JP2007330424A - 可搬型コンピュータ - Google Patents

Abstract

【課題】待機電力の増加による電源の消耗を少なくしたセンサ装置により、計測対象箇所からの出力を本体に送出可能とした可搬型コンピュータを提供する。
【解決手段】微弱電波による無線通信に加えて、コンピュータ本体１０は、前記センサ装置２０とコンピュータ本体１０との間で送受信データを授受する第２の周波数帯域の送受信手段３４を備え、センサ装置２０は、前記センサ装置２０とコンピュータ本体１０との間で送受信データを授受する第２の周波数帯域の送受信手段４４を備えることで、コンピュータ本体１０が発した第２の周波数帯域である電磁誘導波をセンサ装置側で電力に変換し、この電力を電源として得ることができる。これにより、センサ装置の待機電力をほぼ零とすることが可能となり、電源の消耗を少なくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばスポーツ用の脈拍計やサイクルコンピュータとして使用する可搬型コンピュータに関するものであって、特に、センサ装置とコンピュータ本体とは離れた箇所に設置可能であり、センサ装置とコンピュータ本体との間で計測データやセンサ装置に対する制御コマンドなどを送受信するように構成したものである。

従来から脈拍計（ハートレータモニタとも呼ばれる）としては、胸部装着型、腕時計型など各種のものが知られている。その一つに、心臓の鼓動から脈拍を検出するためのセンサ装置と、センサ装置の検出データを加工し種々の形態で表示したり、データを蓄積することができるコンピュータ本体とを別体としたものが知られている。

また、脈拍計に限らず、サイクルコンピュータのように、車輪の回転数を検出するセンサ装置と、このセンサ装置から得られたデータに基づいて、速度や走行距離などを計算して表示するコンピュータ本体とを別体としたものも知られている。

図５及び図６は、このようなセンサ装置とコンピュータ本体とを別体とした可搬型コンピュータを脈拍計に使用した従来技術の一例を示すものである。図５において、脈拍計のセンサ装置５１は、ベルト５２によって利用者の胸部に装着されている。一方、コンピュータ本体５３は、全体として腕時計型をしており、バンド５４によって使用者の手首に装着される。

図６に示すように前記センサ装置５１には、使用者の心臓の鼓動を検出するための検出手段５１ａ、この検出手段５１ａによって検出されたデータをコンピュータ本体５３に送信したり、コンピュータ本体５３からの制御コマンドなどを受信したりするための送受信手段５１ｂ、及びこれらを駆動するための電池などの電源５１ｃが設けられている。

コンピュータ本体５３には、センサ装置５１との間でデータやコマンドを授受するための送受信手段５３ａ、受信したセンサ装置５１からのデータに基づいて単位時間当たりの心拍数やカロリー消費量、さらには過渡の運動に対する警告などの表示データを生成するための演算手段５３ｂ、演算手段５３ｂで生成されたデータを表示する液晶ディスプレイやＬＥＤなどの表示手段５３ｃ、これら送受信手段５３ａなどを駆動するための電源５３ｄ、さらにはコンピュータのオン・オフ、表示データの切替その他の制御コマンドなどを入力するための押しボタンスイッチなどの入力手段５３ｅが設けられている。

そして、上記センサ装置５１とコンピュータ本体５３との間における計測データなどの送受信手段は、微弱な電波を利用した無線通信により行われている。つまり、センサ装置５１の検出手段５１ａは、人体と接触する部分に２つの電極を持っており、この電極間の電位差を増幅することで、人体への装着から心臓の鼓動を検出し、この検出手段５１ａにより検出されたデータを送受信手段５１ｂにより微弱な無線信号に変換してコンピュータ本体５３に送出している。

このようなセンサ装置とコンピュータ本体とを別体とした可搬型コンピュータに関する発明としては、図５の構造に限らず、例えば、特許文献１〜３のようなものが提案されている。
特開平１０−１５５７５３ 特開２００１−００８９２２ 特開２００５−１６８６００

ところで、図５及び図６あるいは特許文献１〜３に記載した従来技術は、いずれも、センサ装置５１とコンピュータ本体５３との通信手段として、微弱電波を利用した無線通信を使用していた。そのため、実際の使用に当たっては、次のような解決すべき課題が存在した。

（１）一般に、スポーツ用の脈拍計やサイクルコンピュータは、長時間にわたり使用するものであり、しかもその間継続してデータを収集することが要求される。そのため、脈拍計の装着時に利用者が不用意にセンサ装置による測定対象箇所の検出を停止させることがないように、センサ装置５１自体にはそのオン・オフスイッチを設けることがなく、常時作動状態にある。つまり、その間、上記の微弱電波による無線通信によりデータやコマンドの授受をコンピュータ本体５３との間で行えるように、常時、待機電力を高く設定しておかねばならない。その結果、従来技術では、センサ装置５１に設けられた電源５１ｃの消耗が問題となっていた。

（２）従来技術では、通信手段として微弱な電波による無線通信を使用していたため、妨害波の影響を受けやすいといった欠点があった。即ち、スポーツ用の脈拍計やサイクルコンピュータは、屋外のように電波環境が種々変化する場所で使用されることから、妨害波の影響を無視することができないため、強い妨害波によりセンサ装置５１とコンピュータ本体５３の通信が途切れる場合がある。こうした状況下においては、従来技術ではそれに対する対策が存在しないため、使用者が妨害波の発生源から遠ざかる以外に、これを回避する方法がなかった。

（３）さらに、前記のような妨害波により通信環境が途切れた場合に、コンピュータ本体５３がセンサ装置５１からのデータを正常に受信できなかったことで、その間の計測データが欠落してしまう。しかしながら、従来技術では、このような欠落したデータを正常に回復させる手段を備えていないという欠点があった。

本発明は、前記（１）〜（３）に記載のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、センサ装置における電源の消耗が少なく、微弱電波による無線通信に対する妨害波の存在下でもセンサ装置とコンピュータ本体との間の通信を確保でき、たとえ微弱電波による無線通信でデータの欠落が生じたとしても、その回復を可能とした可搬型コンピュータを提供することにある。

