JP2014161441A - 電子機器、心拍信号受信方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より消費電力を削減することができる。
【解決手段】受信回路２８０は、心拍計測装置１００から送信される心拍信号を受信する。ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が心拍信号を正常に受信しているか否かを判定する。受信回路制御部２５６は、心拍信号を正常に受信していないとノイズ検出部２５３が所定時間の間連続して判定した場合、受信回路２８０を間欠動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器、心拍信号受信方法およびプログラムに関する。

従来より、心拍を検出し、検出した心拍に基づいた信号を無線送信する心拍計測装置と、心拍計測装置から無線送信された信号に基づいて心拍数等を算出して出力する出力装置とを含む心拍計測システムが知られている。心拍計測システムは、心拍計測装置と出力装置との間で無線通信を行っているため消費電力が高い。また、出力装置は、腕時計型の装置のように小型の装置である場合、大きな電池を搭載することが難しい。そのため、出力装置の消費電力を削減することが求められる。そこで、ユーザの操作により受信回路を動作させて信号の受信を開始し、信号の未受信の状態が所定時間継続した場合に受信回路の動作を停止させ、消費電力を削減することができる出力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、脈拍センサの検出信号が入力されない場合、所定部の電源を自動的に切断するオートパワーオフ機能を有し、脈拍信号と、脈拍以外の信号との相違を判別して、脈拍信号のみに基づいてオートパワーオフ機能を実行する脈拍計が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−２８４６７号公報 特公平６−９３８８４号公報

しかしながら、従来知られている出力装置は、ユーザの操作により受信回路を動作させて信号の受信を開始した場合、信号の未受信の状態が所定時間継続するまで受信回路を動作させる。そのため、出力装置は、例えばノイズ信号を受信している場合、受信回路を停止させることができず、電力を消費してしまう問題がある。なお、特許文献２に記載の技術を受信回路に用いた場合では、一時的に通信が途切れた場合においてもオートパワーオフ機能が実行されてしまうため、通信を再開することができない。そのため、通信を行う場合には受信回路に対して常に電源を供給する必要があり、出力装置の消費電力を削減することができないという問題がある。

本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、より消費電力を削減することができる電子機器、心拍検出方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、外部装置から送信される心拍信号を受信する受信回路と、前記受信回路が前記心拍信号を正常に受信しているか否かを判定する判定部と、前記心拍信号を正常に受信していないと前記判定部が所定時間の間連続して判定した場合、前記受信回路を間欠動作させる受信回路制御部と、を備えることを特徴とする電子機器である。

また、本発明の電子機器において、前記判定部は、前記受信回路が受信した信号は前記心拍信号であるかノイズ信号であるかを判定し、前記受信回路が受信した信号は前記心拍信号であると判定した場合には前記受信回路が前記心拍信号を正常に受信していると判定し、前記受信回路が受信した信号は前記ノイズ信号であると判定した場合には前記受信回路が前記心拍信号を正常に受信していないと判定することを特徴とする。

また、本発明は、時間を計測する時間計測部を備え、前記受信回路制御部は、前記時間計測部が所定時間の間連続して時間を計測していない場合、前記受信回路を間欠動作させることを特徴とする電子機器である。

また、本発明は、入力を受け付ける入力部を備え、前記受信回路制御部は、前記入力部が所定時間の間連続して入力を受け付けていない場合、前記受信回路を間欠動作させることを特徴とする電子機器である。

また、本発明の電子機器において、前記受信回路制御部は、前記受信回路を所定時間の間連続して間欠動作させた場合、前記受信回路の動作を停止させることを特徴とする。

また、本発明の電子機器において、前記受信回路制御部は、前記受信回路を間欠動作させている際に、前記時間計測部が時間を計測中または前記入力部が入力を受け付けており、かつ前記受信回路が正常に心拍信号を受信していると前記判定部が判定した場合には、前記受信回路を通常動作させることを特徴とする。

また、本発明は、外部装置から送信される心拍信号を受信回路が正常に受信しているか否かを判定する判定ステップと、前記心拍信号を正常に受信していないと前記判定ステップで所定時間の間連続して判定した場合、前記受信回路を間欠動作させる受信回路制御ステップと、を含むことを特徴とする心拍信号受信方法である。

