JP2016114983A - Headset and biological information measurement system - Google Patents

Headset and biological information measurement system Download PDF

Info

Publication number
JP2016114983A
JP2016114983A JP2014250951A JP2014250951A JP2016114983A JP 2016114983 A JP2016114983 A JP 2016114983A JP 2014250951 A JP2014250951 A JP 2014250951A JP 2014250951 A JP2014250951 A JP 2014250951A JP 2016114983 A JP2016114983 A JP 2016114983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
signal
biological information
terminal device
headset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014250951A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6370205B2 (en
Inventor
洋平 冨田
Yohei Tomita
洋平 冨田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foster Electric Co Ltd
Original Assignee
Foster Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Electric Co Ltd filed Critical Foster Electric Co Ltd
Priority to JP2014250951A priority Critical patent/JP6370205B2/en
Publication of JP2016114983A publication Critical patent/JP2016114983A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6370205B2 publication Critical patent/JP6370205B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure biological information without affecting music reproduction or a call, by use of an existing terminal device.SOLUTION: A biological information measurement system includes: a terminal device having analog sound output function and analog sound input function; and a headset having a sound reproducing unit which is connected by wire to the terminal device via an analog sound output terminal and an analog sound input terminal, to reproduce sound on receipt of an analog output sound signal from the terminal device. The headset includes: a sensor for acquiring biological information of a person with the headset mounted thereon; and a controller which extracts a sensor driving signal included in the analog output sound signal from the terminal device, to drive the sensor, and transmits the biological information acquired by the sensor, to the terminal, by superimposing it on an analog input sound signal. The terminal device includes an information processing section which outputs the sensor driving signal superimposed on the analog output sound signal and extracts the biological information superimposed on the analog input sound signal, to be processed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、センサを内蔵したヘッドセットと既存の携帯端末とを応用した生体情報測定システムに関する。   The present invention relates to a biological information measurement system using a headset incorporating a sensor and an existing portable terminal.

健康維持のための運動時において、運動の効果を効果的にするため、心拍数を計測しつつ運動することが一般的になってきている。なお、このような運動時の心拍数管理としては、専用の施設で行うものの他、ポータブルの生体測定機器も存在している。
この種の健康管理一般向けのポータブル生体測定用機器として、センサ内蔵ヘッドセットやセンサ内蔵腕時計と携帯端末とを近距離無線通信で接続し、計測結果を携帯端末側のアプリケーションソフトで処理するものが存在している。
In order to make the effect of exercise effective during exercise for maintaining health, it is becoming common to exercise while measuring the heart rate. In addition, as for the heart rate management during such exercise, there are portable biometric devices in addition to those performed in a dedicated facility.
This type of portable biometric device for general health care is a device that connects a sensor built-in headset or sensor wristwatch to a portable terminal via short-range wireless communication, and processes the measurement results using application software on the portable terminal. Existing.

例えば、以下の特許文献や非特許文献に示すものでは、センサ内蔵イヤホンと携帯端末とを近距離無線通信で接続し、計測結果を携帯端末側のアプリケーションソフトで処理している。   For example, in the following patent documents and non-patent documents, the sensor built-in earphone and the portable terminal are connected by short-range wireless communication, and the measurement result is processed by application software on the portable terminal side.

米国特許第8655004号U.S. Pat. No. 8,655,004 “心拍数を計測、効率よくエクササイズ!”、[online]、[平成26年9月1日検索]、インターネット<URL:http://www.iriver.jp/products/product_97.php>“Measure heart rate, exercise efficiently!”, [Online], [Search September 1, 2014], Internet <URL: http://www.iriver.jp/products/product_97.php> “活動量計”、[online]、[平成26年9月1日検索]、インターネット<URL:http://japanese.engadget.com/2014/02/13/the-dash-199/>“Activity meter”, [online], [Search September 1, 2014], Internet <URL: http://japanese.engadget.com/2014/02/13/the-dash-199/> “Heart rate monitor”、[online]、[平成26年9月1日検索]、インターネット<URL:http://www.engadget.com/2014/01/06/lg-lifeband-touch-heart-rate-monitor-earphones/>“Heart rate monitor”, [online], [searched September 1, 2014], Internet <URL: http://www.engadget.com/2014/01/06/lg-lifeband-touch-heart-rate -monitor-earphones / >

