JP6712878B2 - Measuring system and biological information measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、測定装置、測定システム、靴、生体情報測定方法および自立発電センサに関する。 The present invention relates to a measuring device, a measuring system, shoes, a biological information measuring method, and a self-sustaining power generation sensor.

従来、生体の活動量を測定する測定装置において、生体の活動量に関する情報を取得して無線で送信していた（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献３は、発電装置を有し、センサを間欠動作する無線機能付きセンサに関する。
特許文献１ 特開２０１１−７８５１２号公報
特許文献２ 特表２００１−５１１９２４号公報
特許文献３ 特開２００５−１５０８２４号公報 Conventionally, in a measuring device for measuring the amount of activity of a living body, information about the amount of activity of a living body has been acquired and transmitted wirelessly (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Patent Document 3 relates to a sensor with a wireless function, which has a power generation device and operates the sensor intermittently.
Patent Document 1 JP 2011-78512 A Patent Document 2 JP 2001-511924 A Patent Document 3 JP 2005-150824 A

しかしながら、従来の測定装置は、複合的な情報を得ることはできなかった。 However, the conventional measuring device could not obtain complex information.

本発明の第１の態様においては、生体運動により生じた電荷を蓄積する第１蓄電部と、第１蓄電部の蓄電した電力により動作し、環境に応じた情報を取得する第１センサ部と、第１蓄電部の蓄電量が第１の閾値を超えた場合に、第１蓄電部から第１センサ部に電力を供給させ、第１センサ部に情報を取得させる第１制御部と、第１センサ部が取得した情報を送信する送信部とを備える測定装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, a first power storage unit that stores electric charges generated by biological movement, and a first sensor unit that operates by the power stored in the first power storage unit and acquires information according to the environment A first control unit that causes the first sensor unit to supply electric power and causes the first sensor unit to acquire information when the amount of stored power in the first power storage unit exceeds a first threshold value; (EN) Provided is a measuring device including a transmitter that transmits information acquired by one sensor unit.

本発明の第２の態様においては、第１の態様に記載の測定装置と、送信部が送信した情報を受信する受信部とを備え、受信部は、送信部が送信するダミー情報の頻度に応じて、生体の活動状況を算出する算出部を有する測定システムを提供する。 In a second aspect of the present invention, the measuring device according to the first aspect and a receiving unit that receives the information transmitted by the transmitting unit are provided, and the receiving unit determines the frequency of the dummy information transmitted by the transmitting unit. Accordingly, a measurement system having a calculation unit for calculating the activity status of the living body is provided.

本発明の第３の態様においては、第１の態様に記載の測定装置を備える靴を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a shoe including the measuring device according to the first aspect.

本発明の第４の態様においては、生体の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄積する蓄電段階と、蓄電された電気エネルギーが第１の閾値を超えた場合に、蓄電された電気エネルギーで、生体情報を取得するセンシング段階と、蓄電された電気エネルギーが第２の閾値を超えた場合に、蓄電された電気エネルギーで、取得した生体情報を送信する送信段階と送信された生体情報と、生体情報の受信頻度に応じて、生体の活動状況を算出する算出段階と、を備える生体情報測定方法を提供する。 In a fourth aspect of the present invention, a storage step of converting kinetic energy of a living body into electric energy and storing the electric energy, and stored electric energy when the stored electric energy exceeds a first threshold value, A sensing step of acquiring biometric information, a transmitting step of transmitting the acquired biometric information with the stored electrical energy when the stored electrical energy exceeds a second threshold, and the transmitted biometric information; Provided is a biological information measuring method, comprising: a calculating step of calculating the activity status of a living body according to the frequency of receiving information.

本発明の第５の態様においては、生体の活動量に応じた頻度で、生体の生体情報を検出するセンサ部と、生体の活動量に応じた頻度で、生体情報を無線送信する無線送信部と、生体の活動エネルギーから得られた電気エネルギーのみでセンサ部と無線送信部とを駆動する駆動部と、を備える自立発電センサを提供する。 In a fifth aspect of the present invention, a sensor unit that detects biometric information of a living body at a frequency according to the activity amount of the living body, and a wireless transmission unit that wirelessly transmits the biological information at a frequency according to the activity amount of the living body. And a drive unit that drives a sensor unit and a wireless transmission unit only with electric energy obtained from the activity energy of a living body.

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

測定装置１００の構成の概要を示す。An outline of the configuration of the measuring apparatus 100 is shown. 実施例１に係る測定システム２００の構成の一例を示す。1 shows an example of the configuration of a measurement system 200 according to a first embodiment. 実施例２に係る測定システム２００の構成の一例を示す。1 shows an example of the configuration of a measurement system 200 according to a second embodiment. 実施例３に係る測定システム２００の構成の一例を示す。An example of a configuration of a measurement system 200 according to a third embodiment is shown. 実施例４に係る測定システム２００の構成の一例を示す。An example of a configuration of a measurement system 200 according to a fourth embodiment is shown. 実施例５に係る測定システム２００の構成の一例を示す。An example of a configuration of a measurement system 200 according to a fifth embodiment is shown. 実施例６に係る測定システム２００の構成の一例を示す。An example of a configuration of a measurement system 200 according to a sixth embodiment is shown. 測定装置１００の構成の概要の一例を示す。An example of the outline of the configuration of the measuring apparatus 100 is shown. 測定装置１００の構成の概要の一例を示す。An example of the outline of the configuration of the measuring apparatus 100 is shown. 測定装置１００の構成の概要の一例を示す。An example of the outline of the configuration of the measuring apparatus 100 is shown. 測定装置１００を搭載した靴３００の構成例を示す。The structural example of the shoe 300 carrying the measuring apparatus 100 is shown. 制御部３０による測定装置１００の動作の制御方法の一例を示す。An example of a method of controlling the operation of the measuring apparatus 100 by the control unit 30 will be shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all of the combinations of features described in the embodiments are essential to the solving means of the invention.

図１は、測定装置１００の構成の概要を示す。測定装置１００は、生体の運動に応じた信号を検出して、検出した信号に基づく情報を外部に送信する。測定装置１００は、発電部１０、蓄電部２０、制御部３０、センサ部４０および送信部５０を備える。 FIG. 1 shows an outline of the configuration of the measuring apparatus 100. The measuring apparatus 100 detects a signal corresponding to the movement of the living body and transmits information based on the detected signal to the outside. The measuring device 100 includes a power generation unit 10, a power storage unit 20, a control unit 30, a sensor unit 40, and a transmission unit 50.

発電部１０は、生体運動によって発電する発電素子を有する。例えば、発電部１０は、生体運動により生じた振動エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電素子を有する。また、発電部１０は、太陽光、振動、熱等により発電する発電素子を有していてもよい。 The power generation unit 10 includes a power generation element that generates power by living body exercise. For example, the power generation unit 10 includes a piezoelectric element that converts vibration energy generated by living body motion into electric energy. In addition, the power generation unit 10 may include a power generation element that generates power by sunlight, vibration, heat, or the like.

蓄電部２０は、生体運動により発電部１０の生じた電荷を蓄積する。例えば、蓄電部２０は、コンデンサ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）二次電池、リチウムイオンキャパシタ（Ｌｉｃ）二次電池等を備える。 The power storage unit 20 stores the electric charge generated by the power generation unit 10 due to the biological movement. For example, the power storage unit 20 includes a capacitor, an electric double layer capacitor, a lithium ion (Li-ion) secondary battery, a lithium ion capacitor (Lic) secondary battery, and the like.

制御部３０は、蓄電部２０が蓄積した電荷に応じた電力をセンサ部４０および送信部５０に出力するか否かを切り替える。制御部３０は、蓄電部２０の蓄電量が第１の閾値を超えた場合に、蓄電部２０からセンサ部４０に電力を供給させる。また、制御部３０は、蓄電部２０の蓄電量が第２の閾値を超えた場合に、蓄電部２０から送信部５０に電力を供給させる。第１の閾値および第２の閾値は、同一の値であっても異なる値であってもよい。例えば、制御部３０は、第２の閾値を、第１の閾値よりも大きな値に設定する。 The control unit 30 switches whether to output the electric power according to the electric charge accumulated in the power storage unit 20 to the sensor unit 40 and the transmission unit 50. The control unit 30 causes the power storage unit 20 to supply power to the sensor unit 40 when the power storage amount of the power storage unit 20 exceeds the first threshold value. In addition, the control unit 30 causes the power storage unit 20 to supply power to the transmission unit 50 when the power storage amount of the power storage unit 20 exceeds the second threshold value. The first threshold and the second threshold may have the same value or different values. For example, the control unit 30 sets the second threshold value to a value larger than the first threshold value.

