(57)【要約】【課題】  使用者の運動状態に応じて歩数及び脈拍数を切り替えて表示することで、使い勝手のよい身体装着型計測結果表示制御装置を実現すること。【解決手段】  ＣＰＵ１０は、ユーザにより計測された安静時の脈拍により脈拍境界値と歩行境界値とを算出しＲＡＭ３０に設定する。圧電素子５０により振動が検出されると、当該振動に応じた電圧が圧電素子５０から波形検出部４０に出力される。波形検出部４０は、出力された電圧から波高値を算出する。ＣＰＵ１０は、波高値が歩行境界値以上であると５回連続判別した後、波高値が歩行境界値以上である場合に、積算歩数を１加算することで歩数の計数を開始する。そして、波高値が歩行境界値未満であると３回連続判別した後、波高値が歩行境界値未満且つ脈拍境界値以上である場合に、積算脈拍数を１加算することで、脈拍数の計数を開始する。【選択図】  図３
2005211301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の身体に装着される装置本体と、
この装置本体に設けられた振動検出部と、
この振動検出手段により検出された振動の状態を判別し、この判別結果に応じて、脈拍数及び歩数のうち一方を表示部に切り替え表示させる表示制御手段と、
を備えていることを特徴とする身体装着型計測結果表示制御装置。
【請求項２】
前記振動検出手段に安静時の脈拍による振動を検出させ、この検出結果に基づいて判別条件を設定する条件設定制御手段を更に備え、
前記表示制御手段は、前記条件設定制御手段により設定された判別条件に基づいて前記振動の状態を判別する設定条件基準判別手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の身体装着型計測結果表示制御装置。
【請求項３】
前記振動検出手段は、振動が生じる毎に各振動の状態を検出する手段であり、
前記表示制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動の状態が連続して所定条件を満たすか否かに基づいて、振動の状態が、使用者が歩行又は走行している運動状態に有るか否かを判別する連続振動判別手段を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の身体装着型計測結果表示制御装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記連続振動判別手段により運動状態にないと判別された場合に脈拍数を表示させ、運動状態にあると判別された場合に歩数を表示させる運動状態基準表示制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の身体装着型計測結果表示制御装置。
【請求項５】
前記振動検出手段は、振動の大きさを検出する振動振幅検出手段を有し、
前記表示制御手段は、前記振動の状態を前記振動振幅検出手段により検出された振動の大きさで判別する大きさ基準判別手段を有する、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の身体装着型計測結果表示制御装置。
【請求項６】
使用者の身体に装着される装置本体と、この装置本体に設けられた振動検出手段と、自装置を制御するコンピュータとを備えた電子機器の前記コンピュータに、
前記振動検出手段により検出された振動の状態を判別し、この判別結果に応じて、脈拍数及び歩数のうち一方を表示部に切り替え表示させる表示制御機能を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体装着型計測結果表示制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、腕時計のように手首等の身体に装着可能に形成され、脈拍数や血圧等といった生体情報に関する情報を計測して表示する制御を行う身体装着型計測結果表示制御装置がある。例えば、光学的に脈拍を検出する脈拍センサを腕時計に内蔵した身体装着型計測結果表示制御装置がある。ユーザは、腕時計に組み込まれた脈拍センサに指端の腹面を当接することで、脈拍センサにより脈拍が検出され、腕時計本体の表示部に脈拍数が表示される。
【０００３】
また、腕時計の裏蓋側に着脱自在なカフを備え血圧を測定できる身体装着型計測結果表示制御装置が知られている（特許文献１参照）。ユーザは、この身体装着型計測結果表示制御装置を手首に巻き付けて装着し、カフに空気を送り込むと、カフが手首に押圧される。そして、手首の動脈の脈拍によってカフ内の空気圧が変化し、この空気圧の変化が圧力センサにより検知されることにより血圧が測定される。
【０００４】
このような身体装着型計測結果表示制御装置は、身体に装着可能に形成されていことから、歩行や走行のような運動中に装着されて利用される。そして、例えば、運動直後の脈拍数を計測することにより、運動強度や消費カロリーを計算することができる。この場合、ユーザは、当該装置を装着した状態で運動を行い、運動終了直後に脈拍数の計測を開始させるための操作を行い、計測させた運動直後の脈拍数で運動強度や消費カロリーを当該装置に計算させる。ただし、運動終了直後の脈拍数を運動時の脈拍数として運動強度や消費カロリーの計算を行う。このため、ユーザは、運動終了後すみやかに脈拍数の計測を開始させる操作を行わなければならない。