前記の目的を達成するために、計測対象箇所に取り付けられるセンサ装置と、このセンサ装置に対して接離自在に構成されたコンピュータ本体を有する可搬型コンピュータにおいて、前記コンピュータ本体は、コンピュータ本体またはセンサ装置に対する入力を受け付ける入力手段と、前記センサ装置側の制御手段とコンピュータ本体との間で送受信データを微弱無線により授受する第１の周波数帯域の送受信手段と、前記センサ装置側の制御手段とコンピュータ本体との間で送受信データを電磁誘導波により授受する第２の周波数帯域の送受信手段と、前記センサ装置から受信した送受信データに基づいて表示用データを生成する本体側の制御手段と、前記表示用データを表示する表示手段とを有し、前記センサ装置は、計測対象から信号を検出する検出手段と、前記検出手段から出力を送受信データに変換するセンサ装置側の制御手段と、検出データ等を記憶する記憶手段と、前記センサ装置と前記コンピュータ本体との間で送受信データを微弱無線により授受する第１の周波数帯域の送受信手段と、前記センサ装置と前記コンピュータ本体との間で送受信データを電磁誘導波により授受する第２の周波数帯域の送受信手段とを有し、前記コンピュータ本体と前記センサ装置の第２の送受信手段は、前記第１の送受信手段に比較して、その通信距離がより短いものであることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記請求項１の発明において、前記コンピュータ本体の前記制御手段は、第２周波数帯域における通信の始動・停止を制御する電磁誘導波制御部を有し、前記センサ装置の前記制御手段は、第２周波数帯域の電波を電力に変換する電力変換部と、前記電力変換部で変換された電力を検出しセンサ装置を起動させる始動・停止部を有し、前記電力変換部は、前記センサ装置が起動前の待機状態にある場合に、前記電磁誘導波制御部からの第２周波数帯域の電波を前記第２の周波数帯域の送受信手段を介して電力に変換し、前記始動・停止部は、この変換された電力を起電力としてセンサ装置を駆動させることを特徴とする。

前記のような構成を有する請求項１及び請求項２の発明において、センサ装置とコンピュータ本体との間には第１の周波数帯域の送受信手段である通常の微弱電波による無線通信手段に加えて、第２の周波数帯域の送受信手段である電磁誘導波による通信経路を設けている。

ここで、測定対象箇所の測定を開始する場合、コンピュータ本体のスタート/ストップスイッチを押すことにより電源手段により電源が入り、コンピュータ本体の前記電磁誘導波制御部は、第２の周波数帯域の送受信手段を介して電磁誘導波を送出することでセンサ装置に対し問い合わせを行い始める。利用者はコンピュータ本体をセンサ装置に電磁誘導波により通信可能な動作領域まで近づけると、センサ装置の第２の周波数帯域の送受信手段が電磁誘導波を検知し、制御手段内の電力変換部でこれを電力に変換する。その結果、変換された電力はセンサ装置内のコンデンサなどに一時的に蓄えられ、この蓄えられた電力により制御手段内の始動・停止部がセンサ装置を起動させることになる。これにより、センサ装置は第１の周波数帯域の微弱電波による通信手段に切り換えられ、待機状態であったセンサ装置の低消費電力モードは解除される。

つまり、この第２の周波数帯域である電磁誘導波による通信により、一時的に蓄えられた電力がセンサ装置を稼動させる起電力となるため、起動前のセンサ装置は低消費電力モードに設定されており待機電力をほぼ零とすることが可能となるので、電源の消耗を防ぐことができる。

請求項３の発明は、前記請求項１の発明において、前記コンピュータ本体の前記制御手段は、第１周波数帯域の電波の接続を確認する微弱無線接続確認部と、第１周波数帯域の電波と第２周波数帯域の電波の接続を確認し通信手段の切換を行う通信制御部と、警報データを生成する警報データ生成部とを有し、前記警報データ生成部は、前記微弱無線接続確認部で第１周波数帯域における通信が確認できない場合に通信制御部を介し警報データを生成することを特徴とする。

前記のような構成を有する請求項３の発明において、妨害波等の外的要因によりセンサ装置とコンピュータ本体との第１の周波数帯域の微弱無線による通信が途切れた場合でも、コンピュータ本体の制御手段は警報データ生成部を有することから、当該生成部は、表示手段を介してアラームや点滅表示などの警報により生成した警報データを利用者に通知することが可能となる。

請求項４の発明は、前記請求項１の発明において、前記コンピュータ本体の前記制御手段は、欠落したデータ区間を判定するデータ欠落判定部を有し、前記データ欠落判定部は、前記微弱無線接続確認部で第１周波数帯域における通信が確認できない場合に通信制御部を介し欠落したデータ区間の判定を行うことを特徴とする。

前記のような構成を有する請求項４の発明において、外的要因などにより前記センサ装置と前記コンピュータ本体との第１の周波数帯域の微弱な無線通信が途切れた場合でも、コンピュータ本体の制御手段はデータ欠落判定部を有することから、当該部で欠落したデータ区間を判定することができる。これにより、判定した欠落区間を電磁誘導波によりセンサ装置に送信し、センサ装置内の経時的に保存されているデータ群から欠落したデータ区間を再度コンピュータ本体に対し送信するよう、問い合わせるが可能となる。
つまり、センサ装置が記憶していた欠落データの内容をコンピュータ本体に転送し、収集できなかったデータ区間を回復させることが可能となる。

請求項５の発明は、前記請求項１の発明において、前記センサ装置の前記検出手段は、前記計測対象として心臓の鼓動を検出する手段を有し、前記センサ装置側の制御手段は、前記検出手段による検出結果から心拍数を算出する手段を有し、前記第１の周波数帯域の送受信手段は、前記センサ装置側の制御手段によって得られた心拍数を送受信データとして受信する手段を有し、前記本体側の制御手段は、前記センサ装置側の制御手段によって得られた心拍数データを表示用データとする手段を有することを特徴とする。