ここで、近距離無線通信を用いてセンサと携帯端末とを接続して継続的にデータを送受信する場合、以下のような問題が存在している。
問題1:ペアリングと呼ばれる接続設定が必要である。この接続設定の作業は繁雑であり、利用者にとって面倒なものである。
Here, when data is continuously transmitted and received by connecting a sensor and a mobile terminal using short-range wireless communication, the following problems exist.
Problem 1: A connection setting called pairing is required. This connection setting operation is complicated and troublesome for the user.

問題2:計測結果を無線通信により送信するため電力の消費が大きい。このため、比較的大きな電池が必要となり、センサを内蔵したヘッドセット等の重量が増加することになる。
問題3:航空機内や医療機器近傍などにおいて無線通信が制限されている場所での使用ができない場合がある。
Problem 2: Power consumption is high because measurement results are transmitted by wireless communication. For this reason, a relatively large battery is required, and the weight of a headset or the like with a built-in sensor increases.
Problem 3: There is a case where it cannot be used in a place where wireless communication is restricted in an airplane or in the vicinity of a medical device.

問題4:計測するセンサについて、発光部と受光部を備える構成などでは、電力の消費が大きい場合がある。このため、比較的大きな電池が必要となり、センサを内蔵したヘッドセット等の重量が増加することになる。
一方、センサを内蔵したイヤホン等と処理装置としての携帯端末とを有線接続にすれば、以上の問題は解決されることになる。
Problem 4: About the sensor to measure, in the structure provided with the light emission part and the light-receiving part, electric power consumption may be large. For this reason, a relatively large battery is required, and the weight of a headset or the like with a built-in sensor increases.
On the other hand, the above problems can be solved by making a wired connection between the earphone with a built-in sensor and the portable terminal as the processing device.

ここで、携帯端末として、既存の携帯端末(携帯電話装置、携帯型コンピュータ、携帯型音楽再生装置等)に有線接続する場合の方法として、アナログ接続とディジタル接続とが存在している。
このうち、有線ディジタル接続では、データの処理方法が各端末装置の機種やオペレーティングシステムに依存することになる。従って、機種やオペレーティングシステムに対応した処理が必要となり、対応するためにはコストが嵩むことが想定される。
Here, there are analog connection and digital connection as a method for wired connection to an existing portable terminal (such as a cellular phone device, a portable computer, and a portable music player) as the portable terminal.
Among these, in the wired digital connection, the data processing method depends on the model and operating system of each terminal device. Therefore, processing corresponding to the model and operating system is required, and it is expected that the cost will increase in order to cope with the processing.

一方、有線アナログ接続では、各端末装置に一般的に搭載されている一般的なアナログの音声入出力端子を利用することになる。このアナログの音声入出力端子を利用することで、低コストで簡便なシステムの構築が可能である。
しかし、音声入出力端子は、音楽再生や通話時に利用する音声信号の入出力に用いられるものであるため、音楽再生や通話時の音声を劣化させない状態で生体情報測定結果のデータ授受を行うように工夫する必要がある。
On the other hand, in the wired analog connection, a general analog audio input / output terminal generally installed in each terminal device is used. By using this analog audio input / output terminal, it is possible to construct a simple system at low cost.
However, since the audio input / output terminal is used for inputting / outputting audio signals used during music playback and calls, it is necessary to exchange data of biometric measurement results without deteriorating audio during music playback or calls. It is necessary to devise.

本発明は上記の問題点を解消するために成されたもので、センサが内蔵されたヘッドセットと既存の端末装置を使用して、生体情報測定用のセンサと端末装置とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに生体情報測定が可能な、ヘッドセット及び生体情報測定システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. An analog voice input / output is performed between a sensor for biometric information and a terminal device using a headset with a built-in sensor and an existing terminal device. It is an object of the present invention to provide a headset and a biological information measurement system capable of measuring biological information without interfering with music playback and telephone calls that are intended for use when connecting via a terminal.

