに、処理電源部６１８は、無接点充電電磁誘導部６２０にも給電している。これによって、防水型第1スイマー指輪センサブロック６０２の無接点充電誘導部２０８をプールサイド処理ブロック６０４の無接点充電電磁誘導部６２０と近接させられることにより、電磁誘導により蓄電池３２への充電が可能である。図１０の実施例７のその他の構成は実施例１から実施例６と同様なので、共通する部分については実施例１から実施例５と共通の番号を付して説明を省略する。特に、防水型第１スイマー指輪センサブロック６０２の内部構成は図６の実施例３とほぼ同じである。但し、実施例３の防水が生活防水程度であるのに対し、実施例１０の防水はスイマーがプールに潜り、かつ水に対する動作も激しいことを考慮し、よりレベルの高い防水仕様となっている。
【実施例８】
【００７４】
図１１は、本発明の実施の形態に係る生体情報測定装置の実施例８を示すブロック図である。実施例８も、実施例１や実施例２と同様にして人体の脈波および脈拍さらには構成によっては酸素飽和度の測定が可能な生体情報測定システムを構成している。また、実施例８は実施例２と同様携帯電話機能と連携している。しかしながら、実施例２では、携帯電話／処理ブロック１０４の構成が基本的には通常の携帯電話であり、ランナー指輪センサブロック１０２が別に設けられていて形態電話／処理ブロック１０４の処理ブロックとしての機能が携帯電話のアプリケーションソフトの一つとして位置づけられている。これに対し、実施例８は携帯電話７０２が生体情報センサと合体させられており、発光部１８および受光部２０がハードとして携帯電話７０２に搭載されている。
【００７５】
実施例８の構成は、基本的には実施例２におけるランナー指輪センサブロック１０２と携帯電話／処理ブロック１０４が携帯電話７０２として合体したものであり、その内部構成自体は基本的に同様である。従って、実施例２と共通する部分については共通の番号を付して説明を省略するとともに、異なるところを中心に説明する。まず、合体の結果、処理制御部４２とセンサ制御部１２２は携帯電話７０２が近距離通信部等を介さずに携帯電話７０２の内部で直接交信している。また、合体の結果、生体情報測定のための構成要素への給電は処理電源部１１６が兼用している。なお、太陽電池２５はこのような兼用の処理電源部１１６の蓄電池１１８に出力を提供している。さらに、それぞれ設けられていた操作部５６や表示部５０が一つに統合されている。
【００７６】
実施例８のセンサ制御部１２２の機能としては、基本的に実施例２で変更された形の図２から図４のフローを採用することができる。但し、発光部１８と受光部２０が携帯電話７０２の表面に配置された結果、測定はこれら発光部１８と受光部２０の位置に指などを充てることにより行われるので、この形では例えば走行中に生体情報を測定する場合よりも安静時の測定に適する。ランナーとして走行中の測定を行うには、腕装着ベルト保持部７０４に腕装着ベルト７０６を通し、これによって発光部１８および受光部が腕７０８に対向するように、携帯電話７０２を腕に装着する。
【００７７】
図１２は、本発明の実施例２における図５の処理制御部４２の機能を示すフローチャートである。フローは携帯電話／処理ブロック１０４の主電源のオンでスタートし、ステップＳ１２２で電話機の初期立上を行うとともに各部の機能チェックを行う。そしてステップＳ１２４で表示部５０に待ち受けおよびメニュー画面が表示される。このメニューの中には、生体情報測定も含まれており、選択することができる。
【００７８】
次いで、ステップＳ１２６に進み、操作部５６の操作によってメニューから生体情報測定が選ばれて測定の設定がされているかどうかチェックする。設定があればステップＳ１２８でランナー指輪センサブロック１０２の電源がオン状態にあるかどうかチェックし、オン状態であればステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０では、充電案内表示、指装着案内表示および強制オフ予告表示のいずれかの指示が図２のフローに従ってランナー指輪センサブロック１０２から指示されているかどうかチェックする。これらいずれの指示もない場合はステップＳ１３２に進み、操作部５６による測定開始が済んでいるかどうかチェックして、操作済みであればステップＳ１３４に移行する。
【００７９】
一方、ステップＳ１３２で測定開始操作済みが検知されなければステップＳ１２８に戻り、以下、ランナー指輪センサブロック１０２の電源がオンで、且つ充電等の表示の指示がない限り、ステップＳ１２８からステップＳ１３２のループを繰り返して測定開始操作を待つ。なお、後述するように、ランナー指輪センサブロック１０２のオンから所定時間経過しても測定開始操作がなければ図２のステップＳ８によりランナー指輪センサブロックが強制オフとなるので、ステップＳ２３８によって上記のステップＳ１２６からステップＳ１３２のループから抜け、生体情報測定設定がキャンセルされる。
【００８０】