前記のような構成を有する請求項５の発明においては、センサ装置の検出手段によって心臓の鼓動を検出し、検出結果からセンサ装置側の制御手段により心拍数を算出したデータを、コンピュータ本体に送信するよう構成している。従って、コンピュータ本体がセンサ装置から算出された心拍数データを受信することにより、当該データを本体側の制御手段により加工し、心拍数だけでなく、走行距離、速度、消費エネルギー、疲労度などを表示することで、可搬型コンピュータを脈拍計（ハートレートモニタと呼ばれる）として使用することが可能となる。

本発明によれば、第１の周波数帯域である微弱な電波による無線通信手段に加えて、第２の周波数帯域である電磁誘導波による通信経路を設けることで、コンピュータ本体から送出される電磁誘導波がセンサ装置を駆動させる起電力となるため、起動前のセンサ装置における待機電力はほぼ零となり、電源の消耗を少なくすることができる。

そして、妨害波の存在下でもセンサ装置とコンピュータ本体との間の通信を確保させるため、コンピュータ本体の制御手段が有する警報表示データ生成手段により利用者に通信が途切れた旨を通知することが可能である。

そのため、利用者はコンピュータ本体をセンサ装置に近づけることにより、コンピュータ本体から第２の周波数帯域である電磁誘導波が送出され、センサ装置が再度応答することで、センサ装置とコンピュータ本体との通信は復旧する。これにより、コンピュータ本体はセンサ装置に対し、欠落したデータ区間を再度送信するよう問い合わせることが可能となり、欠落したデータ内容をコンピュータ本体に転送し、収集できなかったデータを回復させることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１乃至図４に基づいて具体的に説明する。この実施形態は可搬型コンピュータを脈拍計に適用させたものであって、その外観は前記図５に記載した従来技術と同様な構成を有するものである。

（１）コンピュータ本体の構成
図１は、本実施形態におけるコンピュータ本体１０の外観を示す平面図である。このコンピュータ本体１０は、腕時計と同様な形状を有するものであって、ユーザが腕に嵌めて持ち運ぶことができるようにバンド１１を備えている。コンピュータ本体１０の正面中央部には、液晶ディスプレイによる表示部１２ａ〜１２ｃが設けられている。これらの表示部１２ａ〜１２ｃは、一例として、心拍数、それに基づく走行速度や走行距離などを表示するものであり、本発明である可搬型コンピュータをサイクルコンピュータとして使用した場合には、自転車の速度、クランク回転数（ケイデンス）、走行距離などを表示するものでもある。なお、表示部１２ａ〜１２ｃが表示する内容はこれに限らず、時刻、ラップタイム、目的地までの距離、予測時間、消費エネルギーなど、可搬型コンピュータが処理する情報の種類に応じて適宜変更可能である。また、本実施形態では、表示部１２ａ〜１２ｃとして３種類の数値表示を行うものを使用したが、表示部の数や形状はこれに限定されるものではなく、表示内容も数字以外の文字や図形を表示することも可能である。

コンピュータ本体１０における前記表示部１２ａ〜１２ｃの周囲には、操作ボタン１３ａ〜１３ｆが設けられている。このうち、表示部の左右にそれぞれ２個ずつ設けられた操作ボタン１３ａ〜１３ｄは、各表示部１３ａ〜１３ｃに対する表示内容の切り替え指令や表示された数値のリセットを行うため、あるいはセンサ装置２０に対して測定対象を設定するために使用する。また、表示部の下方に設けられた左右の操作ボタン１３ｅ，１３ｆは、計測のスタート／ストップボタンと、ラップ計測用のボタンである。なお、本実施形態では６個の操作ボタンを設けているが、操作ボタンの数や配置はこれに限定されるものではなく、可搬型コンピュータの使用対象の機能に応じて適宜変更可能である。また、１つの操作ボタンに複数の機能を割り当てることによってもボタン数は変更できる。

（２）センサ装置の構成
図２は、本実施形態におけるセンサ装置２０の外観を示す斜視図で、このセンサ装置２０は、前記従来技術と同様にベルト２１により、使用者の胸部に装着される。このセンサ装置２０には、駆動用の電源、データの送受信手段などが設けられると共に、心拍計として使用した本実施形態においては、使用者の心拍数を検出するための手段として、導電性のゴムなどで形成された一対の電極２２ａ，２２ｂを備えている。

また、このセンサ装置２０を装着するためのベルト２１としては、その端部にフック２３と繋ぎ部材２４が設けられ、結合と分離可能となっている。このフック２３や繋ぎ部材２４は特に形状や素材を限定するものではなく、ベルト端部が結合可能であれば面ファスナーなどによるものでも可能である。

ここで、センサ装置２０は人体の胸部に装着されるため、上記のベルト状に限定されるものではなく、胸部に取り付けることが可能であれば、心臓からの信号を検出する一対の電極を有する限り、吸着及び粘着性を有した素材により胸部に取り付けることが可能なものでも問題とはならない。

（３）コンピュータ本体のブロック回路図
前記のような機械的な構成を有するコンピュータ本体１０とセンサ装置２０は、これらを脈拍計として使用する可搬型コンピュータとして作用するため並びに微弱な無線による通信に加えて、コンピュータ本体１０側から発信した電磁誘導波によりセンサ装置２０側に起電力を発生させるための機構及び電気回路を備えている。以下、そのコンピュータ本体１０の構成を、図３に示すブロック回路図によって説明する。

このコンピュータ本体１０は、入力手段３１、電源３２及び表示手段３６を備えている。
入力手段３１は、図１に示した各操作ボタン１３ａ〜１３ｆであり、コンピュータ本体１０またはセンサ装置２０に対する制御コマンドや各種のデータの入力を受け付ける。電源３２は、コンピュータ本体１０に電池などの形式で内蔵されており、コンピュータ本体１０の稼動や電磁誘導波を送出するために用いられる。表示手段３６は、各表示部１２ａ〜１２ｃであり、計時データや心拍計としての表示用データなどを表示するものである。

また、コンピュータ本体１０は、第１と第２の異なる周波数帯域の送受信手段を備えている。すなわち、第１の周波数帯域の送受信手段３５は、従来の無線通信タイプの心拍計において使用されていたものと同様に、センサ装置２０との間で送受信データを微弱な電波により授受する。この第１の周波数帯域の送受信手段３５は、一例として３１２．２５ＭＨｚの搬送波を発生する発振器、搬送波の増幅器、アンテナから構成されている。

