(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送信する送信側手段と、前記送信側手段からの信号を受信する受信側手段を有し、前記送信側手段及び受信側手段の少なくとも一方を使用者が携帯して使用する携帯型電子機器において、
前記受信側手段は、前記送信側手段からの信号を増幅して出力する利得制御増幅手段を有し、
前記利得制御増幅手段は、前記送信側手段からの信号を増幅して出力する第１増幅回路と、前記第１増幅回路からの信号を検波して出力する検波回路と、前記検波回路からの信号を増幅して出力する利得制御増幅回路と、前記検波回路からの信号のレベルに応じて前記利得制御増幅回路の利得を制御する利得制御回路とを備えて成り、
前記受信側手段は、更に、前記利得制御増幅手段の電源起動時に、前記利得制御回路が前記利得制御増幅回路の利得を所定値にするように前記利得制御回路を制御するセットアップ手段を備えて成り、
前記利得制御増幅回路は、前記検波回路からの信号を増幅して出力する第２増幅回路と、前記第２増幅回路の出力を前記第２増幅回路の入力側にフィードバックするフィードバック回路を有し、
前記フィードバック回路は、前記第２増幅回路の出力部と入力部間に接続されたインピーダンス回路を備えて成り、
前記インピーダンス回路は複数の抵抗器を有すると共に、前記フィードバック回路は前記複数の抵抗器のうち２つの抵抗器で前記第２増幅回路の入力部と接地間の抵抗を分割して、その接地側の抵抗器と並列接続されたスイッチを備えて成り、
更に、前記スイッチを制御する前記スイッチの一端と一端を接続され他端を接地されて前記利得制御回路を構成するコンデンサと、
前記スイッチを制御する前記スイッチの一端とアノードが接続されカソードが前記利得制御回路の出力と接続されて前記利得制御回路を構成するダイオードと、
前記スイッチを制御する前記スイッチの一端と一端を接続され他端を制御回路と接続されて前記セットアップ手段を構成する抵抗器とを備えて成り、
前記利得制御回路は前記利得制御増幅手段の電源起動時に充電される前記コンデンサを有し、前記検波回路の出力信号が所定値以上のときに、前記コンデンサの電荷を放電することにより前記利得制御増幅回路の利得を下げることを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項２】
前記セットアップ手段は、前記利得制御回路が前記利得制御増幅回路の利得を最大にするように前記利得制御回路を制御することを特徴とする請求項１記載の携帯型電子機器。
【請求項３】
前記利得制御回路は前記フィードバック回路のフィードバック量を制御することによって前記利得制御増幅回路の利得を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の携帯型電子機器。
【請求項４】
前記利得制御回路は前記インピーダンス回路のインピーダンス値を制御することによって前記フィードバック量を制御することを特徴とする請求項３記載の携帯型電子機器。
【請求項５】
前記利得制御回路は、前記スイッチを開閉制御することによって階段状に前記フィードバック量を制御して、前記利得制御増幅回路の利得を階段状に制御することを特徴とする請求項４記載の携帯型電子機器。
【請求項６】
前記利得制御回路は、電源起動時の前記セットアップ手段の制御に応答して、前記スイッチを開閉制御することによって前記フィードバック量を制御して、前記利得制御増幅回路の利得を所定値に制御することを特徴とする請求項５記載の携帯型電子機器。
【請求項７】
前記受信側手段は、前記利得制御増幅手段の電源を所定周期で起動する電源制御手段を備えて成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の携帯型電子機器。
【請求項８】
前記送信側手段は、受信側手段に対して、電磁誘導により信号を送信することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の携帯型電子機器。
【請求項９】
前記送信側手段は、生体情報を検出するための生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段で検出した生体情報を表すデジタル信号を無線で送信する生体情報送信手段とを備え、  前記受信側手段は、更に、前記利得制御増幅手段からの信号をデジタル信号として出力するデジタル信号出力手段と、前記デジタル信号出力手段からのデジタル信号に基づく生体情報を知らせる報知手段とを備えて成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の携帯型電子機器。