センサ部４０は、測定装置１００が設けられた環境に応じた情報を取得する。センサ部４０は、生体の環境に応じた情報を取得する。センサ部４０の種類は特に限定されない。一例において、センサ部４０は、温度センサを有し、測定装置１００又は生体の環境温度を取得する。例えば、センサ部４０は、感圧センサ、温度センサ、湿度センサ、加速度センサ、角速度センサ等である。なお、本例のセンサ部４０は、蓄電部２０の蓄電した電力により動作する。 The sensor unit 40 acquires information according to the environment in which the measuring device 100 is provided. The sensor unit 40 acquires information according to the environment of the living body. The type of the sensor unit 40 is not particularly limited. In one example, the sensor unit 40 has a temperature sensor and acquires the environmental temperature of the measuring device 100 or the living body. For example, the sensor unit 40 is a pressure sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or the like. The sensor unit 40 of this example operates by the electric power stored in the power storage unit 20.

送信部５０は、センサ部４０が取得した情報に応じた測定データを測定装置１００の外部に送信する。送信部５０による情報の送信は、有線であっても、無線であってもよい。本例の送信部５０は、無線でセンサ部４０が取得した情報をリアルタイムに外部に送信する。例えば、送信部５０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）技術を用いた送信機である。但し、送信部５０は、一度、任意の記憶部に情報を記憶してから情報を送信してもよい。また、制御部３０は、送信部５０の送信状態が入力されることにより、送信部５０の送信状態に基づいて測定装置１００の動作を制御してもよい。 The transmission unit 50 transmits measurement data according to the information acquired by the sensor unit 40 to the outside of the measuring device 100. The transmission of information by the transmission unit 50 may be wired or wireless. The transmitting unit 50 of this example wirelessly transmits the information acquired by the sensor unit 40 to the outside in real time. For example, the transmitter 50 is a transmitter using Bluetooth (registered trademark) low energy (BLE) technology. However, the transmission unit 50 may transmit the information after storing the information in any storage unit once. Further, the control unit 30 may control the operation of the measuring apparatus 100 based on the transmission state of the transmission unit 50 by inputting the transmission state of the transmission unit 50.

［実施例１］
図２は、実施例１に係る測定システム２００の構成の一例を示す。測定システム２００は、測定装置１００および受信部６０を備える。発電部１０は、発電素子１１および交直流変換回路１２を備える。蓄電部２０は、コンデンサＣ１を備える。制御部３０は、スイッチＳＷ１およびコンパレータＣＭＰ１を備える。 [Example 1]
FIG. 2 illustrates an example of the configuration of the measurement system 200 according to the first embodiment. The measurement system 200 includes a measurement device 100 and a receiver 60. The power generation unit 10 includes a power generation element 11 and an AC/DC conversion circuit 12. Power storage unit 20 includes a capacitor C1. The control unit 30 includes a switch SW1 and a comparator CMP1.

発電素子１１は、生体運動に応じて発電する。例えば、発電素子１１は、圧電素子、太陽光発電素子、熱発電素子等から選択される少なくとも１つの発電素子である。発電素子１１は、生体運動により発電した電力を交直流変換回路１２に出力する。本例の発電素子１１が出力する電力は交流信号である。 The power generation element 11 generates power according to the biological movement. For example, the power generation element 11 is at least one power generation element selected from a piezoelectric element, a solar power generation element, a thermoelectric power generation element, and the like. The power generation element 11 outputs the electric power generated by the biological exercise to the AC/DC conversion circuit 12. The electric power output from the power generation element 11 of this example is an AC signal.

交直流変換回路１２は、発電素子１１が出力した交流信号を直流信号に変換する。交直流変換回路１２は、変換した直流信号をコンデンサＣ１に出力する。なお、発電素子１１は、交直流変換回路１２を介さずに、生体運動により生じた電荷をコンデンサＣ１に出力してもよい。 The AC/DC conversion circuit 12 converts the AC signal output by the power generation element 11 into a DC signal. The AC/DC conversion circuit 12 outputs the converted DC signal to the capacitor C1. The power generation element 11 may output the electric charge generated by the biological movement to the capacitor C1 without passing through the AC/DC conversion circuit 12.

コンデンサＣ１は、交直流変換回路１２が出力した直流信号に応じた電荷を蓄積する。コンデンサＣ１の蓄電量は、センサ部４０および送信部５０の動作に必要な電力に応じて決定される。 The capacitor C1 stores electric charge according to the DC signal output from the AC/DC conversion circuit 12. The amount of electricity stored in the capacitor C1 is determined according to the electric power required for the operation of the sensor unit 40 and the transmission unit 50.

コンパレータＣＭＰ１は、コンデンサＣ１の端子電圧と、予め定められた判定電圧とを比較した結果に基づいて、スイッチＳＷ１のオンオフを切り替える。コンデンサＣ１の端子電圧は、コンデンサＣ１の蓄電量に応じて決まる。コンパレータＣＭＰ１は、超低消費電力で、かつ、スイッチＳＷ１をオンする第１の判定電圧及びスイッチＳＷ１をオフする第７の判定電圧で生じるヒステリシス電圧を任意の大きさに設定して動作するコンパレータであることが好ましい。コンパレータＣＭＰ１は、コンデンサＣ１の端子電圧が第１の判定電圧に達した場合にスイッチＳＷ１をオンする。コンパレータＣＭＰ１は、スイッチＳＷ１をオフする第７の判定電圧に達した場合にスイッチＳＷ１をオフする。ヒステリシスの電圧を適切に調整することで第１の閾値付近の貫通電流の発生防止や測定システムの安定動作をさせる役割を担う。 The comparator CMP1 switches ON/OFF of the switch SW1 based on the result of comparison between the terminal voltage of the capacitor C1 and a predetermined determination voltage. The terminal voltage of the capacitor C1 is determined according to the amount of electricity stored in the capacitor C1. The comparator CMP1 is an extremely low power consumption comparator that operates by setting the hysteresis voltage generated at the first determination voltage for turning on the switch SW1 and the seventh determination voltage for turning off the switch SW1 to an arbitrary value. It is preferable to have. The comparator CMP1 turns on the switch SW1 when the terminal voltage of the capacitor C1 reaches the first determination voltage. The comparator CMP1 turns off the switch SW1 when the seventh determination voltage for turning off the switch SW1 is reached. By properly adjusting the voltage of the hysteresis, it plays a role of preventing the generation of a through current near the first threshold value and stabilizing the operation of the measurement system.

コンパレータＣＭＰ１は、コンデンサＣ１に蓄積された電力で駆動される。そのため、コンパレータＣＭＰ１の電力供給端子は、コンデンサＣ１の一端に接続されている。 The comparator CMP1 is driven by the electric power stored in the capacitor C1. Therefore, the power supply terminal of the comparator CMP1 is connected to one end of the capacitor C1.

制御部３０は、コンパレータＣＭＰ１の判定電圧をプログラマブルに設定する。即ち、制御部３０は、判定電圧をプログラマブルにすることによって、コンデンサＣ１等の製造バラつきを補正して、高い製品安定性を実現する。コンパレータＣＭＰ１は、ヒステリシス判定電圧がプログラマブルのヒステリシスコンパレータが好適である。 The control unit 30 sets the determination voltage of the comparator CMP1 in a programmable manner. That is, the control unit 30 corrects the manufacturing variation of the capacitors C1 and the like by making the determination voltage programmable, and realizes high product stability. The comparator CMP1 is preferably a hysteresis comparator whose hysteresis determination voltage is programmable.

スイッチＳＷ１は、一端がコンデンサＣ１に接続され、他端がセンサ部４０、ＡＰＣ４５および送信部５０の電力供給端子に接続されている。つまり、スイッチＳＷ１がオンすると、コンデンサＣ１からセンサ部４０、ＡＰＣ４５および送信部５０に電力が供給される。センサ部４０、ＡＰＣ４５および送信部５０は、コンデンサＣ１からの電力の供給に応じて動作を開始する。 The switch SW1 has one end connected to the capacitor C1 and the other end connected to the power supply terminals of the sensor unit 40, the APC 45, and the transmission unit 50. That is, when the switch SW1 is turned on, power is supplied from the capacitor C1 to the sensor unit 40, the APC 45, and the transmission unit 50. The sensor unit 40, the APC 45, and the transmission unit 50 start operating in response to the supply of electric power from the capacitor C1.

ＡＰＣ４５は、センサ部４０から送信部５０に安定した信号を供給するための自動パワー制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路である。一例において、ＡＰＣ４５は、センサ部４０の出力電力を一定の電力に制御する。ＡＰＣ４５は、センサ部４０の取得した信号が急激に変動した場合に効果がある。 The APC 45 is an automatic power control (APC) circuit for supplying a stable signal from the sensor unit 40 to the transmission unit 50. In one example, the APC 45 controls the output power of the sensor unit 40 to a constant power. The APC 45 is effective when the signal acquired by the sensor unit 40 suddenly changes.

送信部５０は、測定データを受信部６０に無線で送信する。送信部５０は、コンデンサＣ１からの電力の供給に応じて、測定データの送信を開始する。また、送信部５０は、センサ部４０からの情報の入力に応じて、測定データの送信を開始してもよい。 The transmitter 50 wirelessly transmits the measurement data to the receiver 60. The transmitter 50 starts transmitting the measurement data in response to the power supplied from the capacitor C1. Further, the transmission unit 50 may start transmission of the measurement data in response to the input of information from the sensor unit 40.