【特許文献１】実公平６−４５８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の身体装着型計測結果表示制御装置は手首に装着可能に小型化されているため、操作ボタンも当該装置の大きさに合わせて小型化されている。そのため、運動終了直後の心拍数や呼吸数の上昇した状態で、脈拍数や血圧等の計測開始するためのボタン操作は、指先が震える等して誤操作を招く可能性があった。
【０００６】
また、脈拍センサを内蔵した身体装着型計測結果表示制御装置において、脈拍数の計測を開始させるためには、脈拍センサに指先を当接させ、脈拍数の計測を開始させるためのボタン操作を行わなければならず、煩わしかった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みて為されたものであり、その目的とすることころは、使用者の運動状態に応じて歩数及び脈拍数を切り替えて表示することで、使い勝手のよい身体装着型計測結果表示制御装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の身体装着型計測結果表示制御装置は、
使用者の身体に装着される装置本体（例えば、図１の本体部３）と、
この装置本体に設けられた振動検出部（例えば、図２の圧電素子５０）と、
この振動検出手段により検出された振動の状態を判別し、この判別結果に応じて、脈拍数及び歩数のうち一方を表示部（例えば、図３の表示部７０）に切り替え表示させる表示制御手段（例えば、図３のＣＰＵ１０；図６のステップＳ２１、Ｓ３５）と、
を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項６に記載のプログラムは、
使用者の身体に装着される装置本体（例えば、図１の本体部３）と、この装置本体に設けられた振動検出部（例えば、図２の圧電素子５０）と、自装置を制御するコンピュータとを備えた電子機器の前記コンピュータに、
前記振動検出手段により検出された振動の状態を判別し、この判別結果に応じて、脈拍数及び歩数のうち一方を表示部（例えば、図３の表示部７０）に切り替え表示させる表示制御機能（例えば、図３のＣＰＵ１０；図６のステップＳ２１、Ｓ３５）を実現させることを特徴としている。
【００１０】
請求項１又は６に記載の発明によれば、使用者の身体に装着される装置本体に振動検出手段が設けられ、この振動検出手段が検出した振動の状態に応じて脈拍数及び歩数のうちの一方が表示部に切り替え表示される。従って、使用者からもたらされる振動の状態によって歩数及び脈拍数の一方に切り替えて表示されるため、使用者に特別な操作をさせる必要がない使い勝手のよい身体装着型計測結果表示制御装置を実現することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記振動検出手段に安静時の脈拍による振動を検出させ、この検出結果に基づいて判別条件（例えば、図５の脈拍境界値Ｗ１、歩行境界値Ｗ２）を設定する条件設定制御手段（例えば、図３のＣＰＵ１０）を更に備え、
前記表示制御手段は、前記条件設定制御手段により設定された判別条件に基づいて前記振動の状態を判別する設定条件基準判別手段（例えば、図３のＣＰＵ１０；図６のステップＳ５、Ｓ１３、Ｓ２９、Ｓ３３）を有する、
ことを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、安静時の脈拍による振動に基づいて設定された判別条件に基づいて振動検出手段により検出された振動の状態を判別する身体装着型計測結果表示制御装置が実現される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明であって、
前記振動検出手段は、振動が生じる毎に各振動の状態を検出する手段であり、
前記表示制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動の状態が連続して所定条件を満たすか否かに基づいて、振動の状態が、使用者が歩行又は走行している運動状態に有るか否かを判別する連続振動判別手段（例えば、図３のＣＰＵ１０；図６のステップＳ９、Ｓ２５）を有する、
ことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、使用者が歩行又は走行している運動状態に有るか否かを、振動の状態が連続して所定条件を満たすか否かにより判別する身体装着型計測結果表示制御装置が実現される。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明であって、