また、本発明は、外部装置から送信される心拍信号を受信回路が正常に受信しているか否かを判定する判定ステップと、前記心拍信号を正常に受信していないと前記判定ステップで所定時間の間連続して判定した場合、前記受信回路を間欠動作させる受信回路制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、受信回路は外部装置から送信される心拍信号を受信する。また、判定部は、受信回路が心拍信号を正常に受信しているか否かを判定する。また、受信回路制御部は、心拍信号を正常に受信していないと判定部が所定時間の間連続して判定した場合、受信回路を間欠動作させる。これにより、より消費電力を削減することができる。

本発明の一実施形態による心拍計測システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態による心拍計測装置の外観を示す図である。 本実施形態による出力装置の外観を示す図である。 本実施形態における出力装置が心拍信号を受信する際の動作手順を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態による心拍計測システム１の構成を示すブロック図である。心拍計測システム１は、心拍計測装置１００（外部装置）と、出力装置２００（電子機器）とを備えている。図２は、本実施形態による心拍計測装置１００の外観を示す図である。図に示すように、心拍計測装置１００は、ユーザの胸部の全周に亘って装着されるように略環状に形成されている。心拍計測装置１００は、ユーザの胸部にベルトによって装着され、一対の電極を身体の胸部（生体表面）に接触させることにより、心臓の鼓動に伴って発生する心拍信号を検出し、検出した心拍信号を出力装置２００に送信する。図３は、本実施形態による出力装置２００の外観を示す図である。図に示すように、出力装置２００は、ストップウォッチ機能を備えた腕時計型のものであって、ユーザの手首（腕）にベルトによって装着される。出力装置２００は、ユーザの手首の全周に亘って装着されるように略環状に形成されている。

以下、図１の説明に戻る。心拍計測装置１００は、電源部１１０と、計測部１２０と、送信回路１３０と、アンテナ１４０とを備えている。電源部１１０は、心拍計測装置１００が備える各部に電力を供給する。計測部１２０は、電極１２１と、電極１２２と、検出回路１２３と、制御部１２４とを備えており、心臓の鼓動に伴って発生する心拍信号を検出し、検出した心拍信号を出力する。電極１２１と電極１２２とは、一対の電極であり、心臓の鼓動に伴って発生する心拍信号を検出する。検出回路１２３は、電極１２１と電極１２２とが検出した心拍信号を、制御部１２４に出力する。

制御部１２４は、心拍計測装置１００が備える各部を制御する。例えば、制御部１２４は、送信回路１３０とアンテナ１４０とを介して、入力された心拍信号を出力装置２００に送信する。送信回路１３０は、計測部１２０が検出した心拍信号を、アンテナ１４０を介して出力装置２００に送信する。アンテナ１４０は無線通信を送受信する。
無線通信を行う。

出力装置２００は、電源部２１０と、装着部２２０と、入力部２３０と、表示部２４０と、制御部２５０と、ブザー２６０と、照明２７０と、受信回路２８０と、アンテナ２９０とを備えている。電源部２１０は、出力装置２００が備える装着部２２０以外の各部に電力を供給する。

装着部２２０は、出力装置２００をユーザの腕に装着するためのベルトである。入力部２３０は、ユーザからの操作指示の入力を受け付け、入力された指示を制御部２５０に対して出力する。例えば、入力部２３０は、時間の計測を開始する計測開始や時間の計測を終了する計測終了等の指示の入力を受け付ける。

表示部２４０は、情報を表示するディスプレイである。制御部２５０は、出力装置２００が備える各部を制御する。また、制御部２５０は、心拍数計測部２５１と、表示制御部２５２と、ノイズ検出部２５３（判定部）と、動作モード制御部２５４と、時間計測部２５５と、受信回路制御部２５６と、記憶部２５７とを備えている。

心拍数計測部２５１は、一定時間毎に、心拍計測装置１００から受信した心拍信号のパルス間隔に応じて心拍数を算出する。ここで、心拍信号のパルス間隔とは、例えば心拍信号のピーク間の間隔である。表示制御部２５２は、心拍数計測部２５１が計測した心拍数や、時間計測部２５５が計測している時間等を表示部２４０に表示する。

ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が心拍信号を正常に受信しているか否かを判定する。判定方法としては、ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が受信した信号が、心拍信号であるかノイズ信号であるかを判定する。そして、ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が受信した信号は心拍信号であると判定した場合には受信回路２８０が心拍信号を正常に受信していると判定し、受信回路２８０が受信した信号はノイズ信号であると判定した場合には受信回路が心拍信号を正常に受信していないと判定する。

例えば、心拍計測装置１００が５ＫＨｚのパルス波を用いて心拍信号を送信する場合、ノイズ検出部２５３は、パターンマッチングによって受信回路２８０が受信した信号がパルス波であるか否かを判定する。そして、ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が受信した信号はパルス波であると判定した場合、受信回路２８０が受信した信号は心拍信号であると判定する。また、ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が受信した信号はパルス波ではないと判定した場合、受信回路２８０が受信した信号はノイズ信号であると判定する。ノイズ信号としては、テレビ、ステレオ、パーソナルコンピュータなどが発する信号がある。

なお、ノイズ検出部２５３が行う、受信回路２８０が心拍信号を正常に受信しているか否かを判定する方法は上記の方法に限らず、どのような方法でもよい。また、ノイズ検出部２５３が行う、受信回路２８０が受信した信号は心拍信号であるかノイズ信号であるかの判定方法は上記の方法に限らず、どのような方法でもよい。

動作モード制御部２５４は、入力部２３０が受け付けた入力に基づいて、出力装置２００の動作モードを変更する。本実施形態では、出力装置２００は、時計モードと、クロノモードと、アラームモードとの３種類の動作モードで動作する。出力装置２００は、時計モードで動作する際には、表示部２４０に時刻を表示する。また、出力装置２００は、クロノモードで動作する際には、入力部２３０が受け付けた入力に基づいて時刻を計測し、計測した時刻と心拍数計測部２５１が計測した心拍数とを表示部２４０に表示する。また、出力装置２００は、アラームモードで動作する際には、設定された時刻にブザー２６０を鳴らす。

時間計測部２５５は、計時に用いるクロックを生成する発振部を有し、時間を計測するストップウォッチ機能を実行する。例えば、時間計測部２５５は、出力装置２００の動作モードがクロノモードの際に、入力部２３０が「計時開始」を指示する入力を受け付けたときに時間の計測を開始し、入力部２３０が「計時終了」を指示する入力を受け付けたときに時間の計測を終了する。

受信回路制御部２５６は、受信回路２８０の動作を制御する。例えば、受信回路制御部２５６は、動作モード制御部２５４が出力装置２００の動作モードをクロノモードに変更した場合、受信回路２８０を通常動作させる。また、受信回路制御部２５６は、動作モード制御部２５４が出力装置２００の動作モードを、クロノモード以外の動作モード（例えば、時計モードやアラームモード）に変更した場合、受信回路２８０の動作を停止させる。

また、受信回路制御部２５６は、クロノモードにおいて受信回路２８０を通常動作させている際に、受信回路２８０が受信した信号はノイズ信号であるとノイズ検出部２５３が時間Ａの間連続して判定した場合には、受信回路２８０を間欠動作させる。時間Ａは例えば１時間である。なお、時間Ａは予め決められていてもよく、任意に設定できるようにしてもよい。間欠動作は、受信動作と停止状態とを繰り返す動作である。例えば、間欠動作は、１０秒間の受信動作と５０秒間の停止状態とを交互に行う動作である。なお、間欠動作時における受信動作および停止状態の時間は予め決められていてもよく、任意に設定できるようにしてもよい。

また、受信回路制御部２５６は、クロノモードにおいて受信回路２８０を動作させている際に、時間の非計測状態（例えば、時間計測のリセット状態や停止状態）が時間Ｂの間連続して続いた場合には、受信回路２８０を間欠動作させる。時間Ｂは例えば１時間である。なお、時間Ｂは予め決められていてもよく、任意に設定できるようにしてもよい。また、受信回路制御部２５６は、受信回路２８０を時間Ｃの間連続して間欠動作させた場合には、受信回路２８０の動作を停止させる。時間Ｃは例えば１２時間である。なお、時間Ｃは予め決められていてもよく、任意に設定できるようにしてもよい。