(1)本発明は、駆動信号が重畳されたアナログ音声信号を出力する出力機能と生体情報が重畳されたアナログ音声信号を入力する入力機能とを備えた端末装置に対して有線接続可能なヘッドセットであって、前記端末装置からのアナログ音声信号が入力される信号入力部と、前記端末装置にアナログ音声信号を出力する信号出力部と、前記信号入力部から入力されるアナログ音声信号を音声再生する音響再生ユニットと、当該ヘッドセット装着者の生体情報を取得するセンサと、前記センサで取得された前記生体情報をアナログ音声信号に変換する信号処理部と、前記信号入力部から入力されるアナログ音声信号に含まれるセンサ駆動信号を抽出して前記センサを駆動するよう制御すると共に、前記センサで取得された前記生体情報を前記信号処理部で変換して前記アナログ音声信号に重畳させるて前記端末装置に送るよう制御するコントローラと、を備えたことを特徴とする。   (1) The present invention provides a head that can be connected to a terminal device having an output function for outputting an analog audio signal on which a drive signal is superimposed and an input function for inputting an analog audio signal on which biological information is superimposed. A signal input unit that receives an analog audio signal from the terminal device, a signal output unit that outputs the analog audio signal to the terminal device, and an analog audio signal input from the signal input unit. An acoustic reproduction unit to be reproduced, a sensor that acquires biological information of the headset wearer, a signal processing unit that converts the biological information acquired by the sensor into an analog audio signal, and input from the signal input unit The sensor driving signal included in the analog audio signal is extracted and controlled to drive the sensor, and the biological information acquired by the sensor is The converted by the issue process section is superimposed on the analog audio signal characterized by comprising a controller for controlling to send to the terminal device.

また、本発明は、以上のヘッドセットと、駆動信号が重畳されたアナログ音声信号を出力する出力機能と生体情報が重畳されたアナログ音声信号を入力する入力機能とを備えた端末装置と、を有する生体情報測定システムであって、前記端末装置は、前記センサ駆動信号をアナログ出力信号に重畳して前記ヘッドセットに対して出力すると共に、前記ヘッドセットにおいて前記アナログ音声信号に重畳された前記生体情報を抽出して処理する情報処理部を備える、ことを特徴とする。   The present invention also includes a terminal device including the above headset, an output function for outputting an analog audio signal on which a drive signal is superimposed, and an input function for inputting an analog audio signal on which biological information is superimposed. The living body information measurement system, wherein the terminal device superimposes the sensor driving signal on an analog output signal and outputs the superimposed signal to the headset, and also superimposes the living body information superimposed on the analog audio signal in the headset. An information processing unit that extracts and processes information is provided.

(2)前記コントローラは、前記センサ駆動信号に基づいて前記センサの駆動と駆動停止とを制御する、ことを特徴とする。
(3)前記コントローラは、前記センサ駆動信号を受信しない場合には、前記センサを駆動停止状態に制御する、ことを特徴とする。
(2) The controller controls driving and stopping of the sensor based on the sensor driving signal.
(3) When the controller does not receive the sensor drive signal, the controller controls the sensor to a drive stop state.

(4)前記コントローラは、前記センサ駆動信号に基づいて、前記センサについて、駆動と駆動停止以外の状態について制御する、ことを特徴とする。
(5)前記ヘッドセットは、収音して前記アナログ音声信号を生成するマイクロホンを備えて構成され、前記コントローラは、前記センサで取得された前記生体情報を前記信号処理部で変換して、前記マイクロホンからのアナログ音声信号に重畳させて前記端末装置に送るよう制御する、ことを特徴とする。
(4) The controller controls the sensor in a state other than driving and driving stop based on the sensor driving signal.
(5) The headset includes a microphone that collects sound to generate the analog audio signal, and the controller converts the biological information acquired by the sensor by the signal processing unit, and Control is performed so as to be superimposed on an analog audio signal from a microphone and sent to the terminal device.