【請求項１０】
前記送信側手段における生体情報検出手段は心拍、脈拍又は歩行を検出し、前記生体情報送信手段は、心拍数、脈拍数又は歩数に関する生体情報を前記デジタル信号として送信し、
前記報知手段は、前記心拍数、脈拍数又は累積の歩数を生体情報として知らせることを特徴とする請求項９記載の携帯型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を送信する送信側手段と、前記送信側手段からの信号を受信する受信側手段を有し、前記送信側手段及び受信側手段の少なくとも一方を使用者が携帯して使用する携帯型電子機器に関し、例えば、心拍等の生体情報を測定する心拍計等の携帯型生体情報測定機器として用いられる携帯型電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、心拍、脈拍、歩数等の人の生体情報を測定する携帯型の生体情報測定装置が開発されてり、前記携帯型の生体情報測定装置は、一般に、使用者の生体情報を検出して無線送信する送信側手段と、前記送信側手段からの生体情報を受信して報知する受信側手段を有し、前記送信側手段及び受信側手段の少なくとも一方を使用者が携帯して使用するように構成されている。
【０００３】
例えば、携帯型生体情報測定装置の一種である携帯型の心拍測定装置として、心拍を検出して心拍情報を無線送信する心拍計本体を、チェストベルトで使用者の胸に圧接した状態で装着し、受信部及び報知部を有する腕時計型機器を用いて、前記心拍計本体からの心拍情報を前記腕時計型機器の受信部で受信し、該心拍情報を前記腕時計型機器の報知部で報知するようにしたものが開発されている。
【０００４】
前記受信部は、一般に、心拍計本体から受信した電波信号を電圧に変換するためのアンテナと、アンテナに生じた微小電圧を増幅する高周波増幅回路と、増幅された信号を検波する検波回路と、心拍データを復調するための低周波増幅回路及びコンパレ一タを備えている。かかる構成により、使用者は、心拍計本体で検出した心拍情報を、前記心拍計本体から離れた位置にある腕時計型機器で知ることが可能になる。
【０００５】
ところで、微小ダイポールアンテナから電波が放射された場合、距離ｒ離れた地点の電界強度Ｅθは下式で表される。
Ｅθ＝ｊ・（６０πｌ／λ）・Ｉｅ（−ｊβｒ）・（１／ｒ＋１／（ｊβｒ２）＋１／（（ｊβ）２ｒ３））
例えば、信号周波数１００ｋＨｚ付近の長波信号を用いた場合、１ｍ以下の近距離通信において、電界強度の変化量は１０ｃｍ〜１００ｃｍで約３０ｄＢ、１ｃｍ〜１０ｃｍで更に３０ｄＢと大きくなる。距離１ｍでのデータ受信を可能とするには、受信回路は６０ｄＢ以上の増幅度を必要とするが、送信側と受信側間の通信距離が１ｃｍ〜１ｍと変化すると、受信側での入力電圧が６０ｄＢ近く変化してしまうことになる。
【０００６】
その一方、バッテリー駆動の携帯型機器では電源電圧が２〜３Ｖと低いものが多いため、ダイナミックレンジが大きく取れない。このため、受信回路が固定利得の場合、データのパルス幅が変化してしまい、近距離通信時にデジタルデータ信号を正確に復調できなくなるという問題を生じる恐れがある。
【０００７】
前記問題を解決するために、受信回路に利得制御増幅回路を用いる方法が一般に採用されている。
非特許文献１に記載された発明では、高周波増幅回路をトランジスタによる利得制御増幅回路で構成し、前記トランジスタのコレクタ電流（あるいはエミッタ電流）を制御することによって利得を制御するように構成している。
これにより、比較的簡単な構成の利得制御増幅回路を構成することが可能ではあるが、大きなコレクタ電流（例えば０．５〜２ｍＡ）が必要となるため、消費電力が大きくなるという問題がある。また、高周波増幅回路にトランスを用いているため、小型化が困難等の問題がある。
【０００８】
また、特許文献１に記載された自動利得制御装置では、制御増幅器は、混合器の出力信号、即ち、中間周波フィルタの上流側の信号を使用する自動利得制御部を用して制御される。自動利得制御部は、特に重み付けフィルタを含み、この重み付けフィルタは、混合器の出力側に接続されており、検出器を介して利得制御するための制御増幅器用の制御信号を出力する。検出器は、例えば、ダイオードと、下流側に接続されたキャパシタとを含む平均値またはピーク値整流器である。
前記構成によって利得制御は可能であるが、利得制御用の検波回路が受信信号用の検波回路とは別に必要になるため、構成が複雑になり又、高価になるという問題がある。