前記表示制御手段は、前記連続振動判別手段により運動状態にないと判別された場合に脈拍数を表示させ、運動状態にあると判別された場合に歩数を表示させる運動状態基準表示制御手段（例えば、図３のＣＰＵ１０、表示部７０；図６のステップＳ９〜Ｓ２１、Ｓ２５〜Ｓ３５）を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、運動状態にないと判別された場合に、脈拍数を表示させ、運動状態にあると判別された場合に、歩数を表示させる。これにより、例えば、歩行等の運動が行われると、運動状態であると判別して歩数を表示し、当該運動が終了されると、運動状態ではないと判別して脈拍数を表示する。このように、当該装置が使用者に装着されるだけで、脈拍数及び歩数を適宜切り替えて表示するため、使用者には歩数及び脈拍数の表示を切り替えるための操作をさせる必要がない。従って、使用者の運動状態に応じて歩数及び脈拍数を切り替えて表示することができるため、使い勝手のよい身体装着型計測結果表示制御装置を実現することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明であって、
前記振動検出部は、振動の大きさを検出する振動振幅検出手段（例えば、図３のＣＰＵ１０、波形検出部４０）を有し、
前記表示制御手段は、前記振動の状態を前記振動振幅検出手段により検出された振動の大きさで判別する大きさ基準判別手段（例えば、図３のＣＰＵ１０；図６のステップＳ１３、Ｓ２９、Ｓ３３）を有する、
ことを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、振動の大きさで振動の状態を判別する身体装着型計測結果表示制御装置が実現される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１又は６に記載の発明によれば、使用者の身体に装着される装置本体に振動検出手段が設けられ、この振動検出手段が検出した振動の状態に応じて脈拍数及び歩数のうちの一方が表示部に切り替え表示される。従って、使用者からもたらされる振動の状態によって歩数及び脈拍数の一方に切り替えて表示されるため、使用者に特別な操作をさせる必要がない使い勝手のよい身体装着型計測結果表示制御装置を実現することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、安静時の脈拍による振動に基づいて設定された判別条件に基づいて振動検出手段により検出された振動の状態を判別する身体装着型計測結果表示制御装置が実現される。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、使用者が歩行又は走行している運動状態に有るか否かを、振動の状態が連続して所定条件を満たすか否かにより判別する身体装着型計測結果表示制御装置が実現される。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、運動状態にないと判別された場合に、脈拍数を表示させ、運動状態にあると判別された場合に、歩数を表示させる。これにより、例えば、歩行等の運動が行われると、運動状態であると判別して歩数を表示し、当該運動が終了されると、運動状態ではないと判別して脈拍数を表示する。このように、当該装置が使用者に装着されるだけで、脈拍数及び歩数を適宜切り替えて表示するため、使用者には歩数及び脈拍数の表示を切り替えるための操作をさせる必要がない。従って、使用者の運動状態に応じて歩数及び脈拍数を切り替えて表示することができるため、使い勝手のよい身体装着型計測結果表示制御装置を実現することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、振動の大きさで振動の状態を判別する身体装着型計測結果表示制御装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の身体装着型計測結果表示制御装置を腕時計１に適用した場合の実施形態について図１〜図８を参照して詳細に説明する。
【００２５】
先ず、腕時計１の機構について説明する。尚、説明における方向は、腕時計１の本体部３の時計ガラス５が配設されている側を前方、裏蓋２１０が配設されている側を後方とし、図１の上を上、下を下、右を右、左を左とする。また、図２において、手首Ｒの矢印Ｖ１方向を外側方向とし、その逆を内側方向とする。
【００２６】
図１は、腕時計１の正面図であり、図２は、図１の腕時計１を装着した場合の手首を含むＡ−Ａ断面図である。腕時計１は、本体部３の上端部及び下端部に時計ベルト９ａ及び９ｂが取り付けられて構成される。本体部３は、剛性の高い樹脂等の材料により筒状に成形され、その内部には時計モジュール２００が配設されている。時計モジュール２００は、腕時計１の機能を実現するための各種機能部が内蔵されている。特に、表示部７０は、時計モジュール２００の前方に配設されており、表示部７０に表示された表示内容（例えば、現在日時）が時計ガラス５を透過して、ユーザに視認される。
【００２７】
また、本体部３の前方の開口部には時計ガラス５が設けられ、後方（背面）の開口部には、裏蓋２１０が設けられている。また、腕時計１の各種設定や各種機能の実行指示の入力を行うための押ボタン７が本体部３の左右側面に備えられている。
【００２８】
