JP2015073808A - 携帯型電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、システムの安定性を図るためには、携帯型電子機器の定期的なシステムリセットを行う必要があるが、ユーザーがシステムリセット処理の実行を失念した場合等、システムの安定性を維持することができないという課題がある。
クレードルへの携帯型電子機器の取り付けは、通常、携帯型電子機器を充電するため、あるいは、クレードルに接続された他の電子機器(例えば、パーソナルコンピューター等)との各種情報の交換などのために、1日に1回など定期的に行われることが多い。従って、クレードルから携帯型電子機器を取り外すといいうような、日常的にユーザーが行う作業によって携帯型電子機器の初期化(システムリセット)を実行すれば、ユーザーが意図的にシステムリセット操作を行わなくても自動的にシステムリセットを実行できる。従って、携帯型電子機器を定期的にシステムリセットすることができるので、長期間システムリセットが行われない場合に比べて、システムの安定性を向上できる。
このため、被験者あるいは被験者の状態を管理する管理者(以下、利用者と総称する)は、現在の脈拍数の属する脈拍ゾーンを複数の発光素子の点灯状態に基づいて容易に把握することが可能となる。特に、脈拍ゾーンのレベルに応じて点灯する発光素子の数を変更するように点灯状態を制御すれば、脈拍数が属する脈拍ゾーンを容易に認識できる。また、発光素子の点灯状態を制御しているので、利用者は夜間においても確実に判定された脈拍ゾーンを把握することができる。
ここで、予め区分された複数の脈拍ゾーンとは、予め被験者に対して運動用などで目標とする脈拍数の範囲(例えば、80回/分〜140回/分)を複数のゾーンに区分(例えば、15回/分ごとに区分)したものである。
これにより、利用者は、発光素子の点灯状態で現在の脈拍ゾーンを把握できるので、現状の運動強度を維持する、もしくは変更する等の判断が容易にできる。
また、クレードル9を介して計測した脈拍数などの各種情報を他の電子機器と通信することができるので、パーソナルコンピューター等で測定データを詳細に分析することができる。さらに、パーソナルコンピューター等で脈拍ゾーン等を設定して、設定したデータをクレードル9を介して携帯型電子機器に送信できるので、携帯型電子機器で脈拍ゾーン等を設定する作業を行うことが不要となり、利用者の作業負担を軽減できる。
また、クレードル9を介して計測した運動評価量などの各種情報を他の電子機器と通信することができるので、パーソナルコンピューター等で測定データを詳細に分析することができる。さらに、パーソナルコンピューター等で目標値等を設定し、設定データをクレードル9を介して携帯型電子機器に送信することができるので、携帯型電子機器で目標値等を設定する作業を行うことが不要となり、利用者の作業負担を軽減できる。
図1は、第一実施形態の生体情報測定装置1の概略を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の生体情報測定装置1は、例えばユーザー(被験者)の手首等に装着されることで、ユーザーの脈拍を検出して単位時間(通常は、1分間)あたりの脈拍数を算出し、その脈拍数が予め設定した複数の脈拍ゾーンのいずれに該当するかを示す運動支援情報を出力する。なお、出力される運動支援情報は、後述する生体情報測定装置1に設けられる発光素子であるLED(Light Emitting Diode)光源部7の点灯状態に基づいて出力される。
生体情報測定装置1は、図2および図3に示すように、装置本体2と、装置本体2に接続されるバンド3を備えている。そして、このような生体情報測定装置1は、裏面を生体に密着させた状態でバンド3を締めることで生体に装着され、血管中を流れる血流の状態を監視して、脈拍を測定することが可能となる。
なお、複数の第1発光素子71、第2発光素子72の点灯色は、緑色、オレンジ色に限定されない。複数の第1発光素子71と第2発光素子72の点灯色が異なっていれば、どのような色でもよい。ただし、第1発光素子71は、正常な状態を示すため、青色や緑色などのユーザーに対して正常な状態を想起させる色が好ましい。一方、第2発光素子72は、注意を喚起する場合に点灯するため、赤、黄色、オレンジ色などのユーザーに対して注意を喚起させる色が好ましい。また、複数の第1発光素子71、第2発光素子72の配置は、一方向の直線に限定されるものではない。装置本体2の形状に合わせて弧を描くように複数の第1発光素子71および第2発光素子72を配列しても良い。