なお、送信部５０は、コンデンサＣ１の端子電圧が、第１の閾値より大きい第４の閾値を超えた場合に、センサ部４０の測定結果と異なるダミー情報を送信してもよい。例えば、ダミー情報とは、生体の活動量からは正常と考えられないようなデータを取得した場合に送信されるダミーの情報である。 In addition, the transmission unit 50 may transmit dummy information different from the measurement result of the sensor unit 40 when the terminal voltage of the capacitor C1 exceeds a fourth threshold value that is larger than the first threshold value. For example, the dummy information is dummy information that is transmitted when data that cannot be considered to be normal is acquired from the activity amount of the living body.

受信部６０は、送信部５０の送信した測定データを受信する。本例の受信部６０は、測定データを無線により受信する。 The receiving unit 60 receives the measurement data transmitted by the transmitting unit 50. The receiving unit 60 of this example receives the measurement data wirelessly.

本例の測定システム２００は、コンデンサＣ１の蓄電量が第１の閾値を超えた場合に、センサ部４０への電力の供給を開始する。その後、コンデンサＣ１のエネルギーが減少し第７の閾値に達した場合はセンサ部４０への電力供給を停止する。 The measurement system 200 of the present example starts the supply of electric power to the sensor unit 40 when the storage amount of the capacitor C1 exceeds the first threshold value. After that, when the energy of the capacitor C1 decreases and reaches the seventh threshold value, the power supply to the sensor unit 40 is stopped.

測定装置１００により、センサ情報と、センサ情報が送信される間隔や送信頻度から生体の活動量情報とが得られる。つまり、センサ情報を受信すれば、生体の環境情報に加えて、生体の活動量情報も検出することができる。また、測定装置１００は、コンパレータＣＭＰ１、センサ部４０、ＡＰＣ４５および送信部５０に係る回路を全て自立電源（即ち、バッテリレス）で実現している。よって、測定システム２００は、生体運動に応じて生じた電力により、センサ部４０の動作を開始し、測定データを得るように構成されている。測定装置１００は、生体の環境情報と生体の活動量を検出可能な自立電源の無線送信センサとすることができる。 The measuring device 100 can obtain the sensor information and the activity amount information of the living body from the interval and the transmission frequency of the sensor information. That is, if the sensor information is received, it is possible to detect the activity amount information of the living body in addition to the environmental information of the living body. Further, in the measuring apparatus 100, all circuits related to the comparator CMP1, the sensor unit 40, the APC 45, and the transmitting unit 50 are realized by an independent power source (that is, batteryless). Therefore, the measurement system 200 is configured to start the operation of the sensor unit 40 and obtain the measurement data by the electric power generated according to the biological movement. The measuring apparatus 100 can be a wireless transmission sensor of an independent power source that can detect the environmental information of the living body and the activity amount of the living body.

［実施例２］
図３は、実施例２に係る測定システム２００の構成の一例を示す。本例の測定システム２００は、実施例１に係る構成に加えて、過電圧防止回路３１を更に備える。過電圧防止回路３１は、放電部の一例である。 [Example 2]
FIG. 3 illustrates an example of the configuration of the measurement system 200 according to the second embodiment. The measurement system 200 of this example further includes an overvoltage prevention circuit 31 in addition to the configuration according to the first embodiment. The overvoltage prevention circuit 31 is an example of a discharge unit.

過電圧防止回路３１は、蓄電部２０の蓄電量が第１の閾値よりも大きい第３の閾値を超えた場合に、蓄電部２０を放電させる。放電により蓄電部２０の蓄電量が減少し第８の閾値に達した場合に放電を停止する。これにより、過電圧防止回路３１は、発電素子１１が想定以上に発電した場合に、コンデンサＣ１の端子電圧が過電圧となり、測定装置１００の内部回路が破壊されることを防止する。一例において、過電圧防止回路３１は、回路が消費する電力以上の電力が生じた場合に、測定装置１００の内部回路への電力の供給を停止する。本例での過電圧防止回路３１は、コンパレータＣＭＰ２、抵抗ＲおよびスイッチＳＷ２を備える。抵抗Ｒはなくてもよい。 The overvoltage prevention circuit 31 discharges the power storage unit 20 when the power storage amount of the power storage unit 20 exceeds a third threshold value that is larger than the first threshold value. When the amount of electricity stored in the electricity storage unit 20 decreases due to the discharge and reaches the eighth threshold value, the discharge is stopped. As a result, the overvoltage prevention circuit 31 prevents the internal voltage of the measuring device 100 from being destroyed when the terminal voltage of the capacitor C1 becomes an overvoltage when the power generation element 11 generates more power than expected. In one example, the overvoltage protection circuit 31 stops the supply of power to the internal circuit of the measuring apparatus 100 when power more than the power consumed by the circuit is generated. The overvoltage protection circuit 31 in this example includes a comparator CMP2, a resistor R, and a switch SW2. The resistor R may be omitted.

コンパレータＣＭＰ２は、コンデンサＣ１の端子電圧と、判定電圧（すなわち第３の閾値および第８の閾値）とを比較した結果に基づいて、スイッチＳＷ２のオンオフを切り替える。コンパレータＣＭＰ２は、超低消費電力でヒステリシス動作するコンパレータであることが好ましい。コンパレータＣＭＰ２は、コンデンサＣ１の端子電圧が第３の判定電圧に達した場合、スイッチＳＷ２をオンする。スイッチＳＷ２がオンされることにより、コンデンサＣ１に蓄積された電荷が抵抗ＲおよびスイッチＳＷ２を介して排出される。これにより、コンデンサＣ１からコンパレータＣＭＰ１への電力の供給が停止される。またコンパレータＣＭＰ２の第８の判定電圧を適切に設定する、例えば内部回路の破壊を防ぐために第３の判定電圧を５．５Ｖとして、第８の判定電圧を５．２ＶとすることによってＳＷ２を介して排出するエネルギーを過剰にすることを防止できる。 The comparator CMP2 switches the switch SW2 on and off based on the result of comparison between the terminal voltage of the capacitor C1 and the determination voltage (that is, the third threshold value and the eighth threshold value). It is preferable that the comparator CMP2 is a comparator that operates in hysteresis with ultra-low power consumption. The comparator CMP2 turns on the switch SW2 when the terminal voltage of the capacitor C1 reaches the third determination voltage. When the switch SW2 is turned on, the electric charge accumulated in the capacitor C1 is discharged through the resistor R and the switch SW2. As a result, the supply of power from the capacitor C1 to the comparator CMP1 is stopped. Further, the eighth judgment voltage of the comparator CMP2 is appropriately set, for example, the third judgment voltage is set to 5.5V and the eighth judgment voltage is set to 5.2V in order to prevent the destruction of the internal circuit. It is possible to prevent the energy to be exhausted excessively.

なお、過電圧防止回路３１は、コンパレータＣＭＰ２の判定電圧をプログラマブルに設定する。即ち、過電圧防止回路３１は、判定電圧をプログラマブルにすることによって、コンデンサＣ１等の製造バラつきを補正して、高い製品安定性を実現する。 The overvoltage prevention circuit 31 sets the determination voltage of the comparator CMP2 in a programmable manner. That is, the overvoltage prevention circuit 31 corrects manufacturing variations of the capacitors C1 and the like by making the determination voltage programmable, and realizes high product stability.

また、測定システム２００は、過電圧防止回路３１により電力が放電される前に、蓄電用の二次電池に充電してもよい。測定システム２００は、二次電池に充電しておくことにより、発電部１０が発電した電力を次の動作のために再利用できる。 Moreover, the measurement system 200 may charge the secondary battery for power storage before the electric power is discharged by the overvoltage prevention circuit 31. The measurement system 200 can reuse the electric power generated by the power generation unit 10 for the next operation by charging the secondary battery.

［実施例３］
図４は、実施例３に係る測定システム２００の構成の一例を示す。本例の測定システム２００は、実施例２の構成に加えて、安定化回路３２およびコンデンサＣ２を更に備える。安定化回路３２は、コンパレータＣＭＰ３およびスイッチＳＷ３を備える。 [Example 3]
FIG. 4 shows an example of the configuration of the measurement system 200 according to the third embodiment. The measurement system 200 of this example further includes a stabilizing circuit 32 and a capacitor C2 in addition to the configuration of the second embodiment. The stabilizing circuit 32 includes a comparator CMP3 and a switch SW3.

コンデンサＣ２は、送信部５０に接続され、送信部５０の送信動作時に電源の安定化を向上させる。コンデンサＣ２は、スイッチＳＷ１がオフ状態の場合に、センサ部４０、ＡＰＣ４５および送信部５０の端子電圧を安定化する。 The capacitor C2 is connected to the transmission unit 50 and improves the stabilization of the power supply during the transmission operation of the transmission unit 50. The capacitor C2 stabilizes the terminal voltages of the sensor unit 40, the APC 45, and the transmission unit 50 when the switch SW1 is in the off state.