裏蓋２１０は、剛性の高い、例えば、金属や樹脂等により円盤状に形成された背面板２０６と、手首Ｒ側に張り出すように形成された張出部２０８とにより構成される。張出部２０８は、弾性変形する材質、例えば、ウレタンやシリコン、又はゴムにより形成されている。また、背面板２０６は、張出部２０８の底面に貼り付けられている。
【００２９】
本体部３には、可撓性を有する薄板状の金属板２１２が、当該本体部３内部の時計モジュール２００の後方に配設されている。また、この金属板２１２は、仕切り部材２０４とパネル部材２０２との間でゴムリングＧ２を介して取り付けられている。
【００３０】
仕切り部材２０４の前方には、パネル部材２０２がゴムリングＧ１を介して本体部３に取り付けられている。また、仕切り部材２０４の前面には気密突起２１４が形成されており、パネル部材２０２をゴムリングＧ２に加圧するように当該パネル部材２０２に溶着されている。そして、張出部２０８の端部と、仕切り部材２０４の端部と、パネル部材２０２の端部とが重ねられて、ネジＮにより本体部３に取り付けられている。
【００３１】
本体部３と、時計ガラス５と、ゴムリングＧ１と、パネル部材２０２と、金属板２１２と、ゴムリングＧ２とにより第１空気室２１６が形成され、金属板２１２と、仕切り部材２０４と、張出部２０８とにより第２空気室２１８が形成される。
【００３２】
そして、本体部３とパネル部材２０２との間に設けられたゴムリングＧ１と、パネル部材２０２と仕切り部材２０４との間に設けられたゴムリングＧ２とにより本体部３内部の気密が保持されるようになっている。また、金属板２１２がゴムリングＧ２を介してパネル部材２０２と仕切り部材２０４とにより挟着されている。この結果、第２空気室２１８の気密が保持される。
【００３３】
金属板２１２の前面には、薄板円盤状の圧電素子５０が貼り付けられている。圧電素子５０は、時計モジュール２００と電気的に接続されており、金属板２１２の撓み量に応じた電圧（電気信号）を時計モジュール２００内の波形検出部４０に出力するように構成されている。
【００３４】
時計ベルト９ａ及び９ｂは、シリコンや軟質樹脂等の弾性変形する材料により手首Ｒに巻き付けられて装着される。また、時計ベルト９ａの一端には、長さ調節機構９ｃが取り付けられており、手首Ｒの太さに応じて時計ベルト９ａ及び９ｂの巻き付け長さが調節される。本体部３、時計ベルト９ａ及び９ｂが手首Ｒに密着するように長さ調節機構９ｃがユーザによって調節されることで、時計ベルト９ａ及び９ｂに対する動脈ＡＲＴの脈拍の圧力が、時計ベルト９ａ及び９ｂに伝達する。
【００３５】
図２において、手首Ｒは上方が外側であり下方が内側である。また、動脈ＡＲＴは、手首Ｒの尺骨及び橈骨の近傍に流れる尺骨動脈及び橈骨動脈を示す。
【００３６】
次に、腕時計１による脈拍数の測定の仕組みについて説明する。先ず、図２に示すように、ユーザは、裏蓋２１０を手首Ｒに当接させ、腕時計１が遊動しないように長さ調節機構９ｃを調節して腕時計１をしっかり固定させて装着する。
【００３７】
心臓から送出される血液の圧力変動により心臓の拍動が動脈ＡＲＴを介して伝搬され、当該動脈ＡＲＴは心臓の拍動に同期するように拡張と収縮を繰り返す。動脈ＡＲＴが拡張すると、当該拡張の力により時計ベルト９ａ及び９ｂに矢印Ｖ１方向の力が作用する。また、動脈ＡＲＴが収縮すると、時計ベルト９ａ及び９ｂには、矢印Ｖ１方向の力が解放されて、時計ベルト９ａ及び９ｂの弾性力が矢印Ｖ１と逆の方向に働く。このため、時計ベルト９ａ及び９ｂには、動脈ＡＲＴの拡張と収縮とに合わせて、脈拍による圧力が作用するときと、当該圧力から開放されるときとが交互に訪れる。この圧力は、時計ベルト９ａ及び９ｂを介して、本体部３に伝達され、本体部３に矢印Ｖ３方向の力が働く。この力によって本体部３は、手首Ｒに押し付けられる。
【００３８】
本体部３が手首Ｒに押し付けられると、手首Ｒに当接する裏蓋２１０の背面板２０６が前方に押圧される。そして、この押圧力により張出部２０８は前方方向に弾性変形し、第２空気室２１８の空気圧が変動する。そして、第２空気室２１８の気密を保持しようとする作用により、裏蓋２１０が手首Ｒに押圧される押圧力が第２空気室２１８の空気層を介して金属板２１２に伝わる。金属板２１２は、第２空気室２１８の空気圧の変動によって撓み、当該金属板２１２に貼り付けられた圧電素子５０は、金属板２１２の撓みに合わせて変形する。圧電素子５０が撓むと、この撓み量に応じた電圧（電気信号）が波形検出部４０に出力される。波形検出部４０は、圧電素子５０から出力される電圧を振動として検出して、検出した電圧の一周期分の波形を生成する。この生成された波形を脈拍の波形（以下、「脈拍波形」と略す。）とし、脈拍数が計測される。
【００３９】
また、第２空気室２１８内の空気圧の変動による圧電素子５０の電圧の出力は、動脈ＡＲＴの脈拍による振動で発生するだけはなく、ユーザの体の振動（体動）によっても発生する。例えば、ユーザの歩行の振動が手首Ｒを介して腕時計１に伝達されて、伝達された振動が、時計ベルト９ａ及び９ｂに対する圧力として本体部３に伝達される。そして、上述した脈拍数の計測と同様に、第２空気室２１８の空気圧が変動して、当該変動に応じた電圧が圧電素子５０により波形検出部４０に出力される。尚、本実施形態において、一回の体動を一歩としてユーザの歩数を検出することとして扱い、以下説明していく。
