JP2011072474A - Biological information measuring device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biological information measuring device which differentially detects a potential difference between two electrodes for biological sensors and achieves a reduction in a space while having a ground electrode separately from two electrodes. <P>SOLUTION: The biological information measuring device 1 is equipped with first and second electrodes 3, 4 disposed in a manner to make contact with or to be capacitively coupled to a human body M, the ground electrode 5 capacitively coupled with a ground, a device body part 2 having the first electrode 3 and the second electrode 4 provided to be separate from each other on a first side surface 2a being a human body side when being attached to the human body and the ground electrode 5 on a second side surface 2b which is on the side opposite from the human body side when being attached to the human body and is opene to a space side, and a biological information receiving part 10 which is embedded in the device body part 2, operates by using the ground as a reference potential, and differentially detects the potential difference between the first and second electrodes 3, 4 for acquiring the biological information. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体に電極を配置して生体情報を計測し、計測した生体情報が該生体を介して伝送される生体情報計測装置に関する。   The present invention relates to a biological information measuring apparatus in which electrodes are arranged on a living body, biological information is measured, and the measured biological information is transmitted via the living body.

従来、生体情報の検出に使用する電極と通信に使用する電極とを共用する人体経由情報伝達システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の人体経由情報伝達システムは、人体の胸部に接触又は容量結合した第1の電極と、第1の電極から離れた位置で人体に接触又は容量結合した第2の電極とを備え、第1の電極で検出された信号を増幅器及びフィルタを通して生体情報を抽出し、第2の電極を増幅器などの回路上のグラウンドに接続して接地電極として機能させている。一方、抽出した心拍等の生体情報はデータ送信部が第1の電極から人体を介して送信する。   Conventionally, an information transmission system via a human body that shares an electrode used for detection of biological information and an electrode used for communication has been proposed (see, for example, Patent Document 1). A human body-mediated information transmission system described in Patent Document 1 includes a first electrode that is in contact with or capacitively coupled to the chest of a human body, and a second electrode that is in contact with or capacitively coupled to the human body at a position away from the first electrode. The biological information is extracted from the signal detected by the first electrode through an amplifier and a filter, and the second electrode is connected to the ground on a circuit such as an amplifier to function as a ground electrode. On the other hand, the data transmission unit transmits the extracted biological information such as the heartbeat from the first electrode via the human body.

国際公開第2006/062112号International Publication No. 2006/062112

しかしながら、特許文献1に記載の人体経由情報伝達システムは、生体に配置した2つの電極(第1及び第2の電極)のうち、片側の電極をグランド電極として扱う構成であるので、2つの電極に現れる電位差を差動で検出することができず、十分な検出精度を達成することが難しかった。   However, the human body information transmission system described in Patent Document 1 has a configuration in which one of the two electrodes (first and second electrodes) arranged in the living body is handled as a ground electrode, so that the two electrodes The potential difference appearing on the signal cannot be detected differentially, and it has been difficult to achieve sufficient detection accuracy.

一方、片側の電極をグランド電極として扱わないで、第1の電極と第2の電極に現れる信号を差動で検出する構成とした場合、人体でのグランドをとることができないため、検出感度が不十分となる。   On the other hand, if one side electrode is not treated as a ground electrode and the signals appearing on the first electrode and the second electrode are detected differentially, the ground cannot be taken by the human body, so the detection sensitivity is high. It becomes insufficient.

また、人体経由情報伝達システムに限らなければ、一般の心電図計測装置では、人体の胸部等にワイヤ接続された複数の生体センサ用電極を配置し、足などの人体のいずれかの箇所にワイヤ接続されたグランド電極を配置している。しかしながら、複数の生体センサ用電極の配置場所とは別に人体の別の場所にグランド電極の配置場所を必要としたのでは、複数の生体センサ用電極とグランド電極とを備えたコンパクトな装置を設計する上で、省スペース化の点から問題となる。   In addition, if it is not limited to the information transmission system via the human body, a general electrocardiogram measuring device has a plurality of electrodes for biosensors wire-connected to the chest of the human body and is connected to any part of the human body such as a foot. The ground electrode is arranged. However, if a location for ground electrodes is required at a different location on the human body in addition to locations for multiple biosensor electrodes, a compact device with multiple biosensor electrodes and ground electrodes is designed. However, it becomes a problem from the point of space saving.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、2つの生体センサ用電極に現れる電位差を差動で検出して十分な検出精度を実現すると共に、2つの電極とは別にグランド電極を設けたとしても省スペース化を図ることができる生体情報計測装置を提供することを目的の一とする。   The present invention has been made in view of such a point, and realizes sufficient detection accuracy by differentially detecting a potential difference appearing on two biosensor electrodes and providing a ground electrode separately from the two electrodes. It is an object of the present invention to provide a biological information measuring device that can save space.

本発明の生体情報計測装置の一態様は、生体に接触又は容量結合するように配置される第1及び第2の電極と、グランドと容量結合するグランド電極と、生体装着時に生体側となる第1の側面に前記第1の電極と前記第2の電極とが離間して設けられ、生体装着時に生体側とは反対側で空間側に開放した第2の側面に前記グランド電極が設けられた機器本体部と、前記機器本体部に内蔵され、前記グランドを基準電位として動作し、前記第1及び第2の電極の電極間の電位差を差動で検出して生体情報を取得する生体情報受信部と、を具備したことを特徴とする。   One aspect of the biological information measuring apparatus of the present invention includes a first electrode and a second electrode arranged so as to be in contact with or capacitively coupled to a living body, a ground electrode that is capacitively coupled to the ground, and a first body that is on the living body side when the living body is worn. The first electrode and the second electrode are provided apart from each other on one side surface, and the ground electrode is provided on a second side surface opened to the space side opposite to the living body side when the living body is mounted. A body information reception unit that is built in the body part of the device, operates in the ground as a reference potential, and detects biological potential information by differentially detecting a potential difference between the electrodes of the first and second electrodes. And a portion.

このように構成された生体情報計測装置によれば、第1及び第2の電極は生体センシング用電極として機器本体部の第1の側面に設けられて生体に対して接触又は静電容量結合し、グランド電極は生体側とは反対となる第2の側面に設けられてグランドと容量結合し、グランド電極にて生体情報受信部のグランドを提供でき、第1及び第2の電極に現れる電位差を差動で検出し、十分な検出精度を実現できる。しかも、第1及び第2の電極とは別にグランド電極を設けているが、グランド電極は第1及び第2の電極が設けられた機器本体部で生体側とは反対となる第2の側面に設けているので、実装面積を拡大することなく、生体情報受信部のグランドを確保でき、省スペース化を図ることができる。   According to the biological information measuring apparatus configured as described above, the first and second electrodes are provided on the first side surface of the device main body as the biological sensing electrodes, and are in contact with or capacitively coupled to the living body. The ground electrode is provided on the second side opposite to the living body side and capacitively coupled to the ground, and the ground electrode can provide the ground of the living body information receiving unit, and the potential difference appearing on the first and second electrodes can be provided. It can detect by differential and realize sufficient detection accuracy. Moreover, although the ground electrode is provided separately from the first and second electrodes, the ground electrode is provided on the second side surface opposite to the living body side in the device main body provided with the first and second electrodes. Since it is provided, the ground of the biological information receiving unit can be secured without increasing the mounting area, and space saving can be achieved.