また、受信回路制御部２５６は、受信回路２８０を間欠動作させている際に、受信回路２８０が心拍信号を受信した場合には、受信回路２８０を通常動作させる。

記憶部２５７は、出力装置２００が備える各部が動作に用いる情報を記憶する。ブザー２６０は、音を出力するスピーカである。例えば、ブザー２６０は、警告音等を出力する。照明２７０は、暗い場所等においても表示部２４０をユーザが視認できるように、表示部２４０に光を照射する。受信回路２８０は、外部から送信される信号（心拍信号やノイズ信号）を、アンテナ２９０を介して受信する。アンテナ２９０は無線通信を送受信する。

次に、出力装置２００が心拍信号を受信する際の動作手順について説明する。図４は、本実施形態における出力装置２００が心拍信号を受信する際の動作手順を示したフローチャートである。なお、本実施形態では、ユーザは、出力装置２００に心拍信号を受信させる場合には、動作モードをクロノモードに変更させる指示を入力部２３０に入力する。

（ステップＳ１０１）受信回路制御部２５６は、動作モード制御部２５４が出力装置２００の動作モードをクロノモードに変更したか否かを判定する。クロノモードに変更したと受信回路制御部２５６が判定した場合にはステップＳ１０２の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０１の処理を再度実行する。

（ステップＳ１０２）受信回路制御部２５６は、受信回路２８０を通常動作させる。受信回路２８０は動作を開始し、信号を受信する。その後、ステップＳ１０３の処理に進む。
（ステップＳ１０３）ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が受信した信号は心拍信号であるかノイズ信号であるかを判定する。受信した信号は心拍信号であるとノイズ検出部２５３が判定した場合にはステップＳ１０４の処理に進み、ノイズ信号であるとノイズ検出部２５３が判定した場合にはステップＳ１０６の処理に進む。

（ステップＳ１０４）受信回路制御部２５６は、時間計測部２５５が時間を計測中または入力部２３０が入力を受け付けたか否か判定する。時間を計測中または入力部２３０が入力を受け付けたと受信回路制御部２５６が判定した場合にはステップＳ１０３の処理に戻り、それ以外の場合にはステップＳ１０５の処理に進む。
（ステップＳ１０５）受信回路制御部２５６は、時間計測部２５５が時間を計測していない状態（非計測状態）または入力部２３０が入力を受け付けていない状態（未入力状態）が時間Ｂ（例えば１時間）の間続いているか否かを判定する。非計測状態または未入力状態が時間Ｂの間続いていると受信回路制御部２５６が判定した場合にはステップＳ１０７の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０３の処理に戻る。

（ステップＳ１０６）受信回路制御部２５６は、受信した信号はノイズ信号であるとノイズ検出部２５３が時間Ａ（例えば１時間）の間連続して判定しているか否かを判定する。受信した信号はノイズ信号であるとノイズ検出部２５３が時間Ａの間連続して判定していると受信回路制御部２５６が判定した場合にはステップＳ１０７の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０３の処理に戻る。

（ステップＳ１０７）受信回路制御部２５６は、受信回路２８０を間欠動作させる。その後、ステップＳ１０８の処理に進む。
（ステップＳ１０８）ノイズ検出部２５３は、受信回路２８０が受信した信号は心拍信号であるかノイズ信号であるかを判定する。受信した信号は心拍信号であるとノイズ検出部２５３が判定した場合にはステップＳ１０９の処理に進み、ノイズ信号であるとノイズ検出部２５３が判定した場合にはステップＳ１１０の処理に進む。

（ステップＳ１０９）受信回路制御部２５６は、時間計測部２５５が時間を計測中または入力部２３０が入力を受け付けたか否か判定する。時間を計測中または入力部２３０が入力を受け付けたと受信回路制御部２５６が判定した場合にはステップＳ１０２の処理に戻り、それ以外の場合にはステップＳ１１０の処理に進む。
（ステップＳ１１０）受信回路制御部２５６は、受信回路２８０を時間Ｃ（例えば１２時間）の間連続して間欠動作させているか否かを判定する。受信回路２８０を時間Ｃの間連続して間欠動作させていると受信回路制御部２５６が判定した場合にはステップＳ１１１の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０８の処理に戻る。
（ステップＳ１１１）受信回路制御部２５６は、受信回路２８０の動作を停止させる。その後、処理を終了する。