【００４０】
図３は、腕時計１の機能構成の一例を示すブロック図である。同図によれば、腕時計１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０と、圧電素子５０から出力される電圧に基づいて振動波形を検出する波形検出部４０と、入力部６０と、表示部７０と、発振回路部９０から出力されるクロック信号を基に現在時刻を計時する計時回路部８０とがバス１００に接続されて構成されている。
【００４１】
ＣＰＵ１０は、入力される指示に応じて所定のプログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示やデータの入出力を行う。具体的には、ＣＰＵ１０は、入力部６０から入力される操作信号に応じてＲＯＭ２０に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムに従って処理を実行する。そして、処理結果を表示するための表示制御信号を表示部７０に出力し、当該処理結果を表示部７０に表示させる。
【００４２】
ＲＯＭ２０は、各種初期設定、ハードウェアの検査、又は必要なプログラムのロード等を行うための初期プログラムを格納する。ＣＰＵ１０は、腕時計１の電源投入時にこの初期プログラムを実行することにより、腕時計１の動作環境を設定する。また、ＲＯＭ２０は、腕時計１の動作に係る各種機能を実現するためのデータやプログラムを格納する。
【００４３】
ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ１０が実行する各種プログラムやこれらのプログラムの実行に係るデータ等を一時的に保管する記憶領域である。
【００４４】
波形検出部４０は、圧電素子５０から出力される電圧に基づいて振動の１周期波形を生成し、当該波形の振幅を波高値として算出してＣＰＵ１０に出力するための回路部である。
【００４５】
入力部６０は、図１に示す押ボタン７に相当するものであり、腕時計１に各種機能を実行させるためのボタン等で構成される。入力部６０は、ユーザにより押下されたボタンの押下信号等をＣＰＵ１０に出力する。
【００４６】
表示部７０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成された表示装置であり、ＣＰＵ１０から入力される表示信号に基づいて、現在日時や歩数、脈拍数等をデジタル表示する。
【００４７】
計時回路部８０は、発振回路部９０から入力されるクロック信号を計数して現在時刻等を得る。発振回路部９０は水晶発振器等で構成され、常時一定周波数のクロック信号を出力する回路である。また、ＣＰＵ１０は、計時回路部８０により得られた現在時刻を用いて、経過時間を計時するタイマ処理を実現する。
【００４８】
図４は、ＲＯＭ２０の構成の一例を示す図である。同図によれば、ＲＯＭ２０は、脈拍歩行計測プログラム２２を格納する。脈拍歩行計測プログラム２２は、本実施形態に係る脈拍歩行計測処理を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ１０によって読み出されて実行される。
【００４９】
図５は、ＲＡＭ３０の構成の一例を示す図である。同図によれば、ＲＡＭ３０は、波高値ｗと、脈拍境界値Ｗ１と、歩行境界値Ｗ２と、積算歩数ｃ１と、積算脈拍数ｃ２と、計時時間ｔｍとを格納する。
【００５０】
波高値ｗとは、波形検出部４０が検出した振動の振幅であり、波形検出部４０から入力されると度に波高値ｗとして随時更新される。
【００５１】
脈拍境界値Ｗ１は、圧電素子５０から出力された電圧の波形が脈拍波形であるか否かを判定するための値である。具体的には、波高値ｗが脈拍境界値Ｗ１以上であり、且つ歩行境界値Ｗ２未満である場合に、脈拍波形であると判定される。また、脈拍境界値Ｗ１は、予め計測された安静時の脈拍波形の振幅の所定倍（例えば、０．８倍）が設定される。
【００５２】
歩行境界値Ｗ２は、圧電素子５０から出力された電圧の波形が歩行（体動）を表す波形（この波形を以下「歩行波形」とする。）であるか否かを判定するための値である。具体的には、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上である場合に、歩行波形であると判定される。また、歩行境界値Ｗ２は、脈拍境界値Ｗ１と同様に、予め計測された安静時の脈拍の振幅の所定倍（例えば、２倍）が設定される。尚、この歩行境界値Ｗ２は、脈拍境界値Ｗ１より大きな値として設定される。
【００５３】
積算歩数ｃ１は、体動の繰り返し回数であり、ユーザの歩数（体動）の総計である。ＣＰＵ１０は、波形検出部４０によって生成された波形が歩行波形であると判定した場合に、積算歩数ｃ１に１加算することで、ユーザの歩数の総計を計数していく。
【００５４】
積算脈拍数ｃ２は、ユーザの脈拍の検出回数である。ＣＰＵ１０は、波形検出部４０によって生成された波形が脈拍波形であると判定した場合に、積算脈拍数ｃ２に１加算することで、脈拍の検出回数を計数していく。