すなわち、詳しくは後述するが、クレードル9の端子部94は、VBUS端子941、GND端子942、D+端子943、D−端子944の4つの接続端子を備えている(図5参照)。VBUS端子941、GND端子942は、電源用であり、D+端子943、D−端子944は、各種情報を交換する情報転送用に用いられる。このため、USB端子部8は、VBUS端子941、GND端子942に接続される充電用接続部としてのVBUS端子81、GND端子82と、D+端子943、D−端子944に接続される情報交換用接続部としてのD+端子83、D−端子84とを備えている。
また、USB端子部8の両端側には、クレードル9に装置本体2が接続される際の位置決めをするための位置決め孔63が設けられている。
なお、本実施形態では、USB端子部8とクレードル9の端子部94とが接続されることで、クレードル9から各種情報(例えば、運動目標値、身体情報等)を取得する構成を例示するが、これに限定されない。例えば、生体情報測定装置1がBluetooth(登録商標)等の無線通信装置を備え、無線によりクレードル9とデータ通信可能に接続されて各種情報を取得する構成としてもよい。すなわち、生体情報測定装置1には、少なくとも充電用接続部が設けられ、クレードル9には前記充電用接続部に接続して生体情報測定装置1に電力を供給する端子部が設けられていればよい。
脈拍検出部10は、例えばLED等の発光素子と、フォトダイオード等の受光素子とを備えた光電センサーにより構成されている。このような脈拍検出部10では、生体情報測定装置1が手首に装着された状態で、発光素子から生体に向かって光を照射させ、生体の血管を経由して到来する光を受光素子により受光する際の光量変化を検出することで、脈波を検出する。つまり、生体に照射された光は、血管で部分的に吸収されるが、この血管での吸収率は拍動の影響で変化し、受光素子に到達する光量が変化する。そして、受光素子で検出した光量の時間変化、つまり脈波を分析することで、脈拍数を測定することが可能となる。
なお、本実施形態では、脈拍検出部10として、光電センサーを用いる例を示すが、例えば、超音波により血管の収縮を検出して脈拍数を計測する超音波センサーを用いてもよく、電極から微弱電流を体内に流して脈拍を検出するセンサーや圧電素子等を用いてもよい。
加速度センサー11は、ユーザーの動作に伴う加速度を検出する。検出された加速度は制御部20に出力され、制御部20において、検出された加速度から歩数などが算出される。なお、本実施形態では、歩数を算出するために加速度センサー11が設けられる例を示すが、例えば、ユーザーの歩行動作に応じて振動する振り子を備え、振り子の振動回数に基づいて、歩数が計測される構成などとしてもよい。
各種データとしては、脈拍検出部10により検出された脈拍数や、加速度センサー11に基づいて制御部20により算出される歩数等の計測データや生体情報測定装置1を用いるユーザーの年齢等のユーザーデータ、クレードル9から取得した各種情報等が挙げられる。
また、制御部20は、時間を計測する内部タイマーを備えている。
運動強度取得判定手段22は、複数の脈拍ゾーンが設定されており、脈拍取得手段21により取得した脈拍数が属する脈拍ゾーンを判定する。従って、運動強度取得判定手段22によって本発明の脈拍ゾーン判定手段が構成されている。
運動強度取得判定手段22は、脈拍数がいずれの脈拍ゾーンにも属しない場合は、脈拍ゾーンの上限値を超えているか、あるいは、下限値未満であるかを判定する。
なお、脈拍数は主に運動強度に対応して変化するため、脈拍数が属するゾーンを判定することは、脈拍数に対応する運動強度が属するゾーンを判定することになる。
所定時間判定手段23は、運動強度取得判定手段22により判定された運動強度がゾーン外にあるときに、ゾーン外にある時間が所定時間を超えているか否かを判定する。