上述したとおり、本実施形態によれば、受信回路制御部２５６は、受信回路２８０が信号を受信していたとしても、時間Ａの間連続してノイズ信号を受信している場合には、受信回路２８０の動作を間欠動作にする。また、受信回路制御部２５６は、時間Ｃの間連続して受信回路２８０を間欠動作させている場合には、受信回路２８０の動作を停止させる。これにより、出力装置２００の消費電力をより削減することができる。

例えば、心拍の測定を終了した後、出力装置２００の動作モードをクロノモードのまま放置した場合にノイズ信号を受信したとしても、時間Ａの間連続してノイズ信号を受信している場合には、受信回路２８０の動作を間欠動作にする。さらに、受信回路制御部２５６は、時間Ｃの間、連続して受信回路２８０を間欠動作させている場合には、受信回路２８０の動作を停止させる。これにより、受信回路２８０がノイズ信号を受信したとしても、出力装置２００の消費電力をより削減することができる。

また、本実施形態では、時間Ａの間連続してノイズ信号を受信している場合、受信回路制御部２５６は、受信回路２８０の動作をすぐに停止させるのではなく、間欠動作にする。これにより、受信回路制御部２５６は、受信回路２８０が心拍信号の受信を再開した場合には、受信回路２８０を通常動作させることができ、操作性をより向上させることができる。

また、本実施形態では、動作モードがクロノモードの場合にのみ受信回路２８０を動作させ、その他の動作モードの場合には受信回路２８０の動作を停止させるため、出力装置２００の消費電力をより削減することができる。

なお、上述した実施形態における心拍計測装置１００が備える各部の機能全体あるいはその一部、出力装置２００が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１・・・心拍計測システム、１００・・・心拍計測装置、１１０，２１０・・・電源部、１２０・・・計測部、１２１，１２２・・・電極、１２３・・・検出回路、１２４，２５０・・・制御部、１３０・・・送信回路、１４０，２９０・・・アンテナ、２００・・・出力装置、２２０・・・装着部、２３０・・・入力部、２４０・・・表示部、２５１・・・心拍数計測部、２５２・・・表示制御部、２５３・・・ノイズ検出部、２５４・・・動作モード制御部、２５５・・・時間計測部、２５６・・・受信回路制御部、２５７・・・記憶部、２６０・・・ブザー、２７０・・・照明、２８０・・・受信回路

Claims (8)

1. 外部装置から送信される心拍信号を受信する受信回路と、
   前記受信回路が前記心拍信号を正常に受信しているか否かを判定する判定部と、
   前記心拍信号を正常に受信していないと前記判定部が所定時間の間連続して判定した場合、前記受信回路を間欠動作させる受信回路制御部と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記判定部は、前記受信回路が受信した信号は前記心拍信号であるかノイズ信号であるかを判定し、前記受信回路が受信した信号は前記心拍信号であると判定した場合には前記受信回路が前記心拍信号を正常に受信していると判定し、前記受信回路が受信した信号は前記ノイズ信号であると判定した場合には前記受信回路が前記心拍信号を正常に受信していないと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 時間を計測する時間計測部
   を備え、
   前記受信回路制御部は、前記時間計測部が所定時間の間連続して時間を計測していない場合、前記受信回路を間欠動作させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器。
4. 入力を受け付ける入力部
   を備え、
   前記受信回路制御部は、前記入力部が所定時間の間連続して入力を受け付けていない場合、前記受信回路を間欠動作させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器。
5. 前記受信回路制御部は、前記受信回路を所定時間の間連続して間欠動作させた場合、前記受信回路の動作を停止させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記受信回路制御部は、前記受信回路を間欠動作させている際に、前記時間計測部が時間を計測中または前記入力部が入力を受け付けており、かつ前記受信回路が正常に心拍信号を受信していると前記判定部が判定した場合には、前記受信回路を通常動作させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子機器。
7. 外部装置から送信される心拍信号を受信回路が正常に受信しているか否かを判定する判定ステップと、
   前記心拍信号を正常に受信していないと前記判定ステップで所定時間の間連続して判定した場合、前記受信回路を間欠動作させる受信回路制御ステップと、
   を含むことを特徴とする心拍信号受信方法。
8. 外部装置から送信される心拍信号を受信回路が正常に受信しているか否かを判定する判定ステップと、
   前記心拍信号を正常に受信していないと前記判定ステップで所定時間の間連続して判定した場合、前記受信回路を間欠動作させる受信回路制御ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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