第２の周波数帯域の送受信手段３４は、センサ装置２０との間で第１の周波数帯域より低い周波数の電磁誘導波による送受信データを授受する。この電磁誘導波の送受信手段３４は、いわゆる非接触ＩＣカードとして知られるＲＦＩＤ（無線タグ）の技術分野において、リーダーライター（質問器）に組み込まれているもので、例えば１３．５６ＭＨｚの搬送波を発生する水晶発振器、搬送波の増幅器、アンテナから構成される。なお、第２の周波数帯域は上記のように通常、第１の周波数帯域よりも低い帯域を示すが、周波数帯域が高い帯域の場合でも電力を小さくすれば、通信距離を短くして送受信データを授受することができる。

コンピュータ本体１０は、前記二つの送受信手段で授受したデータを処理する制御手段３３を備えおり、以下に制御手段３３の具体的な構成を示す。

まず、制御手段３３は、計測のスタート/ストップの制御コマンドに基づいて電磁誘導波の前記送受信手段３４に対して電磁誘導波による通信の始動・停止の指令を行う電磁誘導波制御部３３ａを備えている。この電磁誘導波制御部３３ａは、電磁誘導波送受信手段３４を介してセンサ装置２０からの電磁誘導波による応答の有無を確認する電磁誘導波接続確認部３３ｂと、この電磁誘導波接続確認部３３ｂと後述する微弱無線接続確認部３３ｃからの信号に基づいて微弱無線による通信と電磁誘導波による通信との切り換えを行う通信制御部３３ｄとに接続されている。

前記微弱無線接続確認部３３ｃは、コンピュータ本体１０とセンサ装置２０間の微弱無線による応答を前記微弱無線送受信手段３５を介して確認する。

前記通信制御部３３ｄは、微弱無線による通信と電磁誘導波による通信との切り換えの他、送受信チャンネルの指定及び変更も行い、さらには入力手段３１から計測のスタート/ストップ以外の入力データを確認し、送信指令を行う役目も担っている。ここで、送受信チャンネルの指定とは、電磁誘導波と微弱無線による通信の各々に設定された複数の送受信チャンネルのうち、データのやりとりを行うチャンネル（周波数帯）を設定することである。

この通信制御部３３ｄは、上記の他送受信データを処理するため、電磁誘導波送受信手段３４と微弱無線送受信手段３５に接続されている。さらに前記通信制御部３３ｄは、表示データ生成部３３ｅと、警報データ生成部３３ｆと、データ欠落判定部３３ｇとにも繋がっている。例えば、前記微弱無線接続確認部３３ｃが微弱な無線通信を確認できなかった場合には、この通信制御部３３ｄが前記電磁誘導波制御手段３３ａに電磁誘導波による通信を再度行うよう指令し、それに加え警報データ生成部３３ｆに警報表示データを生成するよう促す。また、データ欠落判定部３３ｇに途切れた区間のデータの判定を要請する。

前記表示データ生成部３３ｅは、微弱無線や電磁誘導波による通信データから前記通信制御部３３ｄの指令により表示用データを生成する。この表示データ生成部３３ｅは、前記通信制御部３３ｄの他、表示手段３６に接続されている。

前記警報データ生成部３３ｆは、前記微弱無線接続確認部３３ｃが微弱な無線通信を確認できなかった場合に、前記通信制御部３３ｄからの指令により、表示手段３６に警報を通知するための警報データを生成する。この警報データ生成部３３ｆは、上述の通り前記通信制御部３３ｄに接続されている他、生成された警報データを表示するために表示手段３６にも接続されている。

また、前記データ欠落判定部３３ｇは、前記通信制御部３３ｄに接続されており、上述したように前記微弱無線接続確認部３３ｃが微弱な無線通信を確認できなかった場合に、途切れたデータ区間を判定し、その結果を通信制御部３３ｄに送信する。

なお、送受信データに基づいて表示用データの生成などを行う制御手段３３は、センサ装置２０から受信した心拍数やその積算値と、コンピュータ本体１０が内蔵する時計などから得られるデータに基づいて、心拍数、走行距離、速度、消費エネルギー、疲労度などの表示データを生成するためのソフトウェアや、一定時間内に前記微弱無線送受信手段３５から応答がなかった場合に警報を通知するための表示データを生成するソフトウェア、それをロードするメモリ、演算を実行するＣＰＵによって形成されている。

（４）センサ装置のブロック回路図
図４は、センサ装置２０の構成を示すブロック図である。
このセンサ装置２０は、センサによる検出手段４１と電源４２を備えている。
検出手段４１は、胸部ベルトに接合された導電ゴム性などの一対の電極であり、センサにより計測対象箇所の出力を検出する。また、一例として本発明をサイクルコンピュータとして使用したい場合には、センサ装置の検出手段として、自転車の車輪やクランク部に取り付けたマグネットの通過を検出するリードスイッチなども検出手段の１つとなる。
電源４２は、センサ装置２０に電池などの形式で内蔵されており、主にセンサ装置２０が起動した後の各手段の駆動、すなわち微弱無線による通信のために用いている。

センサ装置２０は、第１と第２の異なる周波数帯域の送受信手段を備えている。すなわち、第１の周波数帯域の送受信手段４５は、従来の無線通信タイプの心拍計において使用されていたものと同様に、コンピュータ本体１０との間で送受信データを微弱な電波により授受する。この第１の周波数帯域の送受信手段４５は、センサ装置２０側の前記送受信手段３５に対応するものであり、一例として３１２．２５ＭＨｚの搬送波を発生する発振器、搬送波の増幅器、アンテナから構成されている

第２の周波数帯域の送受信手段４４は、センサ装置２０側の送受信手段３４に対応するものであり、コンピュータ本体１０との間で通常第１の周波数帯域より低い周波数の電磁誘導波による送受信データを授受する。この第２の周波数帯域は、上記のように第１の周波数帯域よりも低い帯域を示すが、周波数帯域が高い帯域の場合でも電力を小さくすれば、通信距離を短くして送受信データを授受することができる。