本実施形態では、脈拍数に対応する運動強度が属するゾーン(本発明における脈拍ゾーン)を予め設定している。この際、脈拍数の増減傾向に個人差があることを考慮し、ユーザーの身長、体重、年齢、性別、運動経験の有無等の各種情報に基づいて、各個人ごとにゾーンを設定してもよい。例えば、運動強度のゾーンは、ユーザーがその範囲内の運動強度で運動を行うと、脂肪燃焼効率が上昇する範囲に設定される。また、このゾーンは、第1発光素子71の数(4個)に対応して第1ゾーン、第2ゾーン、第3ゾーン、第4ゾーンの4つ(4つの脈拍ゾーン)に区分され、各脈拍ゾーンに対応する運動強度毎に脂肪燃焼効率が異なるようになっている。この場合、第1ゾーンよりも低い脈拍数では、脂肪を燃焼させるには不十分な強度の運動であることを意味し、第4ゾーンよりも高い脈拍数では、脂肪燃焼させるために必要以上の運動強度で運動している、つまり効率の悪い運動をしていることを意味する。
なお、これらの脈拍ゾーンの設定は、これに限られず、例えばマフェトン法やカルボーネン法等により算出される脈拍数に対応して設定されるようにしてもよい。また、ユーザーの操作部5の操作により、所望のゾーンを設定するようにしてもよい。
運動時間計測手段25(運動評価量計測手段)は、内部タイマーの時間に基づいて、本発明の運動評価量の一つであるゾーン滞在時間を計測する。
歩数計測手段26(運動評価量計測手段)は、加速度センサー11により計測される加速度に基づいて、本発明の運動評価量の一つであるユーザーの歩数をカウントする。
なお、各種運動目標値は、操作部5を介してユーザーが直接入力するようにしてもよいし、USB端子部8を介してクレードル9から取得するようにしてもよい。また、近距離無線通信などによって、外部機器から各種目標値を取得してもよい。
また、報知制御手段29は、各種条件に基づいてLED光源部7を点灯(点滅)制御し、上述した自己の運動強度を報知する。
例えば、報知制御手段29により運動強度が報知される場合、報知制御手段29は、運動強度が属する各ゾーンに基づいて、複数の第1発光素子711〜714のうち点滅させるべき発光素子を選択し点滅させる。より、具体的には、脈拍取得手段21にて取得された脈拍数に対応する運動強度が第1ゾーンに属すると判定された場合は、前記第2発光素子72から最も遠い位置に配置された第1発光素子711のみを点灯状態に制御し、運動強度が第2〜4ゾーンに属すると判定された場合は、複数の第1発光素子71において第2発光素子72から最も遠い位置に配置された第1発光素子711から順に2〜4個の第1発光素子712,713,714を点灯状態に制御する。換言すれば、運動強度が各ゾーンのそれぞれを超えるごとに、複数の第1発光素子71のうち第2発光素子72から最も遠い位置に配置された第1発光素子711から段階的に点滅状態にする第1発光素子712,713,714の数を増加させる。このように、運動強度が高くなるにつれて、点灯状態に制御する第1発光素子711〜714の数が段階的に増加させるので、いわゆるデジタル式のレベル表示メーターを見るような感覚で被験者の運動強度の属するゾーンを認識できる。
一方、運動強度が脈拍ゾーンの下限値(第1ゾーンの下限値)を下回っている場合(ゾーン未満の場合)、複数の第1発光素子71のうち第2発光素子72から最も遠い位置に配置された第1発光素子711を第1の間隔より長い第2の間隔(例えば、2秒間隔)で点滅させる。これにより、ユーザーは、点滅間隔の変化によって脈拍数(運動強度)が下限値を下回ったことを容易に認識できる。
すなわち、報知制御手段29は、目標達成度が所定の割合を超えるごとに、第2発光素子72から最も遠い位置に配置された第1発光素子711から段階的に点滅状態にする第1発光素子712,713,714の数を増加させる。このように、目標達成度が高くなるにつれて、点灯状態に制御する第1発光素子71の数が段階的に増加するので、いわゆるデジタル式のレベル表示メーターを見るような感覚で目標達成度を認識できる。
図5は、生体情報測定装置1が装着されるクレードル9を正面側から見た斜視図である。
クレードル9は、当該クレードル9と一体となって用いられる他の電子機器(例えば、パーソナルコンピューター、スマートフォン等)に接続されることで、当該生体情報測定装置1を充電する機能と、生体情報測定装置1から取得した所定の情報(例えば、運動強度、目標達成度)を他の電子機器に転送する機能とを有する。