【００５５】
計時時間ｔｍは、ＣＰＵ１０のタイマ処理によって計時される計時時間（単位：秒）であり、ＣＰＵ１０により随時更新されていく。また、ＣＰＵ１０のタイマ処理は、積算脈拍数ｃ２の計数と共に開始される。ＣＰＵ１０は、積算脈拍数ｃ２と計時時間ｔｍとにより単位時間（１分）当たりのユーザの脈拍数を算出する。具体的には、計時時間ｔｍの単位を「分」に変換し、積算脈拍数ｃ２を単位変換後の計時時間ｔｍによって除算することにより単位時間当たりの脈拍数を算出する。
【００５６】
図６は、腕時計１の脈拍歩行計測処理の具体的な動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
先ず、ユーザにより、所定の操作（例えば、押ボタン７の２秒間の押下操作）が為されたことを検知すると、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ２０から脈拍歩行計測プログラム２２を読み出して、ＲＡＭ３０に展開することにより脈拍歩行計測処理を開始する。尚、脈拍歩行計測処理は、ユーザにより所定の操作（例えば、押ボタン７の短い押下操作）が為されることで終了する。
【００５８】
脈拍歩行計測処理を開始すると、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ３０に記憶する全データをクリアすることにより初期化を行う（ステップＳ１）。そして、ＲＡＭ３０に一時的な変数“Ｎ”の記憶領域を確保して、当該変数“Ｎ”をクリアする（ステップＳ３）。
【００５９】
ＣＰＵ１０は、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であるか否かを判別して（ステップＳ５）、歩行境界値Ｗ２以上ではないと判別した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ３へ処理を移行する。
【００６０】
波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であると判別すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０は、変数“Ｎ”に１加算して（ステップＳ７）、変数“Ｎ”が“５”であるか否かにより、一定期間継続した歩行が為されたか否かを判定する（ステップＳ９）。尚、判定する値は“５”に限られるものではなく、ユーザが任意に設定可能な値としてもよい。
【００６１】
変数“Ｎ”が“５”ではないと判別した場合は（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ５の処理へ移行する。従って、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であるというステップＳ５の判定が連続して５回とならない限りは、ステップＳ１１以降の処理へ移行されない。即ち、ユーザが５歩以上歩行した場合にのみ、運動状態（歩行）にあると判断し、ステップＳ１１以降の処理（歩数の計数）へ移行する。
【００６２】
ステップＳ９において、変数“Ｎ”が“５”であると判別した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０は、変数“Ｎ”をクリアし（ステップＳ１１）、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。
【００６３】
波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であると判別した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０は、変数“Ｎ”をクリアした後（ステップＳ１５）、積算歩数ｃ１に１加算する（ステップＳ１７）。そして、積算歩数ｃ１が“１０”以上であるか否かを判別する（ステップＳ１９）。
【００６４】
積算歩数ｃ１が“１０”以上ではないと判別した場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１３の処理へ移行する。また、積算歩数ｃ１が“１０”以上である場合は（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、積算歩数ｃ１の値を表示部７０に表示させた後（ステップＳ２１）、ステップＳ１３の処理へ移行する。
【００６５】
ステップＳ１３において、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上ではないと判別した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０は、変数“Ｎ”に１加算する（ステップＳ２３）。そして、ＣＰＵ１０は、変数“Ｎ”が“３”であるか否かを判別する（ステップＳ２５）。尚、判定する値は“３”に限られるものではなく、ユーザが任意に設定可能な値としてもよい。
【００６６】