ステップＳ１３４では、リアルタイム送信モード設定がなされているかどうかのチェックが行われ、リアルタイム送信モードであればステップＳ１３６に進んで携帯電話／処理ブロック１０４が通話中または他の生体情報測定以外の機能動作中であるかどうかチェックする。通話中か他機能動作中であればステップＳ１４０に進み、待受状態にない旨の信号をランナー指輪センサブロック１０２に送信してステップＳ１４２に移行する。ランナー指輪センサブロック１０２では、これを受け、図４のステップＳ１０８にてユニット脈波情報の送信を保留する。一方、ステップＳ１３６で通話中および他機能動作中のいずれでもないことが検知されたときはステップＳ１４４に進み、待受中である旨の信号をランナー指輪センサブロック１０２に送信してステップＳ１４２に移行する。ランナー指輪センサブロック１０２では、これを受け、図４のステップＳ１０８からステップＳ１１２にてユニット脈波情報が新たに取得され次第リアルタイムでこれを携帯電話／処理ブロックに送信する。
【００８１】
ステップＳ１４２では、ユニット脈波情報を受信したかどうかチェックし、受信があればステップＳ１４６に進んでユニット脈波情報統合処理を行う。これは、脈波情報の断片であるユニット脈波情報を脈波情報として波長別、および個人別に統合する処理である。ついでステップＳ１４８に進み、脈波の形状の評価や典型パターンとの照合診断などの分析、脈波情報に基づく酸素飽和度等の演算、分析や演算結果の記録およびこれらに基づく生体情報測定結果の表示などの処理を行ってステップＳ１５０に移行する。なお、ステップＳ１４８において、脈波情報を電話回線通信部１２２からかかりつけの医師に自動送信する処理を加えるよう構成してもよい。脈波情報を一方、ステップＳ１４２でユニット脈波情報の受信が検地されない場合は直接ステップＳ１５０に移行する。
【００８２】
また、ステップＳ１３４でリアルタイム送信モードが検知されない場合は、一括送信モードが設定されていることを意味するので、ステップＳ１５２に移行し、操作部５６によって送信要求操作がなされたかどうかがチェックされる。そして送信要求操作が検知されるとステップＳ１４２に移行してユニット脈波情報の受信チェックに入る。一方、ステップＳ１５２で送要求操作が検知されない場合は、直接ステップＳ１５０に移行する。
【００８３】
ステップＳ１５０では、生体情報測定の設定がされているかどうかチェックする。生体情報測定設定は操作部５６の操作で解除できるが、この解除操作の結果、ステップＳ１５０で生体情報測定設定がなされていないことが検知されるとステップＳ１５４に移行する。一方、ステップＳ１５０で生体情報設定の継続が検知されるとステップＳ１２８に戻り、以下、センサブロック電源オフや充電案内等の表示指示または生体情報測定設定の解除がない限りステップＳ１２８からステップＳ１５２を繰り返して測定を継続する。
【００８４】
なお、ステップＳ１２６で生体情報測定設定が検知されない場合も直ちにステップＳ１５４に移行する。また、ステップＳ１２８でランナー指輪センサブロック１０２の電源オンが検知できない場合も、ステップＳ１５６で表示部５０によるセンサブロックの電源オン案内表示を指示してからステップＳ１５４に移行する。さらに、ステップＳ１３０において、充電案内表示、指装着案内表示および強制オフ予告表示のいずれかの指示がランナー指輪センサブロック１０２から指示されているかことが検知された場合も、ステップＳ１５８で表示部５０による該当する案内表示をしてからステップＳ１５４に移行する。
【００８５】
ステップＳ１５４では、通常携帯電話機能の処理が行われる。ステップＳ１５４における通常電話機能処理は、処理の節目または処理の終了により待受／メニュー画面表示に戻った時点でステップＳ１６０に移行し、携帯電話／処理ブロックの主電源をオフする操作が行われたかどうかチェックする。そして主電源オフが検知されるとフローを終了する。一方、ステップＳ１６０で主電源オフが検知されない場合は、ステップＳ１２６に戻り、以下主電源がオフされない限り、ステップＳ１２６からステップＳ１６０を繰り返す。
【００８６】
図１３は、本発明の図７の実施例４から図９の実施例６に示した音楽プレーヤ／処理ブロックにおける処理制御部４２の機能を示すフローチャートである。フローは音楽プレーヤ／処理ブロック３０４または５０４の主電源のオンでスタートする。図１３のフローは図１２のフローと共通部分が多いが、これら共通部分は、後述において個別に説明するように図１３においてまとめて図示するとともに、適宜説明を省略する。図１３のフローがスタートすると、ステップＳ１６２で初期処理を行ってステップＳ１６４に移行する。ステップＳ１６２の初期処理は図１２のステップＳ１２２およびステップＳ１２４に該当する。
【００８７】
次いで、ステップＳ１６４に移行し、操作部５６の操作によって生体情報測定の設定がされているかどうかチェックする。設定があればステップＳ１６６に進み、耳朶センサブロック３０２またはイヤホンセンサブロック４０２またはヘッドホンセンサブロック５０２が測定可能な状態にあるかどうかチェックする。ステップＳ１６６およびステップＳ１６８は、図１２のステップＳ１２８、ステップＳ１３０、ステップＳ１５６およびステップＳ１５８に該当し、これらをまとめて図示したものである。