本発明の生体情報計測装置の別の態様は、前記機器本体部は、少なくとも前記第1の電極をデータ通信用電極として用いて、生体を介した通信を行う生体通信手段を具備し、前記生体通信手段は、通信データを前記データ通信用電極から生体経由で信号送信する送信部を有することを特徴とする。   According to another aspect of the biological information measuring apparatus of the present invention, the device main body includes biological communication means for performing communication via a living body using at least the first electrode as a data communication electrode, The communication means includes a transmitter that transmits communication data from the data communication electrode via a living body.

この構成によれば、第1の電極を生体センシング用電極として用いると共に、データ通信用電極として用いるので、部品点数の削減と、装置の小型化が図られる。   According to this configuration, since the first electrode is used as a living body sensing electrode and a data communication electrode, the number of parts can be reduced and the apparatus can be downsized.

本発明の生体情報計測装置の別の態様は、前記生体通信手段は、生体に伝達された信号を前記データ通信用電極で受信して復調する受信部を有する。これにより、受信用の電極を別に設けること無く、生体情報計測装置に対して外部から生体通信で情報を送信することができる。   In another aspect of the biological information measuring apparatus of the present invention, the biological communication unit has a receiving unit that receives and demodulates a signal transmitted to the living body with the data communication electrode. Thereby, information can be transmitted from the outside to the biological information measuring device by biological communication without providing a receiving electrode separately.

上記生体情報計測装置において、前記生体通信手段は、前記生体情報受信部による前記生体情報の取得をトリガーにして通信を開始することとしても良い。   In the biometric information measuring apparatus, the biometric communication unit may start communication with the acquisition of the biometric information by the biometric information receiving unit as a trigger.

上記生体情報計測装置において、第1及び第2の電極に電位差として現れる心電又は筋電を前記生体情報として計測することができる。   In the biological information measuring apparatus, an electrocardiogram or myoelectric that appears as a potential difference between the first and second electrodes can be measured as the biological information.

上記生体情報計測装置において、前記生体通信手段は、前記生体情報受信部が取得した前記生体情報と、生体情報計測対象者の個人識別IDとを、前記送信部が生体経由で信号送信しても良い。これにより、生体情報と個人識別IDとをリンクしたデータ管理が可能になる。   In the biometric information measuring apparatus, the biometric communication unit may transmit the biometric information acquired by the biometric information receiving unit and the personal identification ID of the biometric information measurement target person via the living body. good. Thereby, data management in which the biometric information and the personal identification ID are linked becomes possible.

上記生体情報計測装置において、前記送信部から前記生体情報を送信し、当該生体情報により受信機側の端末を操作しても良い。   In the biometric information measuring apparatus, the biometric information may be transmitted from the transmission unit, and a receiver-side terminal may be operated using the biometric information.

本発明によれば、2つの生体センサ用電極に現れる電位差を差動で検出して十分な検出精度を実現できると共に、2つの電極とは別にグランド電極を設けたとしても生体情報計測装置の省スペース化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to realize a sufficient detection accuracy by differentially detecting a potential difference appearing on two biosensor electrodes, and even if a ground electrode is provided separately from the two electrodes, the biometric information measuring device can be saved. Space can be achieved.

本発明の第1の実施の形態に係る生体情報計測装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the biological information measuring device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態に係る生体情報計測装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the biological information measuring device which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る生体情報計測装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the biological information measuring device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る生体情報計測装置のブロック図である。It is a block diagram of the biological information measuring device concerning a 2nd embodiment. 第2の実施の形態における人体通信送信部および生体情報受信部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the human body communication transmission part and biometric information receiving part in 2nd Embodiment. 生体情報の周波数帯と人体通信での使用周波数帯との関係図である。It is a related figure of the frequency band of biometric information, and the use frequency band by human body communication. 第2の実施の形態における一部変形した人体通信送信部および生体情報受信部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the human body communication transmission part and biometric information reception part which deform | transformed partially in 2nd Embodiment. 第2の実施の形態において人体通信手段に人体通信受信部を備えたブロック図である。It is a block diagram provided with the human body communication receiving part in the human body communication means in 2nd Embodiment. 第2の実施の形態における人体通信受信部および生体情報受信部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the human body communication receiving part and biometric information receiving part in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る生体情報計測装置のブロック図である。It is a block diagram of the biological information measuring device which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施の形態における人体通信送信部および生体情報受信部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the human body communication transmission part and biometric information receiving part in 3rd Embodiment. 第3の実施の形態に係る生体情報計測装置において人体通信手段に人体通信受信部を備えたブロック図である。It is the block diagram provided with the human body communication receiving part in the human body communication means in the biological information measuring device which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施の形態における人体通信受信部および生体情報受信部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the human body communication receiving part and biometric information receiving part in 3rd Embodiment. 生体情報として心電情報を送信すると共に個人識別ID情報を送信している概念図である。It is the conceptual diagram which is transmitting the personal identification ID information while transmitting the electrocardiogram information as biometric information. 生体情報計測装置で計測された心電波形図である。It is an electrocardiogram waveform diagram measured by the biological information measuring device.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して具体的に説明する。
図1(a)(b)は、本発明の第1の実施の形態に係る生体情報計測装置の概念図であり、図1(c)は第1の実施の形態に係る生体情報計測装置の外観図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
1A and 1B are conceptual diagrams of a biological information measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1C is a schematic diagram of the biological information measuring apparatus according to the first embodiment. It is an external view.

本実施の形態に係る生体情報計測装置1は、機器本体部2と、機器本体部2の一方の側面となる第1の側面2aに設けられた第1及び第2の電極3,4と、機器本体部2の他方の側面となる第2の側面2bに設けられたグランド電極5と、機器本体部2に内蔵された生体情報受信部10(図2参照)とを主な構成要素としている。   The biological information measuring apparatus 1 according to the present embodiment includes a device main body 2, first and second electrodes 3 and 4 provided on the first side surface 2 a that is one side surface of the device main body 2, and The ground electrode 5 provided on the second side surface 2b which is the other side surface of the device main body 2 and the biological information receiving unit 10 (see FIG. 2) built in the device main body 2 are main components. .

図1(c)に示すように、生体情報計測装置1が装着具6を用いて生体である人体Mへ取り付けられた際に、機器本体部2の第1の側面2aが人体Mに対して接触し、機器本体部2の第2の側面2bが人体側とは反対を向いて空間側に接する。   As shown in FIG. 1 (c), when the biological information measuring apparatus 1 is attached to a human body M that is a living body using the mounting tool 6, the first side surface 2 a of the device main body 2 is located with respect to the human body M. The second side surface 2b of the device main body 2 is in contact with the space side facing away from the human body side.