ＣＰＵ１０は、変数“Ｎ”が“３”ではないと判別した場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、ステップＳ１３へ処理を移行する。従って、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２未満である場合は、変数“Ｎ”が加算され、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上となると、ステップＳ１５によって変数“Ｎ”がクリアされる。即ち、波高値ｗが連続して３回歩行境界値Ｗ２以下とならない限り、変数“Ｎ”は“３”に達しない。そして、ステップ“Ｎ”が“３”となった場合に、歩行が停止した状態が一定期間継続したと判定して、ステップＳ２５以降の処理（脈拍数の計測）に移行する。
【００６７】
ステップＳ２５において変数“Ｎ”が“３”であると判別した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０はタイマ処理を開始して、計時時間ｔｍを更新する（ステップＳ２９）。そして、波高値ｗが脈拍境界値Ｗ１以上であるか否かを判別し（ステップＳ２９）、脈拍境界値Ｗ１以上であると判別した場合は（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、積算脈拍数ｃ２に１加算する（ステップＳ３１）。
【００６８】
ステップＳ２９において脈拍境界値Ｗ１以上ではないと判別した場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）、又はステップＳ３１の処理の後、ＣＰＵ１０は、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ３３）。歩行境界値Ｗ２以上ではないと判別した場合は（ステップＳ３３：Ｎｏ）、積算脈拍数ｃ２と計時時間ｔｍとを基に単位時間当たりの脈拍数を算出して表示部７０に表示させて、ステップＳ２９へ処理を移行する。また、歩行境界値Ｗ２以上であると判別した場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１へ処理を移行する。従って、波高値ｗが脈拍境界値Ｗ１以上且つ歩行境界値Ｗ２未満である場合は、継続して積算脈拍数ｃ２の計数を行い、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上である場合は、積算脈拍数ｃ２の計数を終了して歩数の計数の処理へ移行することとなる。
【００６９】
図７は、圧電素子５０の出力電圧波形の一例を表すグラフ（波形グラフ）と、当該波形グラフの波形から算出される波高値ｗを分かり易く矩形波で視覚化したグラフ（波高値グラフ）とを示す図である。以下、ユーザの腕時計１の使用例と合わせて両グラフを説明する。
【００７０】
先ず、ユーザは、腕時計１を手首Ｒに装着する。このとき、本体部３、時計ベルト９ａ及び９ｂが手首Ｒに密着するように、長さ調節機構９ｃを調節すると、本体部３が手首Ｒの外側に固定されて遊動しないようになる。ユーザは、歩行運動を開始する前に、予め安静時の脈拍数を測定する。このときに測定された脈拍波形を基に、ＣＰＵ１０により脈拍境界値Ｗ１及び歩行境界値Ｗ２が算出されて、ＲＡＭ３０に設定される。
【００７１】
そして、ユーザは、例えば、押ボタン７を２秒間押下した後、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、歩行運動を行う。すると、当該運動の振動が圧電素子５０に伝達され、波形グラフの時刻ｔ１〜ｔ２間の波形のような歩行の振動を表す電圧が圧電素子５０から出力される。
【００７２】
そして、波形検出部４０により振動の波高値ｗが算出され、ＣＰＵ１０により波高値ｗが連続して歩行境界値Ｗ２以上となった回数（変数“Ｎ”）が計数される（図６のステップＳ１〜Ｓ５→Ｓ７〜Ｓ９→Ｓ５に相当）。時刻ｔ３において、波高値ｗが５回連続して歩行境界値Ｗ２以上となったため、ＣＰＵ１０により歩数（積算歩数ｃ１）の計数が開始される（図６のステップＳ９→Ｓ１１〜Ｓ１３→Ｓ１５〜Ｓ１９→Ｓ１３に相当）。
【００７３】
ユーザの歩数が１０歩以上となった時刻ｔ４から、表示部７０にはユーザの歩数が表示される（図６のステップＳ１９→Ｓ２１に相当）。
【００７４】
ユーザは、時刻ｔ２において歩行運動を終了する。次いで、時刻ｔ２以降における波高値ｗは歩行境界値Ｗ２未満となり、時刻ｔ５で連続して３回歩行境界値Ｗ２未満となったことが検出される（図６のステップＳ１３→Ｓ２３〜Ｓ２５：Ｙｅｓに相当）。
【００７５】
その後、脈拍の振動が圧電素子５０に伝達されて、波形グラフの時刻ｔ５以降の波形のような脈拍の振動を表す電圧が圧電素子５０から出力される。そして、波形検出部４０により波高値ｗが算出され、ＣＰＵ１０により脈拍数（積算脈拍数ｃ２）の計数が開始され、表示部７０には単位時間当たりの脈拍数が表示される（図６のステップＳ２７〜Ｓ２９→Ｓ３１〜Ｓ３３→Ｓ３５に相当）。ユーザは表示される脈拍数により、運動直後の脈拍数を知ることができ、当該脈拍数を基に運動強度や消費カロリー等を計算できる。