安定化回路３２は、センサ部４０、ＡＰＣ４５および送信部５０が動作する場合にコンデンサＣ２の端子電圧を予め決められた電圧以上に保つように、コンデンサＣ２に電力を供給するか否かを切り替える。安定化回路３２は、コンデンサＣ２の端子電圧を予め決められた電圧以上にすることにより、センサ部４０、ＡＰＣ４５および送信部５０の動作時の安定性を向上させる。 The stabilizing circuit 32 switches whether to supply power to the capacitor C2 so that the terminal voltage of the capacitor C2 is maintained at a predetermined voltage or higher when the sensor unit 40, the APC 45, and the transmitting unit 50 operate. The stabilizing circuit 32 improves the stability of the sensor unit 40, the APC 45, and the transmitting unit 50 during operation by setting the terminal voltage of the capacitor C2 to a predetermined voltage or higher.

コンパレータＣＭＰ３は、コンデンサＣ２の端子電圧と、判定電圧となる第９の閾値を比較した結果に基づいて、スイッチＳＷ３のオンオフを切り替える。コンデンサＣ２の端子電圧は、コンデンサＣ２の蓄電量に応じて決まる。コンパレータＣＭＰ３は、超低消費電力でヒステリシス動作するコンパレータであることが好ましい。コンパレータＣＭＰ３は、コンデンサＣ２の端子電圧が判定電圧よりも小さい場合、スイッチＳＷ３をオンする。 The comparator CMP3 switches ON/OFF of the switch SW3 based on the result of comparison between the terminal voltage of the capacitor C2 and the ninth threshold value that is the determination voltage. The terminal voltage of the capacitor C2 is determined according to the amount of electricity stored in the capacitor C2. The comparator CMP3 is preferably a comparator that operates in a hysteresis with ultra-low power consumption. The comparator CMP3 turns on the switch SW3 when the terminal voltage of the capacitor C2 is lower than the determination voltage.

なお、安定化回路３２は、コンパレータＣＭＰ３の判定電圧をプログラマブルに設定する。即ち、安定化回路３２は、判定電圧（すなわち第９の閾値）をプログラマブルにすることによって、コンデンサＣ３等の製造バラつきを補正して、高い製品安定性を実現する。 The stabilizing circuit 32 sets the determination voltage of the comparator CMP3 in a programmable manner. That is, the stabilizing circuit 32 corrects the manufacturing variation of the capacitors C3 and the like by making the determination voltage (that is, the ninth threshold value) programmable, and realizes high product stability.

［実施例４］
図５は、実施例４に係る測定システム２００の構成の一例を示す。本例の測定システム２００は、実施例１に係る測定システム２００に加えて、ＩＤ設定部５５を更に備える。 [Example 4]
FIG. 5 shows an example of the configuration of the measurement system 200 according to the fourth embodiment. The measurement system 200 of this example further includes an ID setting unit 55 in addition to the measurement system 200 according to the first embodiment.

ＩＤ設定部５５は、送信部５０が送信するデータに対して識別用のＩＤを設定する。ＩＤ設定部５５は、ＩＤ割り当てがプログラマブルなので、ＩＤとして使うデータを書き換えることができる。即ち、ＩＤ設定部５５は、ＩＤを使い捨てではなく、ＩＤを書き換えて繰り返し使用することを想定している。例えば、ＩＤ設定部５５は、別の生体に使用する際にＩＤを書き換える。なお、ＩＤ設定部５５は、測定装置１００の外部に設けられてもよい。この場合、測定装置１００は、ＩＤ設定部５５に接続される書き換え用の外部端子を有してよい。 The ID setting unit 55 sets an identification ID for the data transmitted by the transmission unit 50. Since the ID setting unit 55 has programmable ID allocation, it can rewrite data used as an ID. That is, the ID setting unit 55 assumes that the ID is not disposable but is rewritten and used repeatedly. For example, the ID setting unit 55 rewrites the ID when using it for another living body. The ID setting unit 55 may be provided outside the measuring device 100. In this case, the measuring apparatus 100 may have an external terminal for rewriting connected to the ID setting unit 55.

［実施例５］
図６は、実施例５に係る測定システム２００の構成の一例を示す。本例の測定システム２００は、実施例１に係る測定システム２００の構成に加えて、記憶部５７を更に備える。 [Example 5]
FIG. 6 shows an example of the configuration of the measurement system 200 according to the fifth embodiment. The measurement system 200 of this example further includes a storage unit 57 in addition to the configuration of the measurement system 200 according to the first embodiment.

記憶部５７は、測定装置１００に関する所定の情報を記憶する。一例において、記憶部５７は、センサ部４０の取得した情報を記憶する。送信部５０は、センサ部４０による情報の取得後に、記憶部５７から情報を読み出して、受信部６０に情報を送信する。この場合、送信部５０は、記憶部５７が記憶した情報に応じて、受信部６０に情報を送信するか否かを判断してもよい。 The storage unit 57 stores predetermined information regarding the measuring device 100. In one example, the storage unit 57 stores the information acquired by the sensor unit 40. The transmission unit 50 reads the information from the storage unit 57 after the information is acquired by the sensor unit 40, and transmits the information to the reception unit 60. In this case, the transmission unit 50 may determine whether to transmit the information to the reception unit 60, according to the information stored in the storage unit 57.

また、送信部５０は、ダミー情報を記憶部５７に記憶しておき、記憶部５７に記憶した情報に基づいて、受信部６０に情報を送信するか否かを判断してもよい。 Further, the transmitting unit 50 may store the dummy information in the storage unit 57 and determine whether to transmit the information to the receiving unit 60 based on the information stored in the storage unit 57.

［実施例６］
図７は、実施例６に係る測定システム２００の構成の一例を示す。本例の測定システム２００は、実施例１に係る測定システム２００の構成に加えて、算出部６５を更に備える。 [Example 6]
FIG. 7 shows an example of the configuration of the measurement system 200 according to the sixth embodiment. The measurement system 200 of this example further includes a calculation unit 65 in addition to the configuration of the measurement system 200 according to the first embodiment.

算出部６５は、受信部６０が受信したデータを解析し、測定結果を算出する。一例において、算出部６５は、データから生体の環境情報を算出し、かつ、受信部６０が送信部５０から情報を受信する受信頻度に応じて、生体の活動状況を算出する。また、生体の環境情報から生体の活動状況を補正してもよい。また、算出部６５は、送信部５０が送信するダミー情報の頻度に応じて、生体の活動状況を補正してもよい。なお、測定システム２００は、測定装置１００内に算出部６５を設けてもよい。この場合、送信部５０は、算出部６５の算出した測定結果を受信部６０に送信する。 The calculation unit 65 analyzes the data received by the reception unit 60 and calculates the measurement result. In one example, the calculation unit 65 calculates the living body environment information from the data, and also calculates the living body activity status according to the reception frequency at which the receiving unit 60 receives the information from the transmitting unit 50. Further, the activity status of the living body may be corrected from the environmental information of the living body. Further, the calculation unit 65 may correct the activity status of the living body according to the frequency of the dummy information transmitted by the transmission unit 50. The measurement system 200 may include the calculation unit 65 in the measurement device 100. In this case, the transmitter 50 transmits the measurement result calculated by the calculator 65 to the receiver 60.

図８は、測定装置１００の構成の概要の一例を示す。本例の測定装置１００は、第１発電部１０ａ、第２発電部１０ｂ、第１蓄電部２０ａ、第２蓄電部２０ｂ、制御部３０、センサ部４０および送信部５０を備える。 FIG. 8 shows an example of the outline of the configuration of the measuring apparatus 100. The measuring apparatus 100 of this example includes a first power generation unit 10a, a second power generation unit 10b, a first power storage unit 20a, a second power storage unit 20b, a control unit 30, a sensor unit 40, and a transmission unit 50.

第１発電部１０ａは、生体運動に応じて発電した電力を第１蓄電部２０ａに出力する。第２発電部１０ｂは、発電した電力を第２蓄電部２０ｂに出力する。第１発電部１０ａおよび第２発電部１０ｂは、同一の原理で発電する発電素子を有してもよいし、異なる原理で発電する発電素子を有していてもよい。例えば、第１発電部１０ａおよび第２発電部１０ｂは、いずれか一方を故障検出用の予備の発電部として用いられてもよい。 The first power generation unit 10a outputs the power generated according to the biological exercise to the first power storage unit 20a. Second power generation unit 10b outputs the generated power to second power storage unit 20b. The first power generation unit 10a and the second power generation unit 10b may have power generation elements that generate power according to the same principle, or may have power generation elements that generate power according to different principles. For example, either the first power generation unit 10a or the second power generation unit 10b may be used as a spare power generation unit for failure detection.