第1及び第2の電極3,4は、生体センシング用電極として機器本体部2の第1の側面2aに設けられている。第1及び第2の電極3,4は、人体Mに対して接触又は静電容量結合する。第1の電極3と第2の電極4との間は、計測対象の生体情報(心電又は筋電)を検出可能な距離だけ離間する必要がある。機器本体部2の第1の側面2a(及び第2の側面2b)は第1の電極3と第2の電極4を適切な間隔だけ離間して配置できる長さを有している。グランド電極5は、人体側とは反対となる第2の側面2bに設けられており、グランドと容量結合する。第2の側面2bは機器本体部2において第1の側面2aの裏面であるので、生体センシング用電極とは別にグランド電極5を設けているが、実装面積は生体センシング用の2つの電極である第1及び第2の電極3,4に必要な実装面積と変わらない。   The 1st and 2nd electrodes 3 and 4 are provided in the 1st side surface 2a of the apparatus main body part 2 as an electrode for biological sensing. The first and second electrodes 3 and 4 are in contact with or capacitively coupled to the human body M. The first electrode 3 and the second electrode 4 need to be separated by a distance capable of detecting biological information (electrocardiogram or myoelectricity) to be measured. The first side surface 2a (and the second side surface 2b) of the device main body 2 has a length that allows the first electrode 3 and the second electrode 4 to be spaced apart at an appropriate interval. The ground electrode 5 is provided on the second side surface 2b opposite to the human body side, and is capacitively coupled to the ground. Since the second side surface 2b is the back surface of the first side surface 2a in the device main body 2, the ground electrode 5 is provided separately from the biological sensing electrode, but the mounting area is two electrodes for biological sensing. The mounting area required for the first and second electrodes 3 and 4 is the same.

図1(a)(b)に示すように、人体Mは床面等をグランドとして静電容量Csにて容量結合している。グランド電極5は、人体Mとは反対側に向けられた第2の側面2bに設けられているので、床面、壁等のグランドとの間で静電容量Csにて容量結合している。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the human body M is capacitively coupled by a capacitance Cs with the floor surface or the like as the ground. Since the ground electrode 5 is provided on the second side surface 2b facing away from the human body M, the ground electrode 5 is capacitively coupled with the ground such as a floor surface or a wall by a capacitance Cs.

図2は本実施の形態に係る生体情報計測装置1の回路構成図である。機器本体部2には生体情報受信部10が内蔵されている。生体情報受信部10は、第1の電極3と第2の電極4の間の電位差を差動増幅する差動増幅器11を備える。差動増幅器11の出力端はローパスフィルタ(LPF)12に接続されている。ローパスフィルタ12のカットオフ周波数は生体情報の周波数帯にもよるが、心電又は筋電を計測するのであれば500Hz程度に設定される。ローパスフィルタ12の出力端には帯域除去フィルタ13が接続されている。帯域除去フィルタ13は電源ノイズの帯域である50Hz又は60Hzを除去するように除去帯域が設定される。生体情報受信部10の構成要素(11,12,13)に対して電源部14から電源電圧が供給される。また、床、壁などのグランドと容量結合したグランド電極5によって、生体情報受信部10の構成要素(11,12,13,15)に基準電位が提供される。本実施の形態では、基線動揺を除去するため、グランド電極5を、積分器15を介して生体情報受信部10の構成要素(11,12,13,14)に接続して、安定したグランドを提供している。   FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the biological information measuring apparatus 1 according to the present embodiment. The device main body 2 has a biological information receiving unit 10 built therein. The biological information receiving unit 10 includes a differential amplifier 11 that differentially amplifies the potential difference between the first electrode 3 and the second electrode 4. The output terminal of the differential amplifier 11 is connected to a low pass filter (LPF) 12. The cut-off frequency of the low-pass filter 12 depends on the frequency band of the biological information, but is set to about 500 Hz if electrocardiogram or myoelectricity is measured. A band elimination filter 13 is connected to the output terminal of the low-pass filter 12. The band removal filter 13 has a removal band set so as to remove 50 Hz or 60 Hz, which is a power supply noise band. A power supply voltage is supplied from the power supply unit 14 to the components (11, 12, 13) of the biological information receiving unit 10. Further, a reference potential is provided to the constituent elements (11, 12, 13, 15) of the biological information receiving unit 10 by the ground electrode 5 capacitively coupled to the ground such as a floor or a wall. In the present embodiment, in order to remove the baseline fluctuation, the ground electrode 5 is connected to the constituent elements (11, 12, 13, 14) of the biological information receiving unit 10 via the integrator 15 to provide a stable ground. providing.

なお、生体情報受信部10にて取得された生体情報の出力形式はシステム構成に応じて決められる。たとえば、後述するように受信機に対してデータ送信しても良いし、生体情報受信部10に記憶及び又は表示してもよい。   The output format of the biological information acquired by the biological information receiving unit 10 is determined according to the system configuration. For example, data may be transmitted to the receiver as will be described later, and may be stored and / or displayed on the biological information receiving unit 10.

以上のように構成された生体情報計測装置1は、機器本体部2の第1の側面2a(第1及び第2の電極3、4)が人体Mに面接触するようにして、装着具6を用いて人体Mへ取り付けられる。第1及び第2の電極3、4が人体Mに接触又は容量結合される一方、グランド電極5がグランドと容量結合される。第1の電極3で検出された電位が差動増幅回路11の非反転入力端子に入力し、第2の電極4で検出された電位が差動増幅回路11の反転入力端子に入力するので、第1の電極3と第2の電極4の間の電位差が差動増幅される。このとき、第1及び第2の電極3、4から差動増幅回路11までの間でそれぞれの信号に同位相で重畳したノイズを差動増幅回路11において除去することができる。差動増幅回路11から出力された差動増幅信号はローパスフィルタ12にて生体情報の周波数帯よりも高域に含まれた高調波ノイズがカットされ、さらに帯域除去フィルタ13にて50Hz又は60Hzの電源ノイズが除去されて生体情報が取得される。   The biological information measuring apparatus 1 configured as described above is configured so that the first side surface 2a (first and second electrodes 3 and 4) of the device main body 2 is in surface contact with the human body M, and the wearing tool 6 is attached. It is attached to the human body M using The first and second electrodes 3 and 4 are in contact with or capacitively coupled to the human body M, while the ground electrode 5 is capacitively coupled to the ground. Since the potential detected by the first electrode 3 is input to the non-inverting input terminal of the differential amplifier circuit 11, and the potential detected by the second electrode 4 is input to the inverting input terminal of the differential amplifier circuit 11, The potential difference between the first electrode 3 and the second electrode 4 is differentially amplified. At this time, noise superimposed on each signal in the same phase between the first and second electrodes 3 and 4 and the differential amplifier circuit 11 can be removed by the differential amplifier circuit 11. The differential amplification signal output from the differential amplifier circuit 11 is cut by the low-pass filter 12 from harmonic noise contained in a higher frequency than the frequency band of biological information, and further by the band removal filter 13 at 50 Hz or 60 Hz. The power supply noise is removed and biological information is acquired.

また、機器本体部2において人体Mとは反対側となる第2の側面2bに設けたグランド電極5が床、壁などのグランドと容量結合しており、生体情報受信部10のグランドはグランド電極5によって提供される。したがって、生体情報受信部10はグランド電極5によって提供されるグランドを基準電位として動作でき、必要な検出感度を実現することができる。   In addition, the ground electrode 5 provided on the second side surface 2b opposite to the human body M in the device main body 2 is capacitively coupled to the ground such as a floor or a wall, and the ground of the biological information receiving unit 10 is the ground electrode. Provided by 5. Therefore, the biological information receiving unit 10 can operate using the ground provided by the ground electrode 5 as a reference potential, and can realize the necessary detection sensitivity.