【００７６】
ユーザは、再度歩行運動を開始すると、上述した歩数の計数と同様の処理が行われ（図６のステップＳ３３→Ｓ１に相当）、歩行運動を終了すると、脈拍数の計測が開始される。
【００７７】
以上、本実施形態によれば、圧電素子５０を貼り付けた金属板２１２、仕切り部材２０４、パネル部材２０２、ゴムリングＧ２及び張出部２０６により、本体部３に第２空気室２１８が形成される。腕時計１は、ユーザの手首Ｒに裏蓋２１０が当接されて、時計ベルト９ａ及び９ｂが手首Ｒに密着するように巻き付けられて装着される。このような機構により、手首Ｒを介した振動が時計ベルト９ａ及び９ｂを介して本体部３に伝達され、当該振動が第２空気室２１８の空気層を介して金属板２１２に伝わり、当該金属板２１２が撓む。金属板２１２が撓むと、当該金属板２１２に貼り付けられた圧電素子５０も撓み、この撓み量に応じた電圧が波形検出部４０に出力される。波形検出部４０は、圧電素子５０から出力される電圧の波高値ｗを振動の波高値として算出し、ＣＰＵ１０に出力する。
【００７８】
ＣＰＵ１０は、波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であれば、圧電素子５０により出力された電圧の波形が歩行波形であると判別し、一定期間継続して歩行が為されたら、歩数の計数を開始する。これにより、本体部３内に配設された圧電素子５０により、ユーザの歩行を検出することができる。従って、ユーザは、腕時計１を手首Ｒに装着して、歩行運動を行うことで歩数を容易に計測することができる。
【００７９】
また、ＣＰＵ１０は、波高値ｗが脈拍境界値Ｗ１以上且つ歩行境界値Ｗ２未満であれば、圧電素子５０により出力された電圧の波形が脈拍波形であると判別し、脈拍数の計数を開始する。このように、波高値ｗにより圧電素子５０により出力された電圧の波形が歩行波形であるか、脈拍波形であるかをＣＰＵ１０は判別する。従って、ユーザによって腕時計１が手首Ｒに装着されるだけで、腕時計１は脈拍数及び歩数を適宜切り替えて検出し、その計測をすることができる。
【００８０】
また、ユーザが歩行運動を行った後、当該運動を終了すると、自動的に脈拍数の計測が行われる。従って、運動終了直後の脈拍数を特別な操作をすることなしに容易に確認することができる。
【００８１】
尚、本実施形態において、圧電素子５０による電圧により、歩行の開始及び停止といった運動の状態を検出することとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば、加速度センサによって運動の状態を検出することとしてもよい。具体的な実現方法としては、図８のように、加速度センサ１１０を腕時計１に更に備えて構成させる。そして、ステップＳ５及びステップＳ１３における波高値ｗが歩行境界値Ｗ２以上であるか否かという判定処理を、加速度センサ１１０により検出された腕時計１の加速度が所定の加速度以上であるか否かという判定処理に置き換える。これにより、腕時計１の加速度が所定の加速度以上となった場合に、積算歩数ｃ１が加算される。また、腕時計１の加速度が連続して３回、所定の加速度未満になった場合に、脈拍数の計測が開始される。従って、加速度センサ１１０により検出される加速度により、ユーザの運動状態を検出し、検出結果に基づいて脈拍数の計測を開始することができる。
【００８２】
尚、腕時計を適用例として本発明の実施形態を説明したが、例えば、リストバンド等の手首に装着するもの、腹巻状に胴体部に装着するもの等、脈拍の検出可能な部位であれば、適宜に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】腕時計の正面図。
【図２】腕時計の断面図。
【図３】腕時計の機能構成を示すブロック図。
【図４】ＲＯＭの構成を示す図。
【図５】ＲＡＭの構成を示す図。
【図６】脈拍歩行計測処理の具体的な動作を説明するためのフローチャート。
【図７】圧電素子によって出力された電圧の波形グラフと、波形グラフの波形から算出される波高値を分かり易く矩形波で視覚化した波高値グラフ。
【図８】本実施形態の変形例の機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００８４】
１     腕時計
３     本体部
２０   ＲＯＭ
２２   脈拍歩行計測プログラム
３０   ＲＡＭ
ｗ     波高値
Ｗ１   脈拍境界値
Ｗ２   歩行境界値
ｃ１   積算歩数
ｃ２   積算脈拍数
ｔｍ   計時時間
４０   波形検出部
５０   圧電素子
６０   入力部
７０   表示部
８０   計時回路部
９０   発振回路部
１００ バス
【図１】
2005211301.tif 000003
【図２】
2005211301.tif 000004
【図３】
2005211301.tif 000005
【図４】
2005211301.tif 000006
【図５】
2005211301.tif 000007
【図６】
2005211301.tif 000008
【図７】
2005211301.tif 000009
【図８】
2005211301.tif 000010