孔部911には、前記中ケース92を介して可動軸部96が挿通されている。これにより、中ケース92は下ケース91に対して矢印A方向に回動可能に取り付けられている。
中ケース92は、下ケース91から上下方向(Z方向)に沿って延長され、さらに上部から手前側(Y方向)に延長された逆L字状に形成されている。なお、可動軸部96には、不図示のバネ部材が接続されており、当該バネ部材は、中ケース92を矢印A1方向へ付勢する。これにより、中ケース92は、矢印A2方向に回動したとしても、自動的に矢印A1方向に戻るようになっている。
上ケース93は、中ケース92の上面および背面を隠すカバーである。
また、凹部90の下端部、すなわち、下ケース91のX方向側の面には、ゴム状の突起97が設けられている。このゴム状の突起97は、前述した生体情報測定装置1の装置本体2に設けられた操作部5の間に嵌まり込む大きさに形成されている。
図6は、生体情報測定装置1がクレードル9に装着された状態を示す正面図である。図7は、生体情報測定装置1がクレードル9に装着された状態を示す側面図である。
生体情報測定装置1は、図6および図7に示すように、クレードル9に装着される。
まず、ユーザーは、クレードル9の中ケース92を矢印A2方向に回動操作する。これにより、クレードル9の凹部90の開口が大きくなり、生体情報測定装置1をクレードル9に装着し易くなる。そして、ユーザーは、生体情報測定装置1の装置本体2の側面に設けられた位置決め孔63にクレードル9の位置決め突起95を嵌合させる。これにより、クレードル9の端子部94のそれぞれがUSB端子部8のそれぞれと接続される。具体的には、クレードル9のVBUS端子941、GND端子942、D+端子943、D−端子944は、装置本体2の側面に設けられたUSB端子部8のVBUS端子81、GND端子82、D+端子83、D−端子84とそれぞれ接続される。
そしてユーザーは、これらの接続を確認すると、中ケース92から手を離す。これにより、中ケース92内に設けられた不図示のバネ部材の付勢力により、中ケース92が図6および図7に示す状態となる。このとき、ゴム状の突起97は、生体情報測定装置1の側面に設けられた操作部5の間に嵌まり込み、当該生体情報測定装置1を支えることとなる。すなわち、生体情報測定装置1は、X方向の側面を位置決め突起95により付勢され、X方向と逆側の側面をゴム状の突起97により付勢される。これにより、クレードル9の端子部94と生体情報測定装置1のUSB端子部8とが確実に接続された状態となる。
次に、上記のような生体情報測定装置1を用いたシステムリセット処理について図面に基づいて説明する。
図8は、生体情報測定装置を用いたシステムリセット処理のフローチャートである。
生体情報測定装置1によるシステムリセット処理では、図8に示すように、まず、接続判定手段30は、生体情報測定装置1の電池13に対する給電が可能な状態で接続されたか否かを判定する(S11)。具体的には、接続判定手段30は、生体情報測定装置1のVBUS端子81とクレードル9のVBUS端子941とが接続状態にあり、USB端子部8のVBUS端子81の電位が上昇したか否かを判定する。このとき、クレードル9が、他の電子機器(例えば、パーソナルコンピュータ等)と接続されており、当該他の電子機器からUSBケーブル98を介して電力が供給されると、VBUS端子941に接続されるVBUS端子81の電位が上昇する。これにより、生体情報測定装置1の電池13に対する給電が可能な状態で接続された(S11でYES)と判定されると、報知制御手段29は、報知制御処理を開始する(S12)。具体的には、報知制御手段29は、LED光源部7の第2発光素子72を点灯させる。これにより、ユーザーは、生体情報測定装置1が充電状態にあると認識することができる。
一方、USB端子部8のVBUS端子81とクレードル9の端子部94のVBUS端子941とが接続されている場合であっても、クレードル9が他の電子機器に接続されていない場合には、当該クレードル9に電力が供給されず、VBUS端子81の電位が上昇しないので(S11でNO)、当該クレードル9に電力が供給されるまで、ステップS11の処理を繰り返す。