また、前記第２周波数帯域の送受信手段４４は、一般的な非接触ＩＣカードのカード側に組み込まれているものと同様なものであって、例えば、電磁誘導波を取り込むコイル、このコイルに誘起された電流の整流・平滑回路、供給電圧を一定値に制御するバイパス回路、及びこれらの回路と前記検出手段４１〜記憶手段４６などの負荷を接続する電気回路などから構成されている。これにより、コンピュータ本体１０側の第２の周波数帯域の送受信手段３４に設けたアンテナがセンサ装置２０のコイルから発せられる反磁界の変動を検出し、センサ装置２０からのデータを受信することができる。

センサ装置２０は、前記二つの送受信手段で授受したデータを処理する制御手段４３を備えており、以下に制御手段４３の具体的な構成を示す。

まず、制御手段４３は、コンピュータ本体１０が発した第２の周波数帯域である電磁誘導波を電磁誘導波送受信手段４４を介して検知し、電力に変換する電力変換部４３ａを有する。前記電力変換部４３ａは、コンピュータ本体１０が送出した電磁誘導波を電力に変換し、センサ装置２０を起動させるための電力を生成するものである。この電力変換部４３ａは、前記電磁誘導波送受信手段４４に接続されている他、始動・停止部４３ｂとも接続されており、センサ装置２０の各手段を起動させるように指令する。

前記始動・停止部４３ｂは、上記電力変換部４３ａで変換された電力を検出し、これを起電力としてセンサ装置２０の各手段を駆動させるものである。

電磁誘導波接続確認部４３ｃは、コンピュータ本体１０からの電磁誘導波による通信を前記送受信手段４４を介し確認するものである。この電磁誘導波接続確認部４３ｃは、前記送受信手段４４と通信制御部４３ｅに接続されており、電磁誘導波による通信の接続が確認できた場合には、通信制御部４３ｅに対しコンピュータ本体１０に応答するよう指令を出す。また、待機状態切換部４３ｄにも接続されている。

前記待機状態切換部４３ｄは、上記電磁誘導波接続確認部４３ｃから電磁誘導波の検知情報を確認した上で、センサ装置２０の待機状態にある低消費電力モードの設定を解除し、通信モードに切り換えるものである。この待機状態切換部４３ｄは、電源投入指令を行うため前記電源４２に接続され、また電力モードの切換を示唆し通信手段の切換を行うため後述する通信制御部４３ｅにも接続されている。

前記通信制御部４３ｅは、前記電磁誘導波接続確認部４３ｃと後述する微弱無線接続確認部４３ｆからの信号に基づいて微弱無線による通信と電磁誘導波による通信との切り換えを行うものである。また、コンピュータ本体１０からの送受信チャンネルの指定及び変更指令に基づきセンサ装置２０側の送受信チャンネルを指定する。

この通信制御部４３ｅは、上記の電磁誘導波接続確認部４３ｃと微弱無線接続確認部４３ｆに接続されている他、送受信データを処理するため前記電磁誘導波送受信手段４４と前記微弱無線送受信手段４５に接続されている。また、微弱無線や電磁誘導波によるデータを後述するデータ記憶手段４６に記憶させるため、送信データ生成部４３ｇに接続されており、さらにコンピュータ本体１０からの欠落部分を示す欠落データを読み込み部へ通知するため欠落データ読込部４３ｈに接続されている。

前記微弱無線接続確認部４３ｆは、コンピュータ本体１０とセンサ装置２０間の微弱無線による応答を前記微弱無線送受信手段４５を介して確認する。この微弱無線接続確認部４３ｆは、前記通信制御部４３ｅに接続されており、微弱無線による通信の接続の有無により前記通信制御部４３ｅは、通信手段の切換を行う。

前記送信データ生成部４３ｇは、前記検出手段４１で検出された心拍数等のデータを送信用データに変換するものである。また、この送信データ生成部４３ｇは、前記検出手段４１に加えて、送信データの授受を行うため前記通信制御部４３ｅにも接続されている。

前記欠落データ読み込み部４３ｈは、コンピュータ本体１０の前記データ欠落判定部３３ｇで示した欠落データを検知し、データ記憶手段４６から欠落データの読み込みを行うものである。この欠落データ読み込み部４３ｈは、前記通信制御部４３ｅとデータ記憶手段４６とに接続されており、前記通信制御部４３ｅを介してコンピュータ本体からの欠落区間を示すデータが通知され、そのデータを基にデータ記憶手段４６に欠落データの復旧を要請する。

ここで、センサ装置側の制御手段４３は、前記コンピュータ本体１０に設けられた本体側の制御手段３３と同様に、各検出手段４１によって検出された信号を送受信データに変更したり、記憶手段４６から心拍数などの必要なデータを読み出す処理を実行するためのソフトウェアやそれをロードするメモリ、演算を実行するＣＰＵによって形成されている。

なお、センサ装置２０の制御手段４３の通信制御部４３ｅと前記コンピュータ本体１０の制御手段３３の通信制御部３３ｄとは、検出手段４１によって得られた信号を利用者が希望する表示データに処理するに当たり、データの処理速度や設計上の優位性に従って、その役割を自在に設定することができる。例えば、センサ装置２０の通信制御部４３ｅは、検出手段４１を構成する電極によって得られたパルスの積算値のみを計算するものでも良いし、予め記憶しておいた心拍数と前記パルスの積算値とから心拍数に基づく走行距離などのデータを算出するものでも良く、それに対応して、コンピュータ本体１０側の通信制御部３３ｄの処理も変わってくる。

データ記憶手段４６は、センサ装置２０がその検出手段４１において検出した各種のデータを前記送信データ生成部４３ｇを介して経時的に保存したり、妨害波等により微弱な無線による通信が途絶えてしまった場合に、欠落データを送信する手段である。
このデータ記憶手段４６はコンピュータ本体１０からの前記欠落データ読込部４３ｈを介した欠落部分の指令に対し、欠落データを呼び起こし前記欠落データ読込部４３ｈに読み込ませる。これにより、センサ装置２０から欠落したデータ区間の情報収集が可能となり、コンピュータ本体１０とデータ間の整合性を取ることができる。