また、高周波増幅回路での利得調整が必要になるため、前記非特許文献１と同様の回路構成とした場合には消費電力が大きくなる等、前記同様の問題がある。
【０００９】
【非特許文献１】ＣＱ出版株式会社発行のトランジスタ技術１９９８年１０月号第３５０、３５１頁
【特許文献２】特表２００５−５１３９０３、段落〔００１１〕〜〔００１９〕、図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、消費電力を低減することを課題としている。また、小型化することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、信号を送信する送信側手段と、前記送信側手段からの信号を受信する受信側手段を有し、前記送信側手段及び受信側手段の少なくとも一方を使用者が携帯して使用する携帯型電子機器において、前記受信側手段は、前記送信側手段からの信号を増幅して出力する利得制御増幅手段を有し、前記利得制御増幅手段は、前記送信側手段からの信号を増幅して出力する第１増幅回路と、前記第１増幅回路からの信号を検波して出力する検波回路と、前記検波回路からの信号を増幅して出力する利得制御増幅回路と、前記検波回路からの信号のレベルに応じて前記利得制御増幅回路の利得を制御する利得制御回路とを備えて成ることを特徴とする携帯型電子機器が提供される。
【００１２】
利得制御増幅手段の第１増幅回路は、送信側手段からの信号を増幅して出力する。検波回路は、前記第１増幅回路からの信号を検波して出力する。利得制御回路は、前記検波回路からの信号のレベルに応じて利得制御増幅回路の利得を制御する。前記利得制御増幅回路は、前記利得制御回路によって制御された利得で、前記検波回路からの信号を増幅して出力する。
【００１３】
ここで、前記受信側手段は、更に、前記利得制御増幅手段の電源起動時に、前記利得制御回路が前記利得制御増幅回路の利得を所定値にするように前記利得制御回路を制御するセットアップ手段を備えて成るように構成してもよい。
また、前記セットアップ手段は、前記利得制御回路が前記利得制御増幅回路の利得を最大にするように前記利得制御回路を制御するよう構成してもよい。
また、前記利得制御増幅回路は、前記検波回路からの信号を増幅して出力する第２増幅回路と、前記第２増幅回路の出力を前記第２増幅回路の入力側にフィードバックするフィードバック回路を有し、前記利得制御回路は前記フィードバック回路のフィードバック量を制御することによって前記利得制御増幅回路の利得を制御するように構成してもよい。
【００１４】
また、前記フィードバック回路は、前記第２増幅回路の出力部と入力部間に接続されたインピーダンス回路を備えて成り、前記利得制御回路は前記インピーダンス回路のインピーダンス値を制御することによって前記フィードバック量を制御するように構成してもよい。
また、前記インピーダンス回路は複数の抵抗器を有すると共に、前記フィードバック回路は前記複数の抵抗器のいずれかに並列接続されたスイッチを備えて成り、前記利得制御回路は、前記スイッチを開閉制御することによって階段状に前記フィードバック量を制御して、前記利得制御増幅回路の利得を階段状に制御するように構成してもよい。
【００１５】
また、前記利得制御回路は、電源起動時の前記セットアップ手段の制御に応答して、前記スイッチを開閉制御することによって前記フィードバック量を制御して、前記利得制御増幅回路の利得を所定値に制御するように構成してもよい。
また、前記受信側手段は、前記利得制御増幅手段の電源を所定周期で起動する電源制御手段を備えて成るように構成してもよい。
【００１６】
また、前記送信側手段は、受信側手段に対して、電磁誘導により信号を送信するように構成してもよい。
また、前記送信側手段は、生体情報を検出するための生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段で検出した生体情報を表すデジタル信号を無線で送信する生体情報送信手段とを備え、前記受信側手段は、更に、前記利得制御増幅手段からの信号をデジタル信号として出力するデジタル信号出力手段と、前記デジタル信号出力手段からのデジタル信号に基づく生体情報を知らせる報知手段とを備えて成るように構成してもよい。
【００１７】