図15(a)は従来構成の生体情報計測装置で計測された心電波形図であり、同図(b)は本実施の形態に係る生体情報計測装置(図2)で計測された心電波形図である。従来構成の生体情報計測装置は、図2に示す回路構成においてグランド電極5を除去し、第2の電極4をグランド電極とし、差動増幅回路11を増幅器とした構成とした。2つの心電波形の比較結果から、本実施の形態に係る生体情報計測装置の計測精度が改善されていることが判る。   FIG. 15A is an electrocardiogram waveform diagram measured by a biological information measuring apparatus having a conventional configuration, and FIG. 15B is an electrocardiogram measured by the biological information measuring apparatus according to the present embodiment (FIG. 2). FIG. The biological information measuring device of the conventional configuration has a configuration in which the ground electrode 5 is removed from the circuit configuration shown in FIG. 2, the second electrode 4 is a ground electrode, and the differential amplifier circuit 11 is an amplifier. From the comparison result of the two electrocardiographic waveforms, it can be seen that the measurement accuracy of the biological information measuring apparatus according to the present embodiment is improved.

本実施の形態によれば、第1及び第2の電極3,4は生体センシング用電極として機器本体部2の第1の側面2aに設けられて人体Mに対して接触又は静電容量結合し、グランド電極5は人体側とは反対となる第2の側面2bに設けられてグランドと容量結合し、グランド電極5にて生体情報受信部10のグランドを提供するので、第1及び第2の電極3,4に現れる電位差を差動で検出し、十分な検出精度を実現できる。しかも、第1及び第2の電極3,4とは別にグランド電極5を設けているが、グランド電極5は第1及び第2の電極3,4が設けられた機器本体部2で人体側とは反対となる第2の側面2bに設けているので、実装面積を拡大することなく、生体情報受信部10のグランドを確保でき、省スペース化を図ることができる。   According to the present embodiment, the first and second electrodes 3 and 4 are provided on the first side surface 2a of the device main body 2 as living body sensing electrodes and are in contact with or capacitively coupled to the human body M. The ground electrode 5 is provided on the second side surface 2b opposite to the human body side and is capacitively coupled to the ground, and the ground electrode 5 provides the ground of the biological information receiving unit 10, so the first and second A potential difference appearing at the electrodes 3 and 4 can be detected differentially, and sufficient detection accuracy can be realized. In addition, although the ground electrode 5 is provided separately from the first and second electrodes 3 and 4, the ground electrode 5 is a device body portion 2 provided with the first and second electrodes 3 and 4, and the human body side. Since it is provided on the opposite second side surface 2b, the ground of the biological information receiving unit 10 can be secured without increasing the mounting area, and space saving can be achieved.

次に、第2の実施の形態に係る生体情報計測装置について説明する。
第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態に係る生体情報計測装置において取得した生体情報を、生体センシング用電極を利用して人体経由で受信機へデータ送信するようにしたものである。
Next, a biological information measuring apparatus according to the second embodiment will be described.
In the second embodiment, biological information acquired in the biological information measuring apparatus according to the first embodiment is transmitted to a receiver via a human body using a biological sensing electrode. is there.

図3は第2の実施の形態に係る生体情報計測装置の概念図である。なお、以下の説明では、図1(a)(b)(c)に示す生体情報計測装置10と同一構成には同一符号を用いて説明する。本実施の形態に係る生体情報計測装置20において、第1、第2の電極3、4、及びグランド電極5の配置は、図1(b)(c)に示す構造と同様であり、第1及び第2の電極3,4は機器本体部2の第1の側面2aに設けられて人体Mに対して接触又は静電容量結合し、グランド電極5は人体Mから離れるように人体側とは反対となる第2の側面2bに設けられてグランドと容量結合している。生体情報計測装置20は機器本体部2に人体通信手段21および図3には図示されていない生体情報受信部22が内蔵されている。   FIG. 3 is a conceptual diagram of a biological information measuring apparatus according to the second embodiment. In the following description, the same components as those of the biological information measuring apparatus 10 shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C will be described using the same reference numerals. In the biological information measuring apparatus 20 according to the present embodiment, the arrangement of the first and second electrodes 3 and 4 and the ground electrode 5 is the same as the structure shown in FIGS. The second electrodes 3 and 4 are provided on the first side surface 2a of the device main body 2 and are in contact with or capacitively coupled to the human body M. The ground electrode 5 is separated from the human body M. It is provided on the opposite second side surface 2b and is capacitively coupled to the ground. The biological information measuring device 20 includes a human body communication means 21 and a biological information receiving unit 22 not shown in FIG.

また、人体Mには腕部に送受信機30が取り付けられている。人体通信手段21と送受信機30との間で人体Mを介した通信(電界通信)を行う。送受信機30は、人体Mの腕部と接触又は容量結合する電極31と、人体Mとは反対側に配置された電極32と、送信機能及び受信機能を有する通信回路33とを主な構成要素とする。電極32はグランド(グランド電極5及び床、壁など)と容量結合する。なお、送受信機30が受信だけで送信を行わない用途であれば、送信機能を持たない受信機としても良い。   The human body M has a transceiver 30 attached to the arm. Communication (electric field communication) via the human body M is performed between the human body communication means 21 and the transceiver 30. The transmitter / receiver 30 includes an electrode 31 that is in contact with or capacitively coupled to an arm of the human body M, an electrode 32 that is disposed on the opposite side of the human body M, and a communication circuit 33 that has a transmission function and a reception function. And The electrode 32 is capacitively coupled to the ground (the ground electrode 5 and the floor, wall, etc.). If the transmitter / receiver 30 is used only for reception and does not perform transmission, a receiver without a transmission function may be used.

図4は、第2の実施の形態に係る生体情報計測装置のブロック図である。
機器本体部2に設けられた人体通信手段21および生体情報受信部22と、第1及び第2の電極3,4との間の信号の流れが示されている。人体通信手段21は人体通信送信部21aを備える。本実施の形態では、第1及び第2の電極3,4は生体情報受信部22に接続されて生体情報(電位差)が生体情報受信部22に入力され、人体通信送信部21aはデータ通信用電極として第1の電極3に接続されて生体情報受信部22が計測した生体情報を第1の電極3から送信する。
FIG. 4 is a block diagram of the biological information measuring apparatus according to the second embodiment.
The flow of signals between the human body communication means 21 and the biological information receiving unit 22 provided in the device main body 2 and the first and second electrodes 3 and 4 is shown. The human body communication means 21 includes a human body communication transmitter 21a. In the present embodiment, the first and second electrodes 3 and 4 are connected to the biological information receiving unit 22 so that biological information (potential difference) is input to the biological information receiving unit 22, and the human body communication transmitting unit 21a is used for data communication. The biological information measured by the biological information receiving unit 22 connected to the first electrode 3 as an electrode is transmitted from the first electrode 3.