（５）実施形態の作用
（５−１）起動時
前記のような構成を有する本実施形態の可搬型コンピュータの作用は次の通りである。ここで、測定開始前のセンサ装置２０は待機状態にあり、低消費電力モードに設定されている。

まず、センサ装置２０を装着した測定対象の測定を開始したい場合には、利用者はコンピュータ本体１０に予め設置されている入力手段３１であるスタート/ストップボタンを押下することにより、内蔵電源３２を介しコンピュータ本体１０を稼働状態に設定する。稼働状態となったコンピュータ本体１０の電磁誘導波制御３３ａは、電磁誘導波送受信手段３４に対し電磁誘導波を発信する旨の指令を行う。そして、この指令を受けた電磁誘導波送受信手段３４からセンサ装置２０の電磁誘導波送受信手段４４に対して電磁誘導波を発信し、定期的に問い合わせを行い続ける。

この場合、ＲＦＩＤによる通信はその伝達距離が短いため、利用者がコンピュータ本体１０をセンサ装置２０に、接触する程度の距離まで近づけることにより、センサ装置２０の電磁誘導波送受信手段４４は、コンピュータ本体１０が出力するこの定期的な電磁誘導波を検知することが可能となる。電磁誘導波送受信手段４４で受信した電磁誘導波は、電力変換部４３ａにより電力に変換され、始動・停止部４３ｂがこの電力を検出することでセンサ装置２０の各手段が起動する。

これにより、センサ装置２０の電磁誘導波接続確認部４３ｃが、電磁誘導波による通信の接続の有無を確認し、接続が確認できた場合にはその情報を通信制御部４３ｅで処理して、電磁誘導波送受信手段４４によりコンピュータ本体１０に送信する。

そして、コンピュータ本体１０の電磁誘導波送受信手段３４を通じて電磁誘導波接続確認部３３ｂが応答を確認する。応答が確認できると、通信制御部３３ｄが、電磁誘導波による通信から微弱無線による通信への切換指令及び送信チャンネルの指定を電磁誘導波送受信手段３４を介してセンサ装置２０に行う。

そして、センサ装置２０とコンピュータ本体１０との間でこの一連の応答がなされた場合には、コンピュータ本体１０の電磁誘導波制御部３３ａにより電磁誘導波の発信を停止する。つまり、コンピュータ本体１０とセンサ装置２０との電磁誘導波による通信は終了する。

（５−２）微弱無線による交信
この電磁誘導波による通信の終了をセンサ装置２０側の電磁誘導波接続確認部４３ｃが確認することで、待機状態切換部４３ｄは、待機状態である低消費電力モードにあったセンサ装置２０を通信モードに切り換える。具体的には、待機状態切換部４３ｄが電源４２に対し各手段に電源を投入するよう指令する。

したがって、センサ装置２０の通信制御部４３ｅは、上述したコンピュータ本体１０からの通信手段の切換指令、チャンネル指定の情報及び低消費電力モードの解除指令に基づき、通信手段を電磁誘導波から微弱無線による通信に切り換え、送受信チャンネルを決定する。以降この微弱無線による通信によりコンピュータ本体１０とデータの授受を行うことが可能となる。

一例として、その後の微弱な無線通信によるセンサ装置２０とコンピュータ本体１０とのデータの授受を以下に示すことにする。ここで前提として、電磁誘導波による通信は終了し、センサ装置２０及びコンピュータ本体１０は既に起動しているものとする。
まず、センサ装置２０の検出手段４１が、心拍計の電極から利用者の心拍数データを検出する。この心拍数データは、送信データ生成部４３ｇにより送信データに加工され、通信制御部４３ｅに送信される。この際、加工された送信データはデータ記憶手段４６に経時的に保存される。

そして、通信制御部４３ｅは、微弱無線送受信手段４５を通じてコンピュータ本体１０の微弱無線送受信手段３５に対し、この送信用に加工された心拍数データを送信する。この送信データは、コンピュータ本体１０の微弱無線送受信手段３５を介して通信制御部３３ｄにより処理され、表示データ生成部３３ｅで表示用データに変換される。
したがって、この変換された表示用データが、表示手段３６により表示されることで、利用者は表示手段３６から心拍数等の情報を取得することが可能である。

（５−３）電磁誘導波による交信
次に、妨害波等の影響で、上述したコンピュータ本体１０とセンサ装置２０との微弱電波による通信が途切れた場合についての実施作用を説明する。

妨害波等外的要因の影響で、センサ装置２０とコンピュータ本体１０との間の微弱電波による通信が途切れた場合とは、コンピュータ本体１０側の制御手段３３の微弱無線接続確認部３３ｅが、微弱無線による通信データを確認できなかった場合が該当する。つまり微弱無線送受信手段３５が微弱無線による通信データを受信できない状況下である。

この場合に、コンピュータ本体１０の通信制御部３３ｄは、微弱無線による通信の未検知情報を把握し、警報データ生成部３３ｆに警報用のデータを生成するよう指令を下す。この生成された警報データが表示手段３６により表示されることで、利用者は電磁誘導波による通信の復旧を図るべく、再びコンピュータ本体１０をセンサ装置２０に近づけることが可能となる。

上記の警報に従い、利用者がコンピュータ本体１０をセンサ装置２０に近づけると、次のようにして電磁誘導波による通信が可能となる。まず、コンピュータ本体１０の微弱無線接続確認部３３ｃからの微弱無線の未検知情報が通信制御部３３ｄに伝達され、この通信制御部３３ｄが電磁誘導波制御部３３ａに対し電磁誘導波による通信を開始するよう指令を出す。ここで、センサ装置２０側の微弱無線接続確認部４３ｆも微弱無線の未検知情報を通信制御部４３ｅに送信し、通信制御部４３ｅは通信手段を微弱無線から電磁誘導波による通信に切り換える。そして、コンピュータ本体１０の電磁誘導波制御部３３ａが電磁誘導波送受信手段３４を介して、電磁誘導波をセンサ装置２０に対し発信するので、利用者がコンピュータ本体１０をセンサ装置２０に近づけることにより、両者間の電磁誘導波による応答が可能となり、この場合が該当する。