また、前記送信側手段における生体情報検出手段は心拍、脈拍又は歩行を検出し、前記生体情報送信手段は、心拍数、脈拍数又は歩数に関する生体情報を前記デジタル信号として送信し、前記報知手段は、前記心拍数、脈拍数又は累積の歩数を生体情報として知らせるように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、消費電力を低減することが可能になる。また、小型化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器について説明する。尚、本実施の形態では、携帯型電子機器として、携帯型生体情報測定装置の例で説明するものとし、該携帯型生体情報測定装置の一種である心拍計の例で説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器である心拍計の使用態様を示す図である。
図１において、携帯型心拍計は、心拍検出部１０２及び心拍報知部１０３を備えている。心拍の被測定者でもある心拍計の使用者１００の胸には皮膚に接するように、心拍検出部１０２が一体的に設けられたチェストベルト１０１が装着されている。また、使用者１００の腕には、腕時計型の外観を有し腕時計機能を有する心拍報知部１０３が装着されている。心拍検出部１０２と心拍報知部１０３は無線（例えば、電磁誘導）によって信号の送受信が可能なように構成されている。
【００２１】
心拍計の詳細な動作は後述するが、心拍検出部１０２は心拍を検出し、単位時間当たりの心拍数を心拍情報として心拍報知部１０３に送信し、心拍報知部１０３は前記心拍情報を電磁誘導によって受信し、心拍数の表示等の報知動作等を行う。
尚、心拍検出部１０２は送信側手段を構成し又、心拍報知部１０３は受信側手段を構成している。
【００２２】
図２は、図１に示した心拍検出部１０２のブロック図である。図２において、心拍検出部１０２は、心拍を検出して心拍に対応する検出信号を出力する電極２０１、電極２０１からの検出信号を矩形波に波形成形して出力する心拍検出回路２０２、心拍検出回路２０２からの信号に基づいて単位時間あたりの心拍数を算出し、デジタル信号形式の心拍数情報として出力する心拍数演算回路２０３、送信アンテナ２０５、前記心拍数情報を送信アンテナ２０５を介して電磁誘導で送信可能な信号（例えば、バースト信号）にして送信する送信駆動回路２０４を備えている。ここで、電極２０１及び心拍検出回路２０２は生体情報検出手段を構成し、心拍数演算回路２０３、送信駆動回路２０４及び送信アンテナ２０５は生体情報送信手段を構成している。
【００２３】
図３は、図１に示した心拍報知部１０３のブロック図である。図３において、報知部１０３は、心拍検出部１０２からの心拍情報を電磁誘導で受信するアンテナ３０１、アンテナ３０１で受信した心拍情報を増幅する第１増幅回路としての高周波増幅回路（ＲＦアンプ）３０２、高周波増幅回路３０２の出力信号を検波する検波回路３０３、利得を変えることが可能であると共に検波回路３０３の出力信号を増幅する利得制御増幅回路３０４、利得制御増幅回路３０４の出力信号を所定の基準信号と比較することによって波形整形して、デジタル信号として出力するデジタル信号出力手段としてのコンパレータ３０５、検波回路３０３の出力信号のレベルに応じた利得に利得制御増幅回路３０４の利得を制御する利得制御回路３０６、電源起動時に利得制御増幅回路３０４の利得を所定値（本実施の形態では最大値）にするように利得制御回路３０６を制御するセットアップ回路３０７、中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成された制御回路３０８、制御回路３０８が実行するプログラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３０９、心拍数データ等の各種データ等を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３１０、操作手段としてのキー入力回路３１１、表示駆動回路３１２、心拍数や時刻等を表示する報知手段としての表示装置３１３、所定周波数の信号を発生する発振回路３１４、発振回路３１４の出力信号を分周して、計時動作の基準となる時間信号を発生する分周回路３１５を備えている。
ここで、高周波増幅回路３０２、検波回路３０３、利得制御増幅回路３０４、利得制御回路３０６は利得制御増幅手段を構成している。また、セットアップ回路３０７及び制御回路３０８はセットアップ手段を構成している。
【００２４】
図４は、利得制御増幅回路３０４、コンパレータ３０５、利得制御回路３０６及びセットアップ回路３０７の詳細を示す回路図であり、図３と同一部分には同一符号を付している。
図４において、利得制御増幅回路３０４は、第２増幅回路としての低周波増幅回路Ｕ１を備えている。また、利得制御増幅回路３０４は、増幅回路Ｕ１の一方の入力部（負入力部）と出力部の間に、直列接続された複数の抵抗器Ｒ１〜Ｒ３、抵抗器Ｒ１に並列接続されたコンデンサＣ１、抵抗器Ｒ３に並列接続されスイッチを構成する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ１を備えている。検波回路３０３からの信号は増幅回路Ｕ１の他方の入力部（正入力部）に入力される。