第１蓄電部２０ａは、第１発電部１０ａが発電した電力を蓄電する。第２蓄電部２０ｂは、第２発電部１０ｂが発電した電力を蓄電する。第１蓄電部２０ａおよび第２蓄電部２０ｂは、同一の蓄電量を有していても、異なる蓄電量を有していてもよい。第１蓄電部２０ａは制御部３０に接続され、第２蓄電部２０ｂはセンサ部４０に接続される。 The first power storage unit 20a stores the electric power generated by the first power generation unit 10a. The second power storage unit 20b stores the electric power generated by the second power generation unit 10b. The first power storage unit 20a and the second power storage unit 20b may have the same power storage amount or different power storage amounts. First power storage unit 20a is connected to control unit 30, and second power storage unit 20b is connected to sensor unit 40.

制御部３０は、第１蓄電部２０ａの蓄電量に応じて、送信部５０がデータを送信するタイミングを制御する。センサ部４０は、第２蓄電部２０ｂの蓄電量に応じて、測定装置１００の設けられた環境に応じた情報の取得を開始する。また、制御部３０は、第１発電部１０ａが発電する頻度に応じて、センサ部４０および送信部５０へ電力を供給するか否かを制御してよい。例えば、第１発電部１０ａが発電する頻度が必要以上に高い場合、生体の活動ではなく外乱によって発電していること等が考えられる。つまり、第１発電部１０ａが発電する頻度が生体の行動と考えられないくらい密な場合等である。この場合、制御部３０は、第１発電部１０ａが発電する頻度が高く外乱であると判断して、送信部５０への電力の供給を停止する。これにより、測定装置１００は、生体の活動量に関係ない信号を外部に送信しなくて済む。 Control unit 30 controls the timing at which transmission unit 50 transmits data, according to the amount of electricity stored in first electricity storage unit 20a. The sensor unit 40 starts acquisition of information according to the environment in which the measuring apparatus 100 is provided, according to the amount of electricity stored in the second electricity storage unit 20b. Further, the control unit 30 may control whether or not to supply power to the sensor unit 40 and the transmission unit 50 according to the frequency of power generation by the first power generation unit 10a. For example, if the frequency of power generation by the first power generation unit 10a is unnecessarily high, it is possible that power is being generated by disturbance instead of biological activity. That is, this is a case where the frequency of power generation by the first power generation unit 10a is so dense that it cannot be considered as the action of the living body. In this case, the control unit 30 determines that there is a high frequency of power generation by the first power generation unit 10a and it is a disturbance, and stops the supply of power to the transmission unit 50. As a result, the measuring apparatus 100 does not have to transmit a signal irrelevant to the activity amount of the living body to the outside.

一例において、第１蓄電部２０ａは、第２蓄電部２０ｂと異なる大きさの蓄電量を有する。例えば、制御部３０に接続される第１蓄電部２０ａは、センサ部４０に接続される第２蓄電部２０ｂよりも大きな蓄電量を有する。センサ部４０が制御部３０よりも少ない電力で動作可能な場合、第２蓄電部２０ｂは、第１蓄電部２０ａよりも先に蓄電されて、センサ部４０を制御部３０よりも先に動作させることができる。このように、蓄電部２０および第２蓄電部２０ｂは、接続される回路の動作電圧に応じた蓄電量をそれぞれ有することにより、効率的に動作できる。 In one example, first power storage unit 20a has a different amount of power storage than second power storage unit 20b. For example, the first power storage unit 20a connected to the control unit 30 has a larger power storage amount than the second power storage unit 20b connected to the sensor unit 40. When the sensor unit 40 can operate with less electric power than the control unit 30, the second power storage unit 20b is stored before the first power storage unit 20a and the sensor unit 40 is operated before the control unit 30. be able to. As described above, the power storage unit 20 and the second power storage unit 20b can operate efficiently by having the power storage amounts corresponding to the operating voltages of the connected circuits.

図９は、測定装置１００の構成の概要の一例を示す。本例の測定装置１００は、第１発電部１０ａ、第２発電部１０ｂ、第１蓄電部２０ａ、第２蓄電部２０ｂ、第１制御部３０ａ、第２制御部３０ｂ、センサ部４０および送信部５０を備える。 FIG. 9 shows an example of the outline of the configuration of the measuring apparatus 100. The measuring apparatus 100 of this example includes a first power generation unit 10a, a second power generation unit 10b, a first power storage unit 20a, a second power storage unit 20b, a first control unit 30a, a second control unit 30b, a sensor unit 40, and a transmission unit. Equipped with 50.

第１発電部１０ａは、生体運動に応じて発電した電力を第１蓄電部２０ａに出力する。第２発電部１０ｂは、発電した電力を第２蓄電部２０ｂに出力する。第１発電部１０ａおよび第２発電部１０ｂは、同一の原理で発電する発電素子を有していてもよいし、異なる原理で発電する発電素子を有していてもよい。 The first power generation unit 10a outputs the power generated according to the biological exercise to the first power storage unit 20a. Second power generation unit 10b outputs the generated power to second power storage unit 20b. The first power generation unit 10a and the second power generation unit 10b may have power generation elements that generate power according to the same principle, or may have power generation elements that generate power according to different principles.

第１蓄電部２０ａは、第１発電部１０ａが発電した電力を蓄電する。第２蓄電部２０ｂは、第２発電部１０ｂが発電した電力を蓄電する。第１蓄電部２０ａおよび第２蓄電部２０ｂは、同一の蓄電量を有していても、異なる蓄電量を有していてもよい。第１蓄電部２０ａは第１制御部３０ａに接続され、第２蓄電部２０ｂは第２制御部３０ｂに接続される。なお、第２蓄電部２０ｂは、センサ部４０および送信部５０が動作しない場合に、蓄積した電荷を第１蓄電部２０ａに蓄積させてもよい。これにより、センサ部４０が情報を取得してから、送信部５０を動作させるまでの時間を短縮できる場合がある。また、第１蓄電部２０ａは、蓄積した電荷を第２蓄電部２０ｂに蓄積させて双方向蓄電をしてもよい。 The first power storage unit 20a stores the electric power generated by the first power generation unit 10a. The second power storage unit 20b stores the electric power generated by the second power generation unit 10b. The first power storage unit 20a and the second power storage unit 20b may have the same power storage amount or different power storage amounts. First power storage unit 20a is connected to first control unit 30a, and second power storage unit 20b is connected to second control unit 30b. The second power storage unit 20b may store the accumulated charges in the first power storage unit 20a when the sensor unit 40 and the transmission unit 50 do not operate. As a result, it may be possible to shorten the time from the acquisition of the information by the sensor unit 40 to the operation of the transmission unit 50. Further, first power storage unit 20a may store the accumulated charges in second power storage unit 20b to perform bidirectional power storage.

第１制御部３０ａは、第１蓄電部２０ａの蓄電量に応じて、送信部５０がデータを送信するタイミングを制御する。例えば、第１制御部３０ａは、第１蓄電部２０ａの蓄電量が、予め定められた第２の閾値を超えた場合に、第１蓄電部２０ａから送信部５０に電力を供給させる。 The first control unit 30a controls the timing at which the transmission unit 50 transmits data according to the amount of electricity stored in the first electricity storage unit 20a. For example, the first control unit 30a causes the first power storage unit 20a to supply power to the transmission unit 50 when the power storage amount of the first power storage unit 20a exceeds a predetermined second threshold value.

第２制御部３０ｂは、第２蓄電部２０ｂの蓄電量に応じて、センサ部４０の動作の開始および停止を制御する。例えば、第２制御部３０ｂは、第２蓄電部２０ｂの蓄電量が、第１制御部３０ａが設定した第１の閾値よりも大きな第５の閾値を超えた場合に、第２蓄電部２０ｂからセンサ部４０に電力を供給させる。また、第２制御部３０ｂは、第２蓄電部２０ｂの蓄電量が、第５の閾値よりも大きな第６の閾値を超えた場合に、第２蓄電部２０ｂから送信部５０への電力の供給を開始させてもよい。 The second control unit 30b controls the start and stop of the operation of the sensor unit 40 according to the amount of electricity stored in the second power storage unit 20b. For example, the second control unit 30b causes the second power storage unit 20b to move from the second power storage unit 20b when the amount of stored power in the second power storage unit 20b exceeds a fifth threshold value that is larger than the first threshold value set by the first control unit 30a. Power is supplied to the sensor unit 40. Further, second control unit 30b supplies power from second power storage unit 20b to transmission unit 50 when the amount of stored power in second power storage unit 20b exceeds a sixth threshold value that is greater than the fifth threshold value. May be started.