（欠落データの補填）
この場合に、コンピュータ本体１０側のデータ欠落判定部３３ｇで途切れた区間のデータを判定し、通信制御部３３ｄがこの欠落区間のデータに加えて送受信チャンネルの変更指令を電磁誘導波送受信手段３４を通じてセンサ装置２０に送信する。そして、センサ装置２０の通信制御部４３ｅは、当該情報を電磁誘導波送受信手段４４を介して確認し、別の送信受信チャネルに変更すると共に欠落データ読込部４３ｈに欠落部分を指令する。これにより、欠落データ読込部４３ｈがデータ記憶手段４６に欠落データを要求し、データ記憶手段４６は欠落データを欠落データ読込部４３ｈに送信する。
そして、この欠落データは、通信制御部４３ｅにより電磁誘導波送受信手段４４を介してコンピュータ本体１０に送信される。

この電磁誘導波により送信された欠落データは、コンピュータ本体１０の電磁誘導波送受信手段３４を介して通信制御部３３ｄで検知され、表示データ生成部３３ｅにより表示データに変換される。これにより、欠落区間の表示データは表示手段３６を通じて表示され、利用者は妨害波等により通信が途切れた区間の欠落データを回復させることが可能となる。

（測定の終了）
測定を終了したい場合には、利用者は再度コンピュータ本体１０の入力手段３１であるスタート/ストップボタンを押下し、コンピュータ本体１０をセンサ装置２０に近づける。これにより、コンピュータ本体１０の電磁誘導波制御手段３３ａは、停止コマンドを電磁誘導波送受信手段３４を介し、センサ装置２０に送信する。

センサ装置２０の電磁誘導波確認部４３ｃは、電磁誘導波送受信手段４４を介してこの停止コマンドを受け付け、待機状態切換部４３ｄに解除していた低消費電力モードを再度作動させるよう指令する。そして、この待機状態切換部４３ｄがセンサ部電源４２に働きかけることで、センサ装置２０は再度待機状態となり、測定終了となる。

（６）実施形態の効果
前記のような構成を有する本実施形態によれば、第１の周波数帯域である微弱な電波による無線通信手段に加えて、第２の周波数帯域である電磁誘導波による通信経路を設けることで、コンピュータ本体から送出される電磁誘導波がセンサ装置を駆動させる起電力となるため、起動前のセンサ装置における待機電力はほぼ零となり、電源の消耗を少なくすることができる。

そして、妨害波の存在下でもセンサ装置とコンピュータ本体との間の通信を確保させるため、コンピュータ本体の制御手段が有する警報データ生成部により生成された警報データを表示手段を介して、利用者に通知することが可能である。

そのため、利用者はコンピュータ本体をセンサ装置に近づけることにより、コンピュータ本体から第２の周波数帯域である電磁誘導波が送出され、センサ装置が再度応答することで、センサ装置とコンピュータ本体との通信は復旧する。これにより、コンピュータ本体はセンサ装置に対し、欠落したデータ区間を再度送信するよう問い合わせることが可能となり、欠落したデータ内容をコンピュータ本体に転送し、収集できなかったデータを回復させることが可能となる。

（７）他の実施形態
本発明は、前記のような実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。

（ａ）コンピュータ本体１０のスタート/ストップボタンを押下することにより、上記のようにコンピュータ本体１０とセンサ装置２０間で電磁誘導波による応答が可能となった場合には、微弱無線に切り換えず、そのまま電磁誘導波により送受信データの授受を行うこともできる。

すなわち、コンピュータ本体１０の電磁誘導波接続確認部３３ｂがセンサ装置２０からの電磁誘導波による応答を確認した際に、通信制御部３３ｄは、電磁誘導波による通信から微弱無線による通信への切換指令を電磁誘導波送受信手段３４を介してセンサ装置２０に行わず、送受信チャンネルの指定のみ指令する。
そして、センサ装置２０とコンピュータ本体１０との間で電磁誘導波による一連の応答がなされた場合でも、コンピュータ本体１０の電磁誘導波制御部３３ａにより電磁誘導波の発信を停止せず、通信制御部３３ｄは電磁誘導波送受信手段３４を介して、センサ装置２０の通信制御部４３ｅとデータのやりとりを行う。

（ｂ）また、本発明の妨害波等の状況下における通信の復旧及び欠落データの回復を図る手段として、電磁誘導波によりコンピュータ本体１０とセンサ装置２０間の通信を復旧させ、欠落したデータ区間については微弱無線による通信で欠落データを回復させることも可能である。

具体的には、上述したとおり、利用者がコンピュータ本体１０をセンサ装置２０に近づけることにより両者間の電磁誘導波による応答が可能となった場合に、まずコンピュータ本体１０側のデータ欠落判定部３３ｇで途切れた区間のデータを判定し、通信制御部３３ｄがこの欠落区間のデータを電磁誘導波送受信手段３４を介してセンサ装置２０に送信する。ここで、通信制御部３３ｄは電磁誘導波により当該データを送信後に電磁誘導波による通信から微弱無線による通信に切り換え、電磁誘導波制御部３３ａに電磁誘導波の停止を指令する。そして、センサ装置２０の通信制御部４３ｅは、当該情報を電磁誘導波送受信手段４４を介して確認し、欠落データ読込部４３ｈに欠落部分を指令する。これにより、欠落データ読込部４３ｈがデータ記憶手段４６に欠落データを要求し、データ記憶手段４６は欠落データを欠落データ読込部４３ｈに送信する。

そして、この欠落データは、通信制御部４３ｅにより電磁誘導波による通信から微弱無線による通信に切り換えられ、微弱無線送受信手段４５を介してコンピュータ本体１０の微弱無線送受信手段３５に送信される。この微弱無線により送信された欠落データは、コンピュータ本体１０の微弱無線送受信手段３５を介して通信制御部３３ｄで検知され、表示データ生成部３３ｅにより表示データに変換される。これにより、欠落区間の表示データは表示手段３６を通じて表示され、通信が途切れた区間の欠落データを微弱な無線通信により回復させることが可能となる。