ここで、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ１及びスイッチＭ１はフィードバック回路を構成している。また、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３及びコンデンサＣ１はインピーダンス回路を構成している。
【００２５】
トランジスタＭ１のゲート電位が高レベルの場合、トランジスタＭ１がオン状態（スイッチが閉状態）となって抵抗器Ｒ３の両端が短絡されるため、フィードバック量が小さくなり、利得制御増幅回路３０４の利得は所定の大きな値（最大値）になる。トランジスタＭ１のゲート電位が低レベルの場合、トランジスタＭ１がオフ状態（スイッチが開状態）となって抵抗器Ｒ３の両端が開放されるため、フィードバック量が大きくなり、利得制御増幅回路３０４の利得は所定の小さな値（最小値）になる。このように、利得制御増幅回路３０４の利得は、連続的に変化するのではなく、階段状（本実施の形態では２段階（大か小））に変化するように制御される。
【００２６】
利得制御回路３０６は、増幅回路Ｕ３、複数の抵抗器Ｒ６〜Ｒ９、コンデンサＣ２、ダイオードＤ６を備えている。増幅回路Ｕ３の一方の入力部（負入力部）には、検波回路３０３からの信号が入力されるように構成されている。利得制御回路３０６は、検波回路３０３から所定レベル以下の信号が入力されている状態では、ダイオードＤ６のカソードを高レベルに制御してコンデンサＣ２の両端を開放し、検波回路３０３から前記所定レベルを超える信号が入力されると、ダイオードＤ６のカソードを低レベルに制御してコンデンサＣ２の両端を短絡するように機能する。
【００２７】
コンパレータ３０５は、基準電位生成用の複数の抵抗器Ｒ４、Ｒ５及び増幅回路Ｕ２を備えている。抵抗器Ｒ４、Ｒ５の接続点（基準電位点）は増幅回路Ｕ２の一方の入力部（負入力部）に接続され、他方の入力部には利得制御増幅回路３０４の出力信号が入力される。コンパレータ３０５は、利得制御増幅回路３０４からの信号が所定の基準電位レベルを超えル場合に高レベルの信号を出力し、利得制御増幅回路３０４からの信号が所定の基準レベル以下の場合に低レベルの信号を出力する。これにより、コンパレータ３０５は、利得制御増幅回路３０４からの信号を２値化してデジタル信号として出力する。
【００２８】
抵抗器Ｒ１０は、セットアップ回路３０７を構成する抵抗器であり、利得制御増幅手段の電源起動時に、利得制御回路３０６が利得制御増幅回路３０４の利得を所定値（本実施の形態では最大値）にするように制御させるためのものである。利得制御増幅手段の電源起動時に、制御回路３０８は、抵抗器Ｒ１０に高レベル信号を供給し、これによってコンデンサＣ２を強制的に急速充電してトランジスタＭ１をオン状態に制御し、利得制御増幅回路３０４の利得が電源起動直後に最大値になるように制御する。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器である心拍計の動作を示すフローチャートであり、主として、制御回路３０８がＲＯＭ３０９に予め記憶したプログラムを実行することによって行う処理を示すフローチャートである。
図６は、本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器である心拍計の動作を説明するための信号波形図で、利得制御回路３０６による利得制御増幅回路３０４の利得抑制制御が行われる場合と行われない場合の、検波回路３０３の出力信号Ｓ１、利得制御増幅回路３０４の出力信号Ｓ２、コンパレータ３０５の出力信号Ｓ３の関係を示している。
【００３０】
図６において、（ａ）は心拍検出部１０２と報知部１０３間の距離が所定距離よりも遠距離の場合であり、利得制御回路３０６による利得制御増幅回路３０４の利得抑制制御が行われない場合の信号波形図である。同図（ｂ）は心拍検出部１０２と報知部１０３間の距離が所定距離よりも近距離の場合であり、利得制御回路３０６による利得制御増幅回路３０４の利得抑制制御が行われる場合の信号波形図である。
【００３１】