一例において、第１蓄電部２０ａは、第２蓄電部２０ｂと異なる大きさの蓄電量を有する。例えば、第１制御部３０ａに接続される第１蓄電部２０ａは、センサ部４０に接続される第２蓄電部２０ｂよりも大きな蓄電量を有する。第１制御部３０ａは、センサ部４０が取得した情報を送信部５０に入力された場合であっても、第１蓄電部２０ａに所定の電力が蓄電されていなければ、送信部５０にデータを送信させない。第１制御部３０ａは、第１蓄電部２０ａに所定の電力が蓄電された後に、センサ部４０から送信部５０に入力されたデータの送信を開始させる。 In one example, first power storage unit 20a has a different amount of power storage than second power storage unit 20b. For example, the first power storage unit 20a connected to the first control unit 30a has a larger power storage amount than the second power storage unit 20b connected to the sensor unit 40. Even when the information acquired by the sensor unit 40 is input to the transmission unit 50, the first control unit 30a transmits the data to the transmission unit 50 if the predetermined power is not stored in the first power storage unit 20a. Do not send. The first control unit 30a starts the transmission of the data input from the sensor unit 40 to the transmission unit 50 after the predetermined power is stored in the first power storage unit 20a.

図１０は、測定装置１００の構成の概要の一例を示す。本例の測定装置１００は、第１発電部１０ａ、第２発電部１０ｂ、第１蓄電部２０ａ、第２蓄電部２０ｂ、第１制御部３０ａ、第２制御部３０ｂ、第１センサ部４０ａ、第２センサ部４０ｂおよび送信部５０を備える。 FIG. 10 shows an example of the outline of the configuration of the measuring apparatus 100. The measuring apparatus 100 of this example includes a first power generation unit 10a, a second power generation unit 10b, a first power storage unit 20a, a second power storage unit 20b, a first control unit 30a, a second control unit 30b, a first sensor unit 40a, The 2nd sensor part 40b and the transmission part 50 are provided.

第１発電部１０ａは、生体運動に応じて発電した電力を第１蓄電部２０ａに出力する。第２発電部１０ｂは、発電した電力を第２蓄電部２０ｂに出力する。第１発電部１０ａおよび第２発電部１０ｂは、同一の原理で発電する発電素子を有してもよいし、異なる原理で発電する発電素子を有していてもよい。 The first power generation unit 10a outputs the power generated according to the biological exercise to the first power storage unit 20a. Second power generation unit 10b outputs the generated power to second power storage unit 20b. The first power generation unit 10a and the second power generation unit 10b may have power generation elements that generate power according to the same principle, or may have power generation elements that generate power according to different principles.

第１蓄電部２０ａは、第１発電部１０ａが発電した電力を蓄電する。第２蓄電部２０ｂは、第２発電部１０ｂが発電した電力を蓄電する。第１蓄電部２０ａおよび第２蓄電部２０ｂは、同一の蓄電量を有していても、異なる蓄電量を有していてもよい。第１蓄電部２０ａは第１制御部３０ａに接続され、第２蓄電部２０ｂは第２制御部３０ｂに接続される。 The first power storage unit 20a stores the electric power generated by the first power generation unit 10a. The second power storage unit 20b stores the electric power generated by the second power generation unit 10b. The first power storage unit 20a and the second power storage unit 20b may have the same power storage amount or different power storage amounts. First power storage unit 20a is connected to first control unit 30a, and second power storage unit 20b is connected to second control unit 30b.

第１制御部３０ａは、第１蓄電部２０ａの蓄電量が予め定められた第１の閾値を超えたか否かに応じて、第１センサ部４０ａの動作の開始および停止を制御する。また、第１制御部３０ａは、第１センサ部４０ａの取得した情報を送信部５０に出力するか否かを制御する。 The first control unit 30a controls the start and stop of the operation of the first sensor unit 40a according to whether or not the amount of electricity stored in the first electricity storage unit 20a exceeds a predetermined first threshold value. In addition, the first control unit 30a controls whether to output the information acquired by the first sensor unit 40a to the transmission unit 50.

第２制御部３０ｂは、第２蓄電部２０ｂの蓄電量に応じて、第２センサ部４０ｂの動作の開始および停止を制御する。また、第２制御部３０ｂは、第２センサ部４０ｂの取得した情報を送信部５０に出力するか否かを制御する。例えば、第２制御部３０ｂは、第１制御部３０ａが設定した第１の閾値と異なる第５の閾値を超えた場合に、第２蓄電部２０ｂから第２センサ部４０ｂに電力を供給させる。より具体的には、第２制御部３０ｂは、第１制御部３０ａが設定した第１の閾値よりも小さい第５の閾値で、第２蓄電部２０ｂから第２センサ部４０ｂへの電力の供給を開始させる。 The second control unit 30b controls the start and stop of the operation of the second sensor unit 40b according to the amount of electricity stored in the second electricity storage unit 20b. Further, the second control unit 30b controls whether to output the information acquired by the second sensor unit 40b to the transmission unit 50. For example, the second control unit 30b causes the second power storage unit 20b to supply power to the second sensor unit 40b when the fifth threshold value different from the first threshold value set by the first control unit 30a is exceeded. More specifically, the second control unit 30b supplies the power from the second power storage unit 20b to the second sensor unit 40b at the fifth threshold value that is smaller than the first threshold value set by the first control unit 30a. To start.

第１センサ部４０ａは、第１蓄電部２０ａに蓄電された電力により動作する。また、第２センサ部４０ｂは、第２蓄電部２０ｂに蓄電された電力により動作する。第１センサ部４０ａおよび第２センサ部４０ｂは、測定対象が同じセンサを有していてもよいし、測定対象が異なるセンサを有していてもよい。一例において、第１センサ部４０ａおよび第２センサ部４０ｂが異なる原理で測定する場合、第１センサ部４０ａは、第２センサ部４０ｂの測定結果に基づいて、第１センサ部４０ａによる測定結果を補正する。例えば、第２センサ部４０ｂが温度センサである場合、第１センサ部４０ａは、第２センサ部４０ｂが測定した環境温度に応じて測定結果を補正する。 The first sensor unit 40a operates with the electric power stored in the first power storage unit 20a. In addition, the second sensor unit 40b operates by the electric power stored in the second power storage unit 20b. The 1st sensor part 40a and the 2nd sensor part 40b may have the same sensor as a measurement object, and may have a sensor where a measurement object differs. In one example, when the first sensor unit 40a and the second sensor unit 40b measure by different principles, the first sensor unit 40a calculates the measurement result of the first sensor unit 40a based on the measurement result of the second sensor unit 40b. to correct. For example, when the second sensor unit 40b is a temperature sensor, the first sensor unit 40a corrects the measurement result according to the environmental temperature measured by the second sensor unit 40b.

送信部５０は、第１センサ部４０ａおよび第２センサ部４０ｂから入力された情報を外部に送信する。一例において、送信部５０は、第１センサ部４０ａおよび第２センサ部４０ｂの取得した情報を選択的に送信する。つまり、送信部５０は、入力された情報の全てを送信する必要はない。また、送信部５０は、第２センサ部４０ｂの取得した情報に基づいて、第１センサ部４０ａの取得した情報を補正してもよい。なお、第１センサ部４０ａの取得した情報の補正は、送信部５０により外部に送信された後に、測定装置１００の外部で行われてもよい。 The transmission unit 50 transmits the information input from the first sensor unit 40a and the second sensor unit 40b to the outside. In one example, the transmission unit 50 selectively transmits the information acquired by the first sensor unit 40a and the second sensor unit 40b. That is, the transmission unit 50 does not need to transmit all the input information. Further, the transmission unit 50 may correct the information acquired by the first sensor unit 40a based on the information acquired by the second sensor unit 40b. The correction of the information acquired by the first sensor unit 40a may be performed outside the measuring apparatus 100 after being transmitted to the outside by the transmitting unit 50.

一例において、第１発電部１０ａおよび第２発電部１０ｂは、互いに異なる原理で発電する発電素子を備える。本例の第１発電部１０ａおよび第２発電部１０ｂは、第１センサ部４０ａおよび第２センサ部４０ｂのそれぞれに応じた原理で発電する発電素子を備える。例えば、第１センサ部４０ａが温度センサである場合に、第１発電部１０ａを熱発電素子で構成する。また、第２センサ部４０ｂが圧電センサである場合に、第２発電部１０ｂを振動発電素子で構成する。 In one example, the first power generation unit 10a and the second power generation unit 10b include power generation elements that generate power according to different principles. The 1st electric power generation part 10a and the 2nd electric power generation part 10b of this example are equipped with the electric power generation element which generate|occur|produces with the principle according to each of the 1st sensor part 40a and the 2nd sensor part 40b. For example, when the first sensor unit 40a is a temperature sensor, the first power generation unit 10a is composed of a thermoelectric power generation element. Further, when the second sensor section 40b is a piezoelectric sensor, the second power generation section 10b is composed of a vibration power generation element.

図１１は、測定装置１００を搭載した靴３００の構成例を示す。本例の靴３００は、インソール７０の下に搭載されたセンサ部４０および測定回路７５を備える。 FIG. 11 shows a configuration example of a shoe 300 equipped with the measuring device 100. The shoe 300 of this example includes the sensor unit 40 and a measurement circuit 75 mounted under the insole 70.