図5に人体通信送信部21aおよび生体情報受信部22の回路構成図を示す。
生体情報受信部22は、第1の電極3がローパスフィルタ23aを介して差動増幅器24の非反転端子に接続され、第2の電極4がローパスフィルタ23bを介して差動増幅器24の反転端子に接続されている。ローパスフィルタ23a、23bには500Hz程度のカットオフ周波数が設定されている。差動増幅器24の出力端には帯域除去フィルタ25が接続されている。帯域除去フィルタ25には電源ノイズの帯域である50Hz又は60Hzが除去帯域として設定されている。帯域除去フィルタ25から出力されるアナログ信号である生体情報はアナログデジタル変換器26でデジタル信号に変換される。生体情報受信部22で取得された生体情報はマルチプレクサ27で選択されて人体通信手段21へ入力される。マルチプレクサ27は、生体情報受信部22から出力される生体情報と、本来のデータ通信で送信すべき送信情報と、を選択的に人体通信手段21へ入力する。
FIG. 5 shows a circuit configuration diagram of the human body communication transmitting unit 21 a and the biological information receiving unit 22.
In the biological information receiving unit 22, the first electrode 3 is connected to the non-inverting terminal of the differential amplifier 24 via the low-pass filter 23a, and the second electrode 4 is connected to the inverting terminal of the differential amplifier 24 via the low-pass filter 23b. It is connected to the. A cutoff frequency of about 500 Hz is set for the low-pass filters 23a and 23b. A band elimination filter 25 is connected to the output terminal of the differential amplifier 24. In the band elimination filter 25, 50 Hz or 60 Hz, which is a power supply noise band, is set as the elimination band. The biological information that is an analog signal output from the band elimination filter 25 is converted into a digital signal by the analog-digital converter 26. The biological information acquired by the biological information receiving unit 22 is selected by the multiplexer 27 and input to the human body communication means 21. The multiplexer 27 selectively inputs the biometric information output from the biometric information receiving unit 22 and the transmission information to be transmitted by the original data communication to the human body communication means 21.

人体通信送信部21aは、マルチプレクサ27で選択された送信データを変調器28で変調する。局部発振器29からミキサ31に対して送信周波数にアップコンバートするための局部発振信号が入力されている。ミキサ31は、変調後の送信データと局部発振信号とを混合して送信データを送信周波数帯にアップコンバートする。ミキサ31の出力である送信信号はバンドパスフィルタ32を通してから増幅器33に入力し、所定送信レベルに増幅する。バンドパスフィルタ32には送信周波数に対応した通過帯域が設定される。   The human body communication transmission unit 21 a modulates the transmission data selected by the multiplexer 27 by the modulator 28. A local oscillation signal for up-conversion to the transmission frequency is input from the local oscillator 29 to the mixer 31. The mixer 31 mixes the modulated transmission data and the local oscillation signal, and up-converts the transmission data to the transmission frequency band. The transmission signal that is the output of the mixer 31 is input to the amplifier 33 through the band-pass filter 32 and amplified to a predetermined transmission level. In the band pass filter 32, a pass band corresponding to the transmission frequency is set.

図6に生体情報の周波数帯と人体通信での使用周波数帯との関係が示されている。
人体Mから計測される生体情報(例えば、心電、筋電)は500Hz以下の帯域であるので、ローパスフィルタ23a,23bのカットオフ周波数を500Hzに設定することが望ましい。これにより、500Hzよりも高帯域の各種ノイズが混入することを防止できる。また、人体通信の周波数帯域は10.7MHzを中心帯域とする高周波帯であるので、バンドパスフィルタ32には10.7MHz帯を通過帯域に設定することが望ましい。人体通信送信部21aと生体情報受信部22とで第1の電極3を共用するので、人体通信送信部21aから生体情報受信部22へ高周波の送信信号が回り込む可能性があるが、ローパスフィルタ23aによって阻止することができる。
FIG. 6 shows the relationship between the frequency band of biological information and the frequency band used for human body communication.
Since biological information (for example, electrocardiogram, myoelectricity) measured from the human body M is a band of 500 Hz or less, it is desirable to set the cutoff frequency of the low-pass filters 23a and 23b to 500 Hz. Thereby, it is possible to prevent various noises in a band higher than 500 Hz from mixing. Further, since the frequency band of human body communication is a high frequency band centered on 10.7 MHz, it is desirable to set the 10.7 MHz band as the pass band for the bandpass filter 32. Since the human body communication transmitting unit 21a and the biological information receiving unit 22 share the first electrode 3, there is a possibility that a high-frequency transmission signal may circulate from the human body communication transmitting unit 21a to the biological information receiving unit 22, but the low-pass filter 23a. Can be prevented.

以上のように構成された本実施の形態では、第1の実施の形態と同様にして、機器本体部2が人体Mに取り付けられ、第1及び第2の電極3,4が人体Mに対して接触又は静電容量結合し、グランド電極5が人体Mから離れるように人体側とは反対となる第2の側面2bに設けられてグランドと容量結合する。第1及び第2の電極3,4に現れる電位差は差動増幅器24にて差動で検出され、帯域除去フィルタ25及びアナログデジタル変換器26を介してマルチプレクサ27に生体情報が入力される。マルチプレクサ27で選択された生体情報は、ミキサ31で人体通信の周波数帯域にアップコンバートされ増幅器33で増幅されて第1の電極3から人体Mに送出される。第1の電極3と送受信機30の電極31とは人体Mを経由して接続されており、第1の電極3から人体Mに送出(電界として付与)された送信信号は人体Mを経由して送受信機30の電極31で電界変化として検出される。なお、生体情報以外の送信データについても第1の電極3から人体Mに送出され、上記同様にして送受信機30で受信される。送受信機30では当該生体情報により受信機側の端末が操作されるようにしてもよい。   In the present embodiment configured as described above, the apparatus main body 2 is attached to the human body M, and the first and second electrodes 3 and 4 are connected to the human body M in the same manner as the first embodiment. The ground electrode 5 is provided on the second side surface 2b opposite to the human body side so as to be separated from the human body M and capacitively coupled to the ground. The potential difference appearing at the first and second electrodes 3 and 4 is detected differentially by the differential amplifier 24, and biological information is input to the multiplexer 27 via the band elimination filter 25 and the analog-digital converter 26. The biological information selected by the multiplexer 27 is up-converted to the human body communication frequency band by the mixer 31, amplified by the amplifier 33, and sent from the first electrode 3 to the human body M. The first electrode 3 and the electrode 31 of the transceiver 30 are connected via the human body M, and a transmission signal transmitted from the first electrode 3 to the human body M (applied as an electric field) passes through the human body M. Thus, the change in the electric field is detected by the electrode 31 of the transceiver 30. Transmission data other than biological information is also sent from the first electrode 3 to the human body M and received by the transceiver 30 in the same manner as described above. In the transceiver 30, the terminal on the receiver side may be operated by the biometric information.

このように本実施の形態によれば、機器本体部2において第2の電極4及びグランド電極5と共に一体化されている第1の電極3を、生体情報受信部22が生体センシング用電極として用いる一方、人体通信送信部21aが人体通信用電極として用いるので、装置のコンパクト化が可能である。   Thus, according to the present embodiment, the biological information receiving unit 22 uses the first electrode 3 integrated with the second electrode 4 and the ground electrode 5 in the device main body 2 as a biological sensing electrode. On the other hand, since the human body communication transmitter 21a is used as an electrode for human body communication, the apparatus can be made compact.