このようにして、リセット手段32によるリセット処理が完了すると、システムリセット処理が完了する。
本実施形態では、クレードル9の端子部94がUSB端子部8に接続された後に、クレードル9から生体情報測定装置1を取り外して、端子部94とUSB端子部8との接続が解除されると、リセット手段32が初期起動手段31を起動して生体情報測定装置1を初期起動する。
これにより、クレードル9から生体情報測定装置1を取り外すだけで生体情報測定装置1の初期化(システムリセット)が実行されるので、ユーザーがシステムリセット操作を行わなくても自動的にシステムリセットを実行できる。従って、生体情報測定装置1を定期的にシステムリセットすることができるので、長期間システムリセットが行われない場合に比べて、システムの安定性を向上できる。
このため、利用者は、現在の運動強度の属するゾーンを複数の第1発光素子711,712,713,714の点灯状態に基づいて容易に把握できる。特に、第1〜第4ゾーンのレベルに応じて点灯する第1発光素子71の数を変更しているので、運動強度が属するゾーンを容易に認識できる。また、LED光源部7の点灯状態を制御して報知するので、利用者は夜間においても確実に判定された脈拍ゾーンを把握することができる。
これにより、利用者は、LED光源部7の点灯状態で現在の運動強度の属するゾーンを把握できるので、現状の運動強度を維持する、もしくは変更する等の判断が容易にできる。
また、脈拍数が該当するゾーンつまり運動強度の報知と、各種運動評価量の目標達成度の報知とを、LED光源部7の点灯状態を制御することで切り替えて表示できる。このため、ユーザーは、リアルタイムの脈拍数(運動強度)の変化を確認しながら運動でき、達成度を確認したい場合にはタップ操作を行うことで即座に確認できる。従って、効率的な運動支援を行うことができる。
また、運動強度(脈拍数)の報知は発光素子71,72の点滅で行い、目標達成度は発光素子71,72の点灯で行うことで、点灯パターンを異ならせているので、ユーザーは現在報知されている情報が運動強度であるか、目標達成度であるかを容易に認識できる。
その上、運動強度の報知中にタップ操作を行うことで目標達成度の表示に切り替えることができ、目標達成度の表示が一定時間(例えば5秒間)経過すると、自動的に運動強度の報知に戻るため、ユーザーの操作性も向上できる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
本実施形態において、接続判定手段30は、USB端子部8のVBUS端子81の電位に基づいて、USB端子部8とクレードル9の端子部94との接続が解除されたか否かを判定するようにしたが、これに限られない。
例えば、接続判定手段30は、USB端子部8のD+端子83、D−端子84とクレードル9の端子部94のD+端子943、D−端子944とが接続され、各種情報(例えば、運動強度、目標達成度に関する情報等)の交換(送信)等がなされたか否かを判定するようにしてもよい。これによれば、D+端子83、D−端子84を介した通信処理の結果、つまりクレードル9に接続された他の電子機器(例えば、パーソナルコンピュータ等)との通信処理が一旦成功した後に、当該通信ができなくなった場合に、クレードル9の端子部94のD+端子943、D−端子944に対して接続されていたD+端子83、D−端子84の接続が解除されたと判定できる。この場合、クレードル9に充電用の接続端子が設けられていない場合でも接続解除を判定できる。
すなわち、生体情報測定装置1がクレードル9に装着され、各種情報の交換がなされた後、クレードル9から生体情報測定装置1が取り外されると、リセット手段32により初期起動手段31が起動され、生体情報測定装置1が初期起動される。
例えば、USB端子部8のD+端子83、D−端子84とクレードル9の端子部94のD+端子943、D−端子944が接続され、通信処理が開始されると、報知制御手段29は、第1発光素子711から、第1発光素子712、第1発光素子713、第1発光素子714と、これらの第1発光素子71を順番に点灯状態にするようにしてもよい。また、この場合、複数の第1発光素子71の全てが発光状態になると、全ての第1発光素子71を消灯状態にし、再度第1発光素子711から順番に点灯させるようにし、これらの点灯制御を通信処理の完了まで繰り返すようにしてもよい。