インソール７０は、靴３００を履いた生体の加重により生じた圧力に応じて発電する。即ち、インソール７０は、発電部１０の一例である。 The insole 70 generates power according to the pressure generated by the weight of the living body wearing the shoes 300. That is, the insole 70 is an example of the power generation unit 10.

測定回路７５は、蓄電部２０、制御部３０および送信部５０等を備える。つまり、センサ部４０、インソール７０および測定回路７５により測定装置１００を構成する。 The measurement circuit 75 includes the power storage unit 20, the control unit 30, the transmission unit 50, and the like. That is, the sensor unit 40, the insole 70, and the measuring circuit 75 form the measuring apparatus 100.

一例において、靴３００は、センサ部４０を体重センサとすることで、生体の体重を測定して、外部のスマートフォン等に送信する。これにより、測定装置１００は、生体のランニング中の体重の変化を測定できる。センサ部４０では、人の体重情報、靴の中の温度情報、靴の中の湿度情報、運動の加速度や速度情報、インソールにかかる圧力情報等を取得する。 In one example, the shoe 300 measures the weight of a living body by using the sensor unit 40 as a weight sensor, and transmits the weight to an external smartphone or the like. Thus, the measuring apparatus 100 can measure the change in body weight of the living body during running. The sensor unit 40 acquires information about the weight of a person, temperature information inside the shoe, humidity information inside the shoe, acceleration and speed information about exercise, pressure information applied to the insole, and the like.

なお、靴３００は、右足と左足で同一の測定装置１００を有していてもよいし、異なる測定装置１００を有していてもよい。測定装置１００は、靴型以外にも、靴下型、スリッパ型、椅子型、シート型 、ベッド型、トイレ等の様々な製品に取り付けられてよい。 In addition, the shoe 300 may have the same measuring device 100 for the right foot and the left foot, or may have different measuring devices 100. The measuring device 100 may be attached to various products such as a sock type, a slipper type, a chair type, a sheet type, a bed type, and a toilet, in addition to the shoe type.

図１２は、制御部３０による測定装置１００の動作の制御方法の一例を示す。一例において、制御部３０は、コンデンサＣ１の端子電圧Ｖｃ１に応じて、センサ部４０および送信部５０を制御する。本例では、測定装置１００が動物に取り付けられて、動物の体温と活動量を測定する場合を想定して説明する。 FIG. 12 shows an example of a method of controlling the operation of the measuring apparatus 100 by the control unit 30. In one example, the control unit 30 controls the sensor unit 40 and the transmission unit 50 according to the terminal voltage V c1 of the capacitor C1. In this example, the case where the measuring apparatus 100 is attached to an animal and the body temperature and the amount of activity of the animal are measured will be assumed and described.

測定装置１００は、測定対象となる動物の首に取り付けられて、活動量を測定する。発電部１０は、動物の運動に応じて発電する。測定装置１００は、動物の運動に応じて発電された電力による蓄電量が一定値（すなわち第２の閾値）を超えると送信部５０から外部にセンサ部４０で検出した動物の体温信号を送信する。送信部５０による体温信号により、動物の体温を算出できる。また、送信部５０による体温信号の送信回数や送信頻度（もしくは受信部６０の体温信号の受信回数や受信頻度）を計測することにより、動物の活動量を算出できる。これにより、動物の活動量情報と、動物の体温情報、特に、動物の活動が活発な時のリアルタイムな体温情報を取得できる。 The measuring device 100 is attached to the neck of an animal to be measured and measures the amount of activity. The power generation unit 10 generates power according to the movement of the animal. When the amount of electricity stored by the power generated according to the exercise of the animal exceeds a certain value (that is, the second threshold value), the measuring device 100 transmits the body temperature signal of the animal detected by the sensor unit 40 from the transmitting unit 50 to the outside. .. The body temperature of the animal can be calculated from the body temperature signal from the transmitter 50. In addition, the activity amount of the animal can be calculated by measuring the number of times and the frequency of transmission of the body temperature signal by the transmitter 50 (or the number of times and frequency of reception of the body temperature signal of the receiver 60). As a result, it is possible to acquire animal activity amount information and animal body temperature information, particularly real-time body temperature information when the animal activity is active.

制御部３０は、コンデンサＣ１の端子電圧Ｖｃ１が所定の第１の閾値（即ち、センサ閾値Ｖｔｈｓｅｎｓｏｒ）を超えると、センサ部４０に測定装置１００の環境に応じた情報の取得を開始する。また、制御部３０は、第２の閾値（即ち、送信閾値Ｖｔｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を超えると、送信部５０に信号を送信させる。一方、コンデンサＣ１の端子電圧Ｖｃ１が送信閾値Ｖｔｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎを超えた場合であっても、送信閾値Ｖｔｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎよりも大きな第４の閾値（即ち、ダミー閾値Ｖｔｈｄｕｍｍｙ）を超えた場合は、動物の活動量に応じた信号ではないノイズと判断して、ダミー信号が送信される。また、制御部３０は、ノイズを検出した場合は、送信部５０に信号を送信させないように制御してもよい。 When the terminal voltage V c1 of the capacitor C1 exceeds a predetermined first threshold value (that is, the sensor threshold value Vth sensor ), the control unit 30 causes the sensor unit 40 to start acquisition of information according to the environment of the measuring apparatus 100. In addition, the control unit 30 causes the transmitting unit 50 to transmit a signal when the second threshold value (that is, the transmission threshold value Vth transmission) is exceeded. On the other hand, even when the terminal voltage V c1 of the capacitor C1 exceeds the transmission threshold Vth Transmission, large fourth threshold than the transmission threshold Vth Transmission (ie, the dummy threshold Vth dummy) Exceeding the Animal It is determined that the noise is not a signal according to the amount of activity, and a dummy signal is transmitted. Further, the control unit 30 may control the transmission unit 50 not to transmit a signal when noise is detected.

このように、測定装置１００は、使用されるアプリケーションに応じて、適宜閾値を設定することにより、センサ部４０および送信部５０の動作を制御する。これにより、測定装置１００は、動物の活動量を算出する以外にも応用できる。例えば、測定装置１００が太陽電池を有する場合、日照量に応じた信号の回数を取得することで、農作物の収穫時期を適正に見積もることができる。また、測定装置１００は、センサ部４０と送信部５０の動作の開始を適切に制御することにより、センサ部４０と送信部５０の動作に伴う電力の消費を抑制できる。 In this way, the measurement apparatus 100 controls the operations of the sensor unit 40 and the transmission unit 50 by setting the threshold appropriately according to the application used. Accordingly, the measuring apparatus 100 can be applied to other than calculating the activity amount of the animal. For example, when the measuring apparatus 100 has a solar cell, it is possible to properly estimate the harvest time of the crop by acquiring the number of signals according to the amount of sunlight. In addition, the measuring apparatus 100 can suppress the power consumption associated with the operations of the sensor unit 40 and the transmission unit 50 by appropriately controlling the start of operations of the sensor unit 40 and the transmission unit 50.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as operation, procedure, step, and step in the device, system, program, and method shown in the claims, the specification, and the drawings is, in particular, “before” or “prior to”. It should be noted that the output of the previous process can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if "first," "next," and the like are used for convenience in the claims, the description, and the operation flow in the drawings, it means that it is essential to perform them in this order. Not a thing.

１０・・・発電部、１１・・・発電素子、１２・・・交直流変換回路、２０・・・蓄電部、３０・・・制御部、３１・・・過電圧防止回路、３２・・・安定化回路、４０・・・センサ部、４５・・・ＡＰＣ、５０・・・送信部、５５・・・ＩＤ設定部、５７・・・記憶部、６０・・・受信部、６５・・・算出部、７０・・・インソール、７５・・・測定回路、１００・・・測定装置、２００・・・測定システム、３００・・・靴 10... Power generation unit, 11... Power generation element, 12... AC/DC conversion circuit, 20... Power storage unit, 30... Control unit, 31... Overvoltage prevention circuit, 32... Stable Circuit, 40...Sensor unit, 45...APC, 50...Transmission unit, 55...ID setting unit, 57...Storage unit, 60...Reception unit, 65...Calculation Part, 70... Insole, 75... Measuring circuit, 100... Measuring device, 200... Measuring system, 300... Shoes

Claims (19)