図7は第2の実施の形態における一部変形した人体通信送信部および生体情報受信部の回路構成図を示す。図5に示す人体通信送信部21a及び生体情報受信部22と同一部分には同一符号を付している。図7に示すように、生体情報受信部22の帯域除去フィルタ25から出力されるアナログ信号の生体情報を、アナログデジタル変換器及びマルチプレクサを介さずに、人体通信送信部21aへ直接入力している。人体通信送信部21aは、ミキサ34に生体情報のアナログ信号を入力し、局部発振器29から入力する局部発振信号と混合して送信周波数にアップコンバートする。アップコンバートされたアナログ信号の生体情報はミキサ31及び増幅器33を経由して第1の電極3から人体Mへ送信される。一方、本来の通信の通信情報はデジタルデータであり、変調器28で所定変調方式にて変調された後、局部発振器29から入力する局部発振信号と混合して送信周波数にアップコンバートされ、第1の電極3から人体Mへ送信される。   FIG. 7 shows a circuit configuration diagram of a partially modified human body communication transmitting unit and biometric information receiving unit in the second embodiment. The same parts as those of the human body communication transmitting unit 21a and the biological information receiving unit 22 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the biometric information of the analog signal output from the band elimination filter 25 of the biometric information receiving unit 22 is directly input to the human body communication transmitting unit 21a without going through the analog-digital converter and the multiplexer. . The human body communication transmission unit 21a inputs an analog signal of biological information to the mixer 34, mixes it with the local oscillation signal input from the local oscillator 29, and up-converts it to a transmission frequency. The biological information of the up-converted analog signal is transmitted from the first electrode 3 to the human body M via the mixer 31 and the amplifier 33. On the other hand, the communication information of the original communication is digital data, modulated by the modulator 28 by a predetermined modulation method, mixed with the local oscillation signal input from the local oscillator 29, up-converted to the transmission frequency, and the first Are transmitted from the electrode 3 to the human body M.

上記のような構成により、生体情報受信部22で測定されたアナログ信号の生体情報をアナログ信号のまま人体通信送信部21aへ直接入力して人体通信するようにしたので、生体情報受信部22が生体情報を取得したタイミングをトリガーにして生体情報を人体通信することもできる。   With the configuration as described above, the biological information of the analog signal measured by the biological information receiving unit 22 is directly input to the human body communication transmitting unit 21a as the analog signal so as to perform human body communication. It is also possible to perform human body communication of biological information with the timing at which the biological information is acquired as a trigger.

また、生体情報受信部22が生体情報を取得したタイミングをトリガーにして、人体通信送信部21aに電力供給して生体情報を人体通信にて送受信機30へ送信するように構成しても良い。人体通信送信部21aに常に電力供給する場合に比べて、省電力化を図ることができる。   Alternatively, the biometric information receiving unit 22 may be configured to trigger the timing at which the biometric information is acquired as a trigger to supply power to the human body communication transmitting unit 21a and transmit the biometric information to the transceiver 30 through human body communication. Compared with the case where power is always supplied to the human body communication transmitter 21a, power saving can be achieved.

図14に人体通信手段21の人体通信送信部21aから生体情報として心電情報を送信すると共に被験者(M)の個人識別ID情報を送信している概念図を示している。人体Mの心電情報が当該人体Mに接触又は容量結合した第1及び第2の電極3,4の電位差として生体情報受信部22で計測される。心電情報は人体通信送信部21aから第1の電極3から人体Mに電界として付与され、その心電情報が乗った送信信号が送受信機30において検出される。このとき、心電情報と同時に又はタイミングをずらして被験者(M)のID情報を人体通信手段21の本来の通信情報の1つとして第1の電極3から人体Mに電界として付与され、そのID情報が乗った送信信号が送受信機30において検出される。なお、ID情報を用いて心電情報を変調すれば、心電情報とID情報とを同時に送信することが可能になる。これにより、送受信機30又はそれ以後の処理装置において、生体情報と個人識別IDとをリンクしたデータ管理が可能になる。   FIG. 14 shows a conceptual diagram in which electrocardiographic information is transmitted as biometric information from the human body communication transmitting unit 21a of the human body communication means 21 and the personal identification ID information of the subject (M) is transmitted. The electrocardiographic information of the human body M is measured by the biological information receiving unit 22 as a potential difference between the first and second electrodes 3 and 4 that are in contact with or capacitively coupled to the human body M. The electrocardiogram information is applied as an electric field from the first electrode 3 to the human body M from the human body communication transmitter 21a, and a transmission signal carrying the electrocardiogram information is detected by the transceiver 30. At this time, the ID information of the subject (M) is given as an electric field from the first electrode 3 to the human body M as one of the original communication information of the human body communication means 21 simultaneously with the electrocardiogram information or at different timings. A transmission signal carrying information is detected by the transceiver 30. If the electrocardiogram information is modulated using the ID information, the electrocardiogram information and the ID information can be transmitted simultaneously. As a result, data management in which the biometric information and the personal identification ID are linked can be performed in the transceiver 30 or a processing device thereafter.

上記第2の実施の形態に係る生体情報計測装置20において、機器本体部2の人体通信手段21に人体通信受信部を備え、腕部に取り付けた送受信機30から送信された通信信号を人体経由で受信できるようしても良い。   In the biological information measuring apparatus 20 according to the second embodiment, the human body communication means 21 of the device main body unit 2 includes a human body communication receiving unit, and the communication signal transmitted from the transceiver 30 attached to the arm unit is transmitted via the human body. You may be able to receive it.

図8は第2の実施の形態に係る生体情報計測装置20において人体通信手段21に人体通信受信部を備えたブロック図である。人体通信手段21は、生体センシング用電極である第1の電極3を利用して人体経由で信号を受信する人体通信受信部21bを備えている。なお、人体通信送信部21aについて図示を省略しているが、人体通信送信部21aを備えている。但し、生体情報受信部22が計測した生体情報を人体通信して送信しないのであれば、人体通信送信部21aは必ずしも必須要件ではない。   FIG. 8 is a block diagram in which the human body communication means 21 is provided with a human body communication receiving unit in the biological information measuring apparatus 20 according to the second embodiment. The human body communication means 21 includes a human body communication receiving unit 21b that receives a signal via the human body using the first electrode 3 that is an electrode for living body sensing. In addition, although illustration is abbreviate | omitted about the human body communication transmission part 21a, the human body communication transmission part 21a is provided. However, if the biological information measured by the biological information receiving unit 22 is not transmitted through human body communication, the human body communication transmitting unit 21a is not necessarily an essential requirement.