図６（ａ）に示すように、検波回路３０３の出力信号Ｓ１が、利得抑制制御を行うか否かの判定基準となる利得抑制制御閾値Ｖｓａ以下の場合には、利得制御回路３０６は高レベルの出力信号を出力するため、ダイオードＤ６のカソードは高レベルとなる。したがって、コンデンサＣ２にはセットアップ回路３０７を介して充電された状態に維持されるため、トランジスタＭ１はオン状態（閉状態）に維持され、利得制御回路３０６による利得制御増幅回路３０４の利得抑制は行われず、利得制御増幅回路３０４は大きい利得で増幅動作を行う。コンパレータ３０５は、利得制御増幅回路３０４の出力信号Ｓ２を波形整形の閾値Ｖｓｈで波形整形して、デジタル信号Ｓ３として制御回路３０８に出力する。
【００３２】
一方、図６（ｂ）に示すように、検波回路３０３の出力信号Ｓ１が利得抑制制御閾値Ｖｓａを超える場合には、利得制御回路３０６は低レベルの出力信号を出力するため、ダイオードＤ６のカソードは低レベルとなる。したがって、コンデンサＣ２の電荷は放電されるため、トランジスタＭ１はオフ状態（開状態）に維持され、利得制御回路３０６による利得制御増幅回路３０４の利得抑制が行われ、利得制御増幅回路３０４は小さい利得で増幅動作を行う。コンパレータ３０５は、利得制御増幅回路３０４の出力信号Ｓ２を波形整形の閾値Ｖｓｈで波形整形して、デジタル信号Ｓ３として制御回路３０８に出力する。
【００３３】
図７は、本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器である心拍計の動作を説明するための説明図であり、利得制御増幅回路３０４に対する利得制御回路３０６の利得抑制動作によって、心拍検出部１０２と心拍報知部１０３間で正常な通信を行い得る距離範囲が広くなる様子を示す図である。
図７に示すように、利得制御回路３０６による利得制御増幅回路３０４の利得抑制動作が行われない場合、心拍検出部１０２と報知部１０３間の距離に応じて、コンパレータ３０５から出力されるデジタル信号Ｓ３のパルス幅は実線で示すように変化するため、受信可能な範囲Ｔ内にパルス幅が入る距離範囲は比較的狭い。しかしながら、本実施の形態では、利得制御回路３０６による利得制御増幅回路３０４の利得抑制動作を階段状に行うため、コンパレータ３０５から出力されるデジタル信号Ｓ３のパルス幅は破線で示すように変化し、受信可能な範囲Ｔ内にパルス幅が入る距離範囲が広くなる。
【００３４】
以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施の形態の動作を詳細に説明する。
使用者１００が心拍報知部１０３に対して何らの操作も行わない場合には、心拍報知部１０３は電子腕時計として機能する。即ち、電子腕時計として機能する場合、発振回路３１４は基準信号を生成し、分周回路３１５は前記基準信号を分周することによって時間測定の基準となる時間信号を生成する。制御回路３０８は、前記時間信号を計数することによって計時動作を行い、表示駆動回路３１２を制御することによって表示装置３１３で現在時刻等の時間情報の表示を行う。
【００３５】
心拍を測定する場合、心拍計の使用者１００は、図１に示すように、心拍検出部１０２を動作状態にして自己の胸にチェストベルト１０１で装着すると共に、自己の腕に心拍報知部１０３を装着する。
この状態で、キー入力回路３１１に含まれる受信開始ボタンを操作することによって、心拍報知部１０３に心拍報知動作を開始させる。
【００３６】
制御部３０８は、前記受信開始ボタンが操作されたことを検出すると（ステップＳ５０１）、心拍報知部１０３に含まれる受信回路に電源（Ｖｃｃ１）を供給して起動する（ステップＳ５０２）。このとき、制御回路３０８は電源制御手段として機能する。
ここで、前記受信回路とは、心拍検出部１０２からの信号を受信するのに必要な回路のことであり、本実施の形態では前記利得制御増幅手段がそれに相当する。尚、利得制御増幅手段のうち、消費電力の大きな回路要素、例えば、高周波増幅回路３０２を前記受信回路として、その電源を起動するように構成してもよい。
【００３７】
次に、制御回路３０８は、前記利得制御増幅手段の電源を起動すると同時に、抵抗器Ｒ１０に高レベルのセットアップ信号を供給することによって、利得制御増幅回路３０４の利得が最も大きくなるようにセットアップする（ステップＳ５０３）。
即ち、制御回路３０８が抵抗器Ｒ１０を介してコンデンサＣ２に高レベルのセットアップ信号を供給することによって、コンデンサＣ２を強制的に急速に充電する。コンデンサＣ２の電圧が所定レベルを超えると、トランジスタＭ１をオン状態（即ち、抵抗器Ｒ３を短絡状態）に制御して、利得制御増幅回路３０４の利得が最大となるように利得制御回路３０６を制御する。
【００３８】
これにより、利得制御増幅回路３０４は、利得制御回路３０６によって定められた利得（この場合、高利得）で検波回路３０３からの検波信号Ｓ１を増幅し、コンパレータ３０５に出力する。コンパレータ３０５は、利得制御増幅回路３０４からの信号を２値化してデジタル信号として制御回路３０８に出力する。