（ｃ）本発明の用途は、脈拍計に使用するコンピュータに限らず、測定対象箇所側に設けるセンサ装置にコンピュータ本体側から非接触で電力を供給する他の用途の可搬型コンピュータ全般に使用することができる。

本発明のコンピュータ本体の一実施形態を示す平面図。 本発明のセンサ装置の一実施形態を示す斜視図。 コンピュータ本体の回路構成の一例を示すブロック図。 センサ装置の回路構成の一例を示すブロック図。 従来の脈拍計に使用する可搬型コンピュータの全体図。 従来の脈拍計に使用する可搬型コンピュータの回路構成を示すブロック図。

符号の説明

１０…コンピュータ本体
１１…バンド
１２ａ〜１２ｃ…表示部
１３ａ〜１３ｆ…操作ボタン
２０…センサ装置
２１…ベルト
２２ａ，ｂ…電極
２３…フック
２４…繋ぎ部材
３１…入力手段
３２…本体の電源
３３…本体の制御手段
３３ａ…電磁誘導波制御部
３３ｂ…本体の電磁誘導波接続確認部
３３ｃ…本体の微弱無線接続確認部
３３ｄ…本体の通信制御部
３３ｅ…表示データ生成部
３３ｆ…警報データ生成部
３３ｇ…データ欠落判定部
３４…本体の電磁誘導波送受信手段
３５…本体の微弱無線送受信手段
３６…本体の表示手段
４１…検出手段
４２…センサ装置の電源
４３…センサ装置の制御手段
４３ａ…電力変換部
４３ｂ…始動・停止部
４３ｃ…センサ装置の電磁誘導波接続確認部
４３ｄ…待機状態切換部
４３ｅ…センサ装置の通信制御部
４３ｆ…センサ装置の微弱無線接続確認部
４３ｇ…送信データ生成部
４３ｈ…欠落データ読込部
４４…センサ装置の電磁誘導波送受信手段
４５…センサ装置の微弱無線送受信手段
４６…データ記憶手段
５１…従来技術のセンサ装置
５１ａ…従来技術のセンサ装置の検出手段
５１ｂ…従来技術のセンサ装置の送受信手段
５１ｃ…従来技術のセンサ装置の電源
５２…従来技術のベルト
５３…従来技術のコンピュータ本体
５３ａ…従来技術の本体の送受信手段
５３ｂ…従来技術の演算手段
５３ｃ…従来技術の表示手段
５３ｄ…従来技術の本体の電源
５３ｅ…入力手段
５４…従来技術のコンピュータ本体用バンド

Claims (5)

1. 計測対象箇所に取り付けられるセンサ装置と、このセンサ装置に対して接離自在に構成されたコンピュータ本体を有する可搬型コンピュータにおいて、
   前記コンピュータ本体は、コンピュータ本体またはセンサ装置に対する入力を受け付ける入力手段と、前記センサ装置側の制御手段とコンピュータ本体との間で送受信データを微弱無線により授受する第１の周波数帯域の送受信手段と、前記センサ装置側の制御手段とコンピュータ本体との間で送受信データを電磁誘導波により授受する第２の周波数帯域の送受信手段と、前記センサ装置から受信した送受信データに基づいて表示用データを生成する本体側の制御手段と、前記表示用データを表示する表示手段とを有し、
   前記センサ装置は、計測対象から信号を検出する検出手段と、前記検出手段から出力を送受信データに変換するセンサ装置側の制御手段と、検出データ等を記憶する記憶手段と、前記センサ装置と前記コンピュータ本体との間で送受信データを微弱無線により授受する第１の周波数帯域の送受信手段と、前記センサ装置と前記コンピュータ本体との間で送受信データを電磁誘導波により授受する第２の周波数帯域の送受信手段とを有し、
   前記コンピュータ本体と前記センサ装置の第２の送受信手段は、前記第１の送受信手段に比較して、その通信距離がより短いものであることを特徴とする可搬型コンピュータ。
2. 前記コンピュータ本体の前記制御手段は、第２周波数帯域における通信の始動・停止を制御する電磁誘導波制御部を有し、
   前記センサ装置の前記制御手段は、第２周波数帯域の電波を電力に変換する電力変換部と、前記電力変換部で変換された電力を検出しセンサ装置を起動させる始動・停止部を有し、
   前記電力変換部は、前記センサ装置が起動前の待機状態にある場合に、前記電磁誘導波制御部からの第２周波数帯域の電波を前記第２の周波数帯域の送受信手段を介して電力に変換し、
   前記始動・停止部は、この変換された電力を起電力としてセンサ装置を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の可搬型コンピュータ。
3. 前記コンピュータ本体の前記制御手段は、第１周波数帯域の電波の接続を確認する微弱無線接続確認部と、第１周波数帯域の電波と第２周波数帯域の電波の接続を確認し通信手段の切換を行う通信制御部と、警報データを生成する警報データ生成部とを有し、
   前記警報データ生成部は、前記微弱無線接続確認部で第１周波数帯域における通信が確認できない場合に通信制御部を介し警報データを生成することを特徴とする請求項１に記載の可搬型コンピュータ。
4. 前記コンピュータ本体の前記制御手段は、欠落したデータ区間を判定するデータ欠落判定部を有し、
   前記データ欠落判定部は、前記微弱無線接続確認部で第１周波数帯域における通信が確認できない場合に通信制御部を介し欠落したデータ区間の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の可搬型コンピュータ。
5. 前記センサ装置の前記検出手段は、前記計測対象として心臓の鼓動を検出する手段を有し、前記センサ装置側の制御手段は、前記検出手段による検出結果から心拍数を算出する手段を有し、前記第１の周波数帯域の送受信手段は、前記センサ装置側の制御手段によって得られた心拍数を送受信データとして受信する手段を有し、前記本体側の制御手段は、前記センサ装置側の制御手段によって得られた心拍数データを表示用データとする手段を有することを特徴とする請求項１に記載の可搬型コンピュータ。

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