図9は人体通信受信部21bおよび生体情報受信部22の回路構成図である。
人体通信受信部21bは、第1の電極3に接続されており、第1の電極3から出力される受信信号を増幅器41へ入力して増幅する。増幅器41の出力端にバンドパスフィルタ42が接続される。バンドパスフィルタ42には人体通信の使用周波数帯である10.7MHzが通過帯域として設定される。第1の電極3で検出される生体情報は人体通信の使用周波数帯(10.7MHz)よりも十分に低い周波数(500Hz以下)であるので、バンドパスフィルタ42が生体情報の人体通信受信部21bへの漏れ込みを防止している。バンドパスフィルタ42の出力端にはミキサ43が接続され、局部発振器44から供給される局部発振信号と混合してダウンコンバートされる。ダウンコンバートされた受信信号は復調器45にて復調される。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of the human body communication receiving unit 21 b and the biological information receiving unit 22.
The human body communication receiving unit 21b is connected to the first electrode 3, and inputs the received signal output from the first electrode 3 to the amplifier 41 to amplify it. A band pass filter 42 is connected to the output terminal of the amplifier 41. In the band pass filter 42, 10.7 MHz which is a frequency band used for human body communication is set as a pass band. Since the biological information detected by the first electrode 3 has a frequency (500 Hz or less) that is sufficiently lower than the frequency band used for human body communication (10.7 MHz), the bandpass filter 42 is used for the human body communication receiver 21b for biological information. Prevents leakage into A mixer 43 is connected to the output end of the band pass filter 42 and is mixed with the local oscillation signal supplied from the local oscillator 44 and down-converted. The down-converted received signal is demodulated by the demodulator 45.

このように、人体通信受信部21bが第1の電極3をデータ通信用電極として用いて送受信機30から各種情報を受信することができる。人体通信受信部21bが受信する情報として当該生体情報計測装置20を装着した被験者(人体M)に関するID情報を含むことができる。送受信機30から受信したID情報と計測された生体情報とを生体情報計測装置20において関連づけることができる。   In this way, the human body communication receiving unit 21b can receive various information from the transceiver 30 using the first electrode 3 as the data communication electrode. The information received by the human body communication receiving unit 21b can include ID information related to the subject (human body M) wearing the biological information measuring device 20. The biological information measuring device 20 can associate the ID information received from the transceiver 30 with the measured biological information.

次に、第3の実施の形態に係る生体情報計測装置について説明する。
第3の実施の形態は、生体センシング用電極及び人体通信用電極として第1の電極3だけを用いるのではなく、第1の電極3と第2の電極4の2つを用いる。
Next, a biological information measuring apparatus according to the third embodiment will be described.
In the third embodiment, not only the first electrode 3 but also the first electrode 3 and the second electrode 4 are used as the living body sensing electrode and the human body communication electrode.

図10は第3の実施の形態に係る生体情報計測装置のブロック図である。
本実施の形態に係る生体情報計測装置50では、第1、第2の電極3、4、及びグランド電極5の配置は、図1(b)(c)に示す構造と同様であり、第1及び第2の電極3,4は機器本体部2の第1の側面2aに設けられて人体Mに対して接触又は静電容量結合し、グランド電極5は人体Mから離れるように人体側とは反対となる第2の側面2bに設けられてグランドと容量結合している。生体情報計測装置50は機器本体部2に人体通信手段51および生体情報受信部52が内蔵されている。人体通信手段51は人体通信送信部51aを備えている。
FIG. 10 is a block diagram of a biological information measuring apparatus according to the third embodiment.
In the biological information measuring apparatus 50 according to the present embodiment, the arrangement of the first and second electrodes 3 and 4 and the ground electrode 5 is the same as the structure shown in FIGS. The second electrodes 3 and 4 are provided on the first side surface 2a of the device main body 2 and are in contact with or capacitively coupled to the human body M. The ground electrode 5 is separated from the human body M. It is provided on the opposite second side surface 2b and is capacitively coupled to the ground. The biological information measuring device 50 has a human body communication means 51 and a biological information receiving unit 52 built in the device main body 2. The human body communication means 51 includes a human body communication transmitter 51a.

図11は人体通信送信部51aおよび生体情報受信部52の回路構成図を示す。なお、図5に示す人体通信送信部21aおよび生体情報受信部22と基本構成は同一であるので、同一構成要素には同一符号を付して説明の重複を避ける。   FIG. 11 shows a circuit configuration diagram of the human body communication transmitter 51a and the biological information receiver 52. Since the basic configuration is the same as that of the human body communication transmission unit 21a and the biological information reception unit 22 shown in FIG.

本実施の形態では、人体通信送信部51aのバンドパスフィルタ32の出力端に2つの増幅器33a、33bが並列に接続されている。一方の増幅器33aは第1の電極3に接続され、他方の増幅器33bは第2の電極4に接続されている。生体情報受信部22で計測された生体情報はアナログデジタル変換器26でデジタル信号の生体情報に変換され、マルチプレクサ27を介して人体通信送信部51aに取り込まれる。デジタル信号である生体情報は変調器28で変調され、ミキサ31でアップコンバートされてからバンドパスフィルタ32で抽出された生体情報からなる高周波の送信信号が一方の増幅器33aから第1の電極3に印加されると共に、他方の増幅器33bから第2の電極4に印加される。第1及び第2の電極3,4から同一の生体情報である送信信号が人体Mに対して電界として付与される。   In the present embodiment, two amplifiers 33a and 33b are connected in parallel to the output end of the bandpass filter 32 of the human body communication transmitter 51a. One amplifier 33 a is connected to the first electrode 3, and the other amplifier 33 b is connected to the second electrode 4. The biometric information measured by the biometric information receiving unit 22 is converted into biometric information of a digital signal by the analog / digital converter 26, and taken into the human body communication transmitting unit 51a via the multiplexer 27. Biological information, which is a digital signal, is modulated by the modulator 28, up-converted by the mixer 31, and then a high-frequency transmission signal composed of biological information extracted by the bandpass filter 32 is sent from one amplifier 33 a to the first electrode 3. In addition, it is applied to the second electrode 4 from the other amplifier 33b. A transmission signal, which is the same biological information, is applied to the human body M as an electric field from the first and second electrodes 3 and 4.

このように、第1及び第2の電極3,4を人体通信用電極として使用することにより、第1の電極3だけを人体通信用電極として用いる場合に比べて、全体の電極面積を拡大でき、送信強度を上げることができ、人体通信の通信精度を改善できる。   Thus, by using the first and second electrodes 3 and 4 as human body communication electrodes, the entire electrode area can be expanded as compared with the case where only the first electrode 3 is used as a human body communication electrode. The transmission intensity can be increased, and the communication accuracy of human body communication can be improved.

なお、図11に示す回路構成では、生体情報受信部52で計測したアナログ信号の生体情報をデジタル信号に変換してマルチプレクサ27を介して人体通信送信部51aへ入力しているが、図7に示す回路構成と同様に、帯域除去フィルタ25の出力するアナログ信号の生体情報をそのまま人体通信送信部51aへ入力して、生体情報の検出をトリガーにして人体通信送信部51aから生体情報を人体通信するようにしても良い。   In the circuit configuration shown in FIG. 11, the biometric information of the analog signal measured by the biometric information receiving unit 52 is converted into a digital signal and input to the human body communication transmitting unit 51a via the multiplexer 27. Similarly to the circuit configuration shown in the figure, the biological information of the analog signal output from the band elimination filter 25 is directly input to the human body communication transmitting unit 51a, and the biological information is transmitted from the human body communication transmitting unit 51a as a trigger using the detection of the biological information. You may make it do.

上記第3の実施の形態に係る生体情報計測装置50において、機器本体部2の人体通信手段21に人体通信受信部を備え、腕部に取り付けた送受信機30から送信された通信信号を人体経由で受信できるようしても良い。   In the biological information measuring apparatus 50 according to the third embodiment, the human body communication means 21 of the device main body unit 2 includes a human body communication receiving unit, and the communication signal transmitted from the transceiver 30 attached to the arm unit is transmitted via the human body. You may be able to receive it.