また、報知制御手段29は、第1発光素子711を一度点滅させ、次に第1発光素子712を一度点滅させ、その次に第1発光素子713を一度点滅させ、最後に第1発光素子714を一度点滅させるようにしてもよい。この場合においても、最後の第1発光素子714の点滅がなされた後、第1発光素子711を点滅させるようにして、上記点灯制御を通信処理の完了まで繰り返すようにしてもよい。これにより、ユーザーは、通信処理がなされていること、および通信処理が完了したことを認識することができる。
さらに、生体情報測定装置1の形状も、本実施形態に限定されない。すなわち、本実施形態において生体情報測定装置1は、バンド3を備え、手首に巻いて使用するものであったが、これに限られない。例えば、スマートフォン等、如何なる形状であっても、携帯できる電子機器であればよい。
Claims (7)
- クレードルに着脱可能な携帯型電子機器であって、
前記クレードルに設けられた端子に接続される接続部と、
前記携帯型電子機器を初期起動させる初期起動手段と、
前記クレードルの端子に前記接続部が接続された後に当該接続が解除されたか否かを判定する接続判定手段と、
前記接続判定手段により前記接続が解除されたと判定された場合に、前記初期起動手段により前記携帯型電子機器を初期起動させるリセット手段と、を備えることを特徴とする携帯型電子機器。 - 請求項1に記載の携帯型電子機器において、
充電可能な電池を備え、
前記接続部は、前記クレードルから供給される電力を取得する充電用接続部を備え、
前記接続判定手段は、前記充電用接続部に加わる電圧または電流を検出して前記クレードルの端子に対する前記接続が解除されたか否かを判定することを特徴とする携帯型電子機器。 - 請求項1または請求項2に記載の携帯型電子機器において、
前記接続部は、前記クレードルを介して、当該クレードルに接続される他の電子機器と情報を交換する情報交換用接続部を備え、
前記接続判定手段は、前記情報交換用接続部を介した情報交換の結果を検出して前記クレードルの端子に対する前記接続が解除されたか否かを判定することを特徴とする携帯型電子機器。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の携帯型電子機器において、
表示部と、
複数の発光素子と、
被験者の脈拍数を取得する脈拍取得手段と、
前記脈拍数が、予め区分された複数の脈拍ゾーンのいずれのゾーンに属するのかを判定する脈拍ゾーン判定手段と、
前記脈拍ゾーン判定手段の判定結果に基づいて、前記複数の発光素子の点灯状態を制御することで、前記脈拍数が属する脈拍ゾーンを報知する報知制御手段と、を備えることを特徴とする携帯型電子機器。 - 請求項4に記載の携帯型電子機器において、
前記被験者の運動量を評価する運動評価量を計測する運動評価量計測手段と、
予め設定された運動目標値に対する前記運動評価量の達成度を評価する達成度評価手段と、を備え、
前記報知制御手段は、前記脈拍ゾーンを報知しているときに、前記被験者による報知を指示する操作がなされたときに、前記達成度評価手段により評価された前記達成度を前記複数の発光素子の点灯状態を制御することで報知することを特徴とする携帯型電子機器。 - 請求項4または請求項5に記載の携帯型電子機器において、
充電可能な電池を備え、
前記接続部は、前記クレードルから供給される電力を取得する充電用接続部を備え、
前記報知制御手段は、前記充電用接続部を介して前記クレードルから供給される電力が前記電池に供給されている場合に、前記複数の発光素子の少なくとも1つを点灯状態に制御することを特徴とする携帯型電子機器。 - 請求項4から請求項6のいずれかに記載の携帯型電子機器において、
充電可能な電池と、
前記電池の蓄電量が所定の蓄電量を下回ったか否かを判定する蓄電量判定手段と、を備え、
前記報知制御手段は、前記蓄電量判定手段により前記電池の蓄電量が前記所定の蓄電量を下回ったと判定された場合に、充電を促す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする携帯型電子機器。
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