尚、図６に示すように、検波回路３０３の出力信号Ｓ１が利得抑制制御閾値Ｖｓａ以下の場合（即ち、遠距離通信の場合）には、利得制御回路３０６のコンパレータＵ３は高レベルの出力信号を出力するため、ダイオードＤ６のカソードは高レベルとなり、利得制御増幅回路３０４の利得は高利得に維持される。
【００３９】
しかしながら、検波回路３０３の出力信号Ｓ１が利得抑制制御閾値Ｖｓａを超える場合（即ち、近距離通信の場合）には、利得制御回路３０６のコンパレータＵ３は低レベルの出力信号を出力するため、ダイオードＤ６のカソードは低レベルとなってコンデンサＣ２の電荷は放電され、コンデンサＣ２の端子電圧が低下する。コンデンサＣ２の端子電圧が所定値以下に下がると、トランジスタＭ１がオフ状態となり、利得制御増幅回路３０４の利得は低利得に切り換えられる。
これにより、コンパレータ３０５から出力されるデジタル信号Ｓ３のパルス幅は、図７に示すように、受信可能な範囲Ｔ内に納められ、データの正確な受信動作が行われることになる。
【００４０】
次に、制御回路３０８は、割り込み処理を行って（ステップＳ５０４）、受信データが有るか否か、即ち、コンパレータ３０４からデジタル信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ５０５）。
制御回路３０８は、ステップＳ５０５において、受信データが有ると判断した場合、コンパレータ３０５からのデジタル信号を受信して心拍データを取り込み（ステップＳ５０６）、その後、受信回路の電源を遮断する（ステップＳ５０７）。
【００４１】
次に、制御回路３０８は、受信したデータ中に誤り符号が有るか否か、即ち、受信したデータが正しい形式の信号か否かを判断する（ステップＳ５０８）。
制御回路３０８は、ステップＳ５０８において、受信したデータが正しい形式の信号と判断した場合、該データをＲＡＭ３１０に記憶した後、表示駆動回路３１２に前記データを出力して、前記データの報知処理を行う（ステップＳ５０９）。表示駆動回路３１２は、表示装置３１３が前記データを表示することによって報知するように駆動する。
【００４２】
制御回路３０８は、ステップＳ５０８において、受信したデータが正しい形式の信号ではないと判断した場合、即ち、受信したデータが正規の信号ではないと判断した場合には、報知処理は行わずにステップＳ５０２に戻る。
制御回路３０８は、ステップＳ５０５において、受信データが無いと判断した場合、所定時間（本実施の形態では１分間）経過したか否かを判断し（ステップＳ５１１）、前記所定時間経過していなければステップＳ５０５に戻り、前記所定時間経過していれば受信回路の電源を遮断して処理を終了する（ステップＳ５１２）。
【００４３】
制御回路３０８は、ステップＳ５０９において心拍データの報知処理を行い、所定時間（本実施の形態では２秒間）待った後、ステップＳ５０２に戻って前記処理を繰り返す（ステップＳ５１０）。このようにして、制御回路３０８が電源制御手段として機能して前記受信回路（本実施の形態では利得制御増幅手段）の電源を所定周期で起動し、前記処理を繰り返すことにより、所定周期で、使用者１００の心拍情報を表示装置３１３によって報知する。
キー入力回路３１１を操作して表示切換えを行うことにより、心拍情報等の生体情報のの表示や現在時刻表等の各種表示を選択して表示装置３１３に表示させることができる。
【００４４】
以上述べたように、本実施の形態によれば、利得制御増幅回路３０４を、高周波増幅回路３０２及び検波回路３０３よりも後段に、低周波増幅回路を用いた回路構成として設けているため、トランジスタのコレクタ電流を制御することによって利得制御を行うような構成を採用する必要がなく、低電流化が可能になり、したがって、消費電力を抑制することが可能になる。
また、高周波増幅回路での利得調整が不要となるため、高周波信号の漂遊容量による影響を配慮した回路配線の引き回しが不要となり、又、高周波回路にトランスを使用する必要が無くなるため、従来の腕時計サイズと同等まで小型化が可能になると共に安定動作が可能となり、デザイン性も向上するという効果を奏する。
【００４５】
また、利得の制御をリニアでは無く、トランジスタＭ１のオン・オフによる階段状（本実施の形態では２段階）の簡易制御としているため、利得制御回路３０６の部品点数を少なくすることが可能になり、構成が簡単で廉価に構成することが可能になる。