測定装置と、受信部とを備える測定システムであって、
前記測定装置は、
生体運動により生じた電荷を蓄積する第１蓄電部と、
前記第１蓄電部の蓄電した電力により動作し、環境に応じた情報を取得する第１センサ部と、
前記第１蓄電部の蓄電した電力により動作するコンパレータを有し、前記第１蓄電部の蓄電量が第１の閾値を超えた場合に、前記第１蓄電部から前記第１センサ部に電力を供給させ、前記第１センサ部に前記情報を取得させる第１制御部と、
前記第１センサ部が取得した前記情報を送信する送信部と
を有し、
前記受信部は、前記送信部が送信した前記情報を受信し、前記情報を受信する受信頻度に応じて、生体の活動状況を算出する算出部を有する、
測定システム。 A measuring system comprising a measuring device and a receiver,
The measuring device is
A first power storage unit that stores electric charges generated by biological movement;
A first sensor unit that operates by the power stored in the first power storage unit and acquires information according to the environment;
When the first power storage unit has a comparator that operates by the power stored in the first power storage unit and the amount of power stored in the first power storage unit exceeds a first threshold, power is supplied from the first power storage unit to the first sensor unit. A first control unit that supplies the information and causes the first sensor unit to acquire the information;
A transmission unit that transmits the information acquired by the first sensor unit ,
The receiving unit includes a calculating unit that receives the information transmitted by the transmitting unit and calculates an activity status of a living body according to a reception frequency of receiving the information,
Measuring system . 前記第１制御部は、前記第１蓄電部の蓄電量が前記第１の閾値以下の場合に、前記第１蓄電部から前記第１センサ部への電力の供給をさせない
請求項１に記載の測定システム。 The first control unit does not allow power to be supplied from the first power storage unit to the first sensor unit when the amount of power stored in the first power storage unit is equal to or less than the first threshold value. Measuring system . 前記第１制御部は、前記第１蓄電部の蓄電量が第１の閾値を超えて前記第１蓄電部から前記第１センサ部に電力を供給させた後、第７の閾値以下となった場合に、前記第１蓄電部から前記第１センサ部への電力の供給を停止させる
請求項１又は２に記載の測定システム。 The first control unit, after the amount of electricity stored in the first power storage unit exceeds a first threshold value to supply electric power from the first power storage unit to the first sensor unit, becomes equal to or less than a seventh threshold value. The measurement system according to claim 1, wherein in the case, the supply of electric power from the first power storage unit to the first sensor unit is stopped. 前記第１制御部は、前記蓄電量が第２の閾値を超えた場合に、前記第１蓄電部から前記送信部に電力を供給させ、前記情報を送信させる
請求項１から３のいずれか一項に記載の測定システム。 The first control unit causes the first power storage unit to supply power to the transmission unit to transmit the information when the amount of stored power exceeds a second threshold value. The measurement system according to item. 前記生体運動によって発電して、前記第１蓄電部を蓄電する第１発電部を更に備える
請求項１から４のいずれか一項に記載の測定システム。 The measurement system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a first power generation unit that generates power by the biological exercise and stores the first power storage unit. 前記第１蓄電部の蓄電量が、第１の閾値よりも大きい第３の閾値を超えた場合に、前記第１蓄電部を放電させる放電部を更に備える
請求項５に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 5, further comprising a discharging unit that discharges the first power storage unit when the amount of power stored in the first power storage unit exceeds a third threshold value that is larger than the first threshold value. 前記第１制御部は、前記第１発電部が発電する頻度に応じて、前記第１センサ部および前記送信部への電力の供給を制御する
請求項５又は６に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 5, wherein the first control unit controls the supply of electric power to the first sensor unit and the transmission unit according to the frequency of power generation by the first power generation unit. さらに、第２発電部を備え、
前記第２発電部が発電した電力を蓄電する第２蓄電部と、
前記第２蓄電部の蓄電した電力により動作し、環境に応じた情報を取得する第２センサ部と、
前記第２蓄電部の蓄電量が前記第１の閾値と異なる第５の閾値を超えた場合に、前記第２蓄電部から前記第２センサ部に電力を供給させ、前記第２センサ部に前記情報を取得させる第２制御部と
を更に備える請求項５に記載の測定システム。 Furthermore, the second power generation unit is provided,
A second power storage unit that stores the power generated by the second power generation unit;
A second sensor unit that operates by the power stored in the second power storage unit and acquires information according to the environment;
When the amount of electricity stored in the second electricity storage unit exceeds a fifth threshold value that is different from the first threshold value, the second electricity storage unit is caused to supply electric power to the second sensor unit, and the second sensor unit is provided with The measurement system according to claim 5, further comprising: a second control unit that acquires information. 前記第１センサ部は、前記第２センサ部の出力に応じて、前記第１センサ部の出力を補正する
請求項８に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 8, wherein the first sensor unit corrects the output of the first sensor unit according to the output of the second sensor unit. 前記第２制御部は、前記第１制御部が、前記第１蓄電部から前記第１センサ部への電力の供給を開始させる前記第１の閾値よりも小さい第５の閾値で、前記第２蓄電部から前記第２センサ部への電力の供給を開始させる
請求項９に記載の測定システム。 The second control unit uses the second threshold value that is smaller than the first threshold value that causes the first control unit to start supplying power from the first power storage unit to the first sensor unit. The measurement system according to claim 9, wherein the supply of electric power from the power storage unit to the second sensor unit is started. 前記送信部は、前記第１蓄電部における蓄電量が、前記第１の閾値より大きい第４の閾値を超えた場合に、前記第１センサ部の測定結果と異なるダミー情報を送信する
請求項１から１０のいずれか一項に記載の測定システム。 The transmission unit transmits dummy information different from the measurement result of the first sensor unit when the amount of electricity stored in the first electricity storage unit exceeds a fourth threshold value that is larger than the first threshold value. 11. The measurement system according to any one of 1 to 10. 前記第２発電部が発電した電力を蓄電し、前記送信部に蓄積した電力を供給する第２蓄電部と、
前記第２蓄電部の蓄電量が前記第５の閾値よりも大きな第６の閾値を超えた場合に、前記第２蓄電部から前記送信部に電力を供給する第２制御部と
を更に備える請求項８に記載の測定システム。 A second power storage unit that stores the power generated by the second power generation unit and supplies the power stored in the transmission unit;
A second control unit that supplies power from the second power storage unit to the transmission unit when the amount of power stored in the second power storage unit exceeds a sixth threshold value that is greater than the fifth threshold value. Item 8. The measurement system according to Item 8. 前記第１蓄電部は、前記第１センサ部および前記送信部が動作しない場合に、蓄積した電荷を前記第２蓄電部に蓄積させる、または前記第２蓄電部は、前記第２センサ部が動作しない場合に、蓄積した電荷を前記第１蓄電部に蓄積させる、
請求項１２に記載の測定システム。 The first power storage unit stores the accumulated charges in the second power storage unit when the first sensor unit and the transmission unit do not operate, or the second power storage unit operates the second sensor unit. If not, the accumulated charge is accumulated in the first power storage unit,
The measurement system according to claim 12. 前記送信部の送信する情報に応じたＩＤを設定するＩＤ設定部を更に備える
請求項１から１３のいずれか一項に記載の測定システム。 The measurement system according to any one of claims 1 to 13, further comprising an ID setting unit that sets an ID according to information transmitted by the transmitting unit. 前記第１センサ部が取得した情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記送信部は、前記第１センサ部による前記情報の取得後に、前記記憶部から前記情報を読み出して送信する
請求項１から１４のいずれか一項に記載の測定システム。 Further comprising a storage unit that stores information acquired by the first sensor unit,
The measurement system according to claim 1, wherein the transmission unit reads out the information from the storage unit and transmits the information after the information is acquired by the first sensor unit. 前記算出部は、前記送信部が送信する前記ダミー情報の頻度に応じて、前記生体の活動状況を算出する
請求項１１に記載の測定システム。 The calculating unit, depending on the frequency of the dummy information which the transmitting unit transmits, to calculate the activities of the biological
The measurement system according to claim 11 . 生体の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄積する蓄電段階と、
前記蓄電段階で蓄電した電力によって動作するコンパレータを有する制御部の制御により、蓄電された電気エネルギーが第１の閾値を超えた場合に、前記蓄電された電気エネルギーで、生体情報を取得するセンシング段階と、
蓄電された電気エネルギーが第２の閾値を超えた場合に、前記蓄電された電気エネルギーで、取得した前記生体情報を送信する送信段階と
前記生体情報が送信される送信頻度に応じて、前記生体の活動量情報を検出する検出段階と、
を備える生体情報測定方法。 A storage stage that converts the kinetic energy of the living body into electrical energy and stores it.
A sensing step of obtaining biometric information from the stored electric energy when the stored electric energy exceeds a first threshold value under the control of a control unit having a comparator that operates by the electric power stored in the storage step. When,
A transmitting step of transmitting the acquired biometric information with the stored electric energy when the stored electric energy exceeds a second threshold value;
A detection step of pre-Symbol biological information according to the transmission frequency to be transmitted, to detect the activity amount information of the living body,
A method for measuring biological information, comprising: 前記送信段階の後、蓄電された電気エネルギーが第７の閾値まで降下した場合に、前記生体情報の取得と前記生体情報の送信を停止する
請求項１７に記載の生体情報測定方法。 The biological information measuring method according to claim 17 , wherein after the transmitting step, when the stored electrical energy drops to a seventh threshold value, the acquisition of the biological information and the transmission of the biological information are stopped. 前記センシング段階において、靴が備えるセンサ部により前記生体情報を取得する In the sensing step, the biometric information is acquired by the sensor unit included in the shoe.
請求項１７又は１８に記載の生体情報測定方法。 The biological information measuring method according to claim 17 or 18.
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