【００８８】
ステップＳ１６６でセンサブロックが測定可能な状態にあることが検知されるとステップＳ１７０に進み、操作部５６による測定開始が済んでいるかどうかチェックして、操作済みであればステップＳ１７２に移行する。一方、ステップＳ１７０で測定開始操作済みが検知されなければステップＳ１６６に戻り、以下、センサブロックが測定可能な状態にある限り、ステップＳ１６６とステップＳ１７０を繰り返して測定開始操作を待つ。
【００８９】
ステップＳ１７０で測定開始が検知されるとステップＳ１７２に進み、音楽連動モードの設定が行われているかどうかチェックする。音楽連動モードが設定されていればステップＳ１７４に進み、音楽が既に再生中かどうかチェックして再生中でなければステップＳ１７６で生体情報測定との相関に適切な曲を自動選曲しステップＳ１７８でその曲の自動再生を開始してステップＳ１８０に移行する。一方、ステップＳ１７４で音楽が既に再生中であることが検知されたときはステップＳ１８２に移行して生体情報測定との相関情報として再生中の曲名を記録してステップＳ１８０に移行する。また、ステップＳ１７２で音楽連動モードでなければ、直接ステップＳ１８０に移行する。この場合は、音楽が再生されていてもこれと無関係に生体情報測定がおこなわれるとともに音楽が再生されていない場合に自動再生を開始することもない。
【００９０】
ステップＳ１８０の測定／分析／演算／記録／表示処理は、図１２のステップＳ１３４からステップＳ１４８およびステップＳ１５２をまとめたものであり、その内容の説明は省略する。ステップＳ１８０からステップＳ１８４に移行すると、ここで再び音楽連動モードの設定が行われているかどうかチェックする。そして設定が検知されるとステップＳ１８６に進み、音楽相関分析処理が行われる。この相関は、曲のテンポ、拍子、楽器、ダイナミック変化、音量などと生体情報の相関を分析するものであり、曲による精神状態の高揚やリラクゼーション効果などを調べるものである。そしてステップＳ１８８に進み、ステップＳ１８６の分析の結果として生体情報の状態が曲を変更すべき条件に該当するかどうかチェックし、条件に該当すればステップＳ１９０で曲をより適切なものに自動変更してステップＳ１９２に移行する。一方、ステップＳ１８８で曲変更条件に該当しなければ直接ステップＳ１９２に移行する。また、ステップＳ１８４で音楽連動モード設定が検知されない場合も直接ステップＳ１９２に移行する。
【００９１】
ステップＳ１９２では、生体情報測定の設定がされているかどうかチェックする。生体情報測定の解除が検知されるとステップＳ１９４に移行する。一方、ステップＳ１９２で生体情報設定の継続が検知されるとステップＳ１６６に戻り、以下、センサブロックが測定可能な状態でなくなるか生体情報測定設定の解除がない限りステップＳ１６６からステップＳ１９２を繰り返し、測定および設定に応じた音楽との連動を継続する。
【００９２】
なお、ステップＳ１６４で生体情報測定設定が検知されない場合も直ちにステップＳ１９４に移行する。また、ステップＳ１６６でセンサブロックが測定可能な状態でなくなったことが検知された場合も、ステップＳ１６８で表示部５０によるセ案内表示を指示してからステップＳ１９４に移行する。
【００９３】
ステップＳ１９４では、通常音楽プレーヤの処理が行われる。ステップＳ１９４における通常音楽プレーヤ処理は、処理の節目または処理の終了によりメニュー画面表示に戻った時点でステップＳ１９６に移行し、音楽プレーヤ／処理ブロックの主電源をオフする操作が行われたかどうかチェックする。そして主電源オフが検知されるとフローを終了する。一方、ステップＳ１９６で主電源オフが検知されない場合は、ステップＳ１６４に戻り、以下主電源がオフされない限り、ステップＳ１６４からステップＳ１９６を繰り返す。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、携帯電話や携帯音楽端末などのモバイル機器に適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１８  発光部
２０  受光部
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２  センサブロック
４４、３１８  入力部
４４、３１８  出力部
５０  表示部
４２  制御部
１０４  携帯電話
３０４、５０４  携帯音楽端末
３１０  音楽再生部
１０４、２０４、３０４、５０４  モバイル機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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