また、低消費電力化のために受信回路を間欠駆動する際、利得制御回路３０６をセットアップするセットアップ回路３０７を設けているため、利得制御回路３０６を短時間で所定の利得（本実施の形態では高利得）にセットアップさせることが可能になるという効果を奏する。
【００４６】
尚、本実施の形態では、心拍検出部１０２と心拍報知部１０３間の通信は、電磁誘導によって行うようにしたが、電磁誘導のみならず、電波や光等の無線による通信を行うように構成してもよい。
また、生体情報を扱う携帯型電子機器の例で説明したが、他の情報を扱う携帯型電子機器にも適用することが可能である。
また、心拍検出部１０２と心拍報知部１０３の双方を使用者１００の身体に装着することによって携帯して使用する例で説明したが、携帯型電子機器の種類に応じて、使用者が携帯するバッグ内に収納することによって、携帯して使用する等、種々の変更が可能である。
【００４７】
また、生体情報として心拍を扱う心拍計の例で説明したが、他の生体情報を扱うようにしてもよく、例えば、前記生体情報として脈拍又は歩行を検出するように構成してもよい。この場合、送信側手段は、脈拍検出部又は歩行検出部を備え、単位時間当たりの脈拍数又は単位時間当たりの歩数を、前記生体情報を表すデジタル信号として送信し、受信側手段では、前記脈拍数又は累積の歩数を生体情報として知らせるようにして構成することができる。
また、報知手段として表示装置３１３を使用して視覚的に報知するように構成したが、スピーカを使用して音で聴覚的に報知するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
心拍計のみならず、脈拍計や歩数計等、人の心拍、脈拍、歩行等の生体情報を測定する生体情報測定装置をはじめとして、送信側手段及び受信側手段の少なくとも一方を使用者が携帯して使用する構成の各種携帯型電子機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る携帯型電子機器である心拍計の使用態様を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に使用する心拍検出部のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に使用する報知部のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における構成要素の詳細回路図である。
【図５】本発明の実施の形態における処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態の動作を説明するための信号波形図である。
【図７】本発明の実施の形態の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００・・・使用者
１０１・・・チェストベルト
１０２・・・送信側手段としての心拍検出部
１０３・・・受信側手段としての心拍報知部
２０１・・・生体情報検出手段を構成する電極
２０２・・・生体情報検出手段を構成する心拍検出回路
２０３・・・生体情報送信手段を構成する心拍数演算回路
２０４・・・生体情報送信手段を構成する送信駆動回路
２０５・・・生体情報送信手段を構成する送信アンテナ
３０１・・・受信アンテナ
３０２・・・利得制御増幅手段を構成する第１増幅回路としての高周波増幅回路
３０３・・・利得制御増幅手段を構成する検波回路
３０４・・・利得制御増幅手段を構成する利得制御増幅回路
３０５・・・デジタル信号出力手段を構成するコンパレータ
３０６・・・利得制御増幅手段を構成する利得制御回路
３０７・・・セットアップ手段を構成するセットアップ回路
３０８・・・電源制御手段及びセットアップ手段を構成する制御回路
３０９・・・ＲＯＭ
３１０・・・ＲＡＭ
３１１・・・キー入力回路
３１２・・・表示駆動回路
３１３・・・報知手段を構成する表示装置
３１４・・・発振回路
３１５・・・分周回路
Ｕ１・・・第２増幅回路としての低周波増幅回路
Ｒ１〜Ｒ３・・・フィードバック回路及びインピーダンス回路を構成する抵抗器
Ｃ１・・・フィードバック回路及びインピーダンス回路を構成するコンデンサ
Ｍ１・・・フィードバック回路を構成するスイッチとしての電界効果トランジスタ
【図１】
0004584062.tif 000002
【図２】
0004584062.tif 000003
【図３】
0004584062.tif 000004
【図４】
0004584062.tif 000005
【図５】
0004584062.tif 000006
【図６】
0004584062.tif 000007
【図７】
0004584062.tif 000008