図12は第3の実施の形態に係る生体情報計測装置50において人体通信手段21に人体通信受信部を備えたブロック図である。人体通信手段51は、生体センシング用電極である第1の電極3及び第2の電極4を利用して人体経由で信号を受信する人体通信受信部51bを備えている。なお、人体通信送信部51aについて図示を省略しているが、人体通信送信部51aを備えている。但し、生体情報受信部52が計測した生体情報を人体通信して送信しないのであれば、人体通信送信部51aは必ずしも必須要件ではない。   FIG. 12 is a block diagram in which the human body communication means 21 includes a human body communication receiving unit in the biological information measuring apparatus 50 according to the third embodiment. The human body communication means 51 includes a human body communication receiving unit 51b that receives signals via the human body using the first electrode 3 and the second electrode 4 that are electrodes for living body sensing. In addition, although illustration is abbreviate | omitted about the human body communication transmission part 51a, the human body communication transmission part 51a is provided. However, if the biological information measured by the biological information receiving unit 52 is not transmitted through human body communication, the human body communication transmitting unit 51a is not necessarily an essential requirement.

図13は人体通信受信部51bおよび生体情報受信部52の回路構成図である。なお、図9に示す人体通信受信部21bおよび生体情報受信部22と基本構成は同一であるので、同一構成要素には同一符号を付して説明の重複を避ける。   FIG. 13 is a circuit configuration diagram of the human body communication receiving unit 51b and the biological information receiving unit 52. Since the basic configuration is the same as that of the human body communication receiving unit 21b and the biological information receiving unit 22 shown in FIG. 9, the same components are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.

本実施の形態では、第1の電極3と第2の電極4とが、各々対応する増幅器41a,41bを経由して、バンドパスフィルタ42に入力端に並列に接続されている。すなわち、人体通信時に、第1の電極3及び第2の電極4の2つの電極で送受信機30からの送信信号を受信し、第1の電極3及び第2の電極4のそれぞれの受信信号が合成される。   In the present embodiment, the first electrode 3 and the second electrode 4 are connected in parallel to the input end of the bandpass filter 42 via the corresponding amplifiers 41a and 41b. That is, at the time of human body communication, the transmission signal from the transceiver 30 is received by the two electrodes of the first electrode 3 and the second electrode 4, and the reception signals of the first electrode 3 and the second electrode 4 are respectively Synthesized.

このように、第1及び第2の電極3,4を人体通信用電極として使用することにより、第1の電極3だけを人体通信用電極として用いる場合に比べて、全体の電極面積を拡大でき、受信感度を改善することができる。   Thus, by using the first and second electrodes 3 and 4 as human body communication electrodes, the entire electrode area can be expanded as compared with the case where only the first electrode 3 is used as a human body communication electrode. , Reception sensitivity can be improved.

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

以上説明したように、実装面積の拡大を招くこと無くグランド電極を設けることができるという効果を有し、特に、人体等の測定対象における2箇所間の電位差等を生体情報として測定する生体情報計測装置に有用である。   As described above, there is an effect that a ground electrode can be provided without causing an increase in mounting area, and in particular, biometric information measurement that measures a potential difference between two locations in a measurement target such as a human body as biometric information. Useful for equipment.

1、20、50 生体情報計測装置
2 機器本体部
2a 第1の側面
2b 第2の側面
3 第1の電極
4 第2の電極
5 グランド電極
6 装着具
10、22、52 生体情報受信部
11 差動増幅器
12 ローパスフィルタ
13 帯域除去フィルタ
21 人体通信手段
21a、51a 人体通信送信部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 20, 50 Biological information measuring device 2 Apparatus main-body part 2a 1st side surface 2b 2nd side surface 3 1st electrode 4 2nd electrode 5 Ground electrode 6 Wearing tool 10, 22, 52 Biological information receiving part 11 Difference Dynamic amplifier 12 Low-pass filter 13 Band elimination filter 21 Human body communication means 21a, 51a Human body communication transmitter

Claims (7)

生体に接触又は容量結合するように配置される第1及び第2の電極と、
グランドと容量結合するグランド電極と、
生体装着時に生体側となる第1の側面に前記第1の電極と前記第2の電極とが離間して設けられ、生体装着時に生体側とは反対側で空間側に開放した第2の側面に前記グランド電極が設けられた機器本体部と、
前記機器本体部に内蔵され、前記グランドを基準電位として動作し、前記第1及び第2の電極の電極間の電位差を差動で検出して生体情報を取得する生体情報受信部と、
を具備したことを特徴とする生体情報計測装置。
First and second electrodes arranged to contact or capacitively couple to a living body;
A ground electrode capacitively coupled to the ground;
The second side surface in which the first electrode and the second electrode are provided apart from each other on the first side surface that becomes the living body side when the living body is worn, and is open to the space side on the opposite side to the living body side when the living body is worn. An apparatus main body provided with the ground electrode,
A biological information receiving unit that is built in the device main body, operates with the ground as a reference potential, and detects biological potential information by differentially detecting a potential difference between the first and second electrodes;
A biological information measuring device comprising:
前記機器本体部は、少なくとも前記第1の電極をデータ通信用電極として用いて、生体を介した通信を行う生体通信手段を具備し、
前記生体通信手段は、通信データを前記データ通信用電極から生体経由で信号送信する送信部を有することを特徴とする請求項1記載の生体情報計測装置。
The device main body includes biological communication means for performing communication via a living body using at least the first electrode as a data communication electrode,
The biological information measuring apparatus according to claim 1, wherein the biological communication unit includes a transmission unit that transmits communication data from the data communication electrode via a living body.
前記生体通信手段は、生体に伝達された信号を前記データ通信用電極で受信して復調する受信部を有することを特徴とする請求項2記載の生体情報計測装置。   The living body information measuring apparatus according to claim 2, wherein the living body communication means includes a receiving unit that receives and demodulates a signal transmitted to the living body by the data communication electrode. 前記生体通信手段は、前記生体情報受信部による前記生体情報の取得をトリガーにして通信を開始することを特徴とする請求項2又は請求項3記載の生体情報計測装置。   The biological information measuring apparatus according to claim 2 or 3, wherein the biological communication means starts communication triggered by acquisition of the biological information by the biological information receiving unit. 前記生体情報が心電又は筋電であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の生体情報計測装置。   The biological information measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the biological information is electrocardiogram or myoelectricity. 前記生体通信手段は、前記生体情報受信部が取得した前記生体情報と、生体情報計測対象者の個人識別IDとを、前記送信部が生体経由で信号送信することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の生体情報計測装置。   3. The biometric communication means, wherein the biometric information acquired by the biometric information receiving unit and a personal identification ID of a biometric information measurement subject are signaled by the transmitting unit via a living body. The biological information measuring device according to claim 4. 前記送信部から前記生体情報を送信し、当該生体情報により受信機側の端末を操作することを特徴とする請求項2から請求項6のいずれかに記載の生体情報計測装置。   The biological information measuring device according to any one of claims 2 to 6, wherein the biological information is transmitted from the transmission unit, and a terminal on the receiver side is operated by the biological information.
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