(6)前記情報処理部は、前記端末装置に格納されたアプリケーションプログラムにより、前記センサ駆動信号の出力と、前記生体情報の抽出と処理とを実行する、ことを特徴とする。
(7)前記情報処理部は、前記センサ駆動信号を非可聴状態に生成して出力する、ことを特徴とする。
(6) The information processing unit performs output of the sensor driving signal and extraction and processing of the biological information by an application program stored in the terminal device.
(7) The information processing unit generates and outputs the sensor driving signal in a non-audible state.

(8)前記ヘッドセットは、収音して前記アナログ音声信号を生成するマイクロホンを備えて構成され、前記コントローラは、前記マイクロホンで生成される前記アナログ音声信号の帯域外の周波数で前記生体情報を前記アナログ音声信号に重畳して前記端末装置に送出する、ことを特徴とする。   (8) The headset includes a microphone that collects sound and generates the analog audio signal, and the controller outputs the biological information at a frequency outside the band of the analog audio signal generated by the microphone. It is superimposed on the analog audio signal and transmitted to the terminal device.

(9)前記情報処理部は、前記端末装置において前記アナログ音声信号を使用するか否かを監視し、前記アナログ音声信号を使用する期間において、前記センサの駆動を停止するように前記センサ駆動信号を生成する、ことを特徴とする。
(10)前記情報処理部は、前記センサの駆動と駆動停止とを制御するための前記センサ駆動信号を生成する、ことを特徴とする。
(9) The information processing unit monitors whether or not the analog audio signal is used in the terminal device, and the sensor drive signal is configured to stop driving the sensor during a period in which the analog audio signal is used. Is generated.
(10) The information processing unit generates the sensor driving signal for controlling driving and stopping of the sensor.

(11)前記情報処理部は、前記センサの駆動又は駆動停止以外の状態を制御するための前記センサ駆動信号を生成する、ことを特徴とする。   (11) The information processing unit generates the sensor driving signal for controlling a state other than driving or stopping of the sensor.

(1)本発明では、端末装置側からセンサ駆動信号をアナログ音声信号に重畳して出力し、ヘッドセットでは、アナログ音声信号に含まれるセンサ駆動信号を抽出してセンサを駆動する。ヘッドセットは、アナログ音声信号に重畳させた状態の生体情報を端末装置に送出し、端末装置は、アナログ音声信号に重畳された生体情報を抽出して処理する。   (1) In the present invention, the sensor drive signal is superimposed on the analog audio signal and output from the terminal device side, and the headset drives the sensor by extracting the sensor drive signal included in the analog audio signal. The headset sends the biological information superimposed on the analog audio signal to the terminal device, and the terminal device extracts and processes the biological information superimposed on the analog audio signal.

これにより、センサが内蔵されたヘッドセットと既存の端末装置を使用して、生体情報測定用のセンサと端末装置とを有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。
また、端末装置とヘッドセットとを有線接続するため、無線接続のような電力消費が無く、長時間の使用が可能である。また、有線接続であるため、センサの消費電力を有線接続経由で伝達することが可能になる。このため、大容量の電池をヘッドセットに内蔵させる必要がなくなる。
As a result, when using a headset with a built-in sensor and an existing terminal device to connect the biometric information measurement sensor and the terminal device to a wired connection, this may interfere with music playback and telephone calls that are intended for use. Therefore, it is possible to measure biological information.
Further, since the terminal device and the headset are connected by wire, there is no power consumption as in the case of wireless connection, and the device can be used for a long time. Moreover, since it is a wired connection, the power consumption of the sensor can be transmitted via the wired connection. This eliminates the need to incorporate a large capacity battery in the headset.

また、端末装置とヘッドセットとの間で、無線接続の際のペアリングのような設定作業は必要なく、単に信号入力部/信号出力部を使用してプラグとジャックとを接続するだけで、測定が可能になる。
そして、信号入力部/信号出力部は、一般的な端末装置に標準的に搭載されているプラグ・ジャックを使用することができるため、既存のほとんどのヘッドセットと端末装置を用いて生体情報測定システムを構築することが可能になる。
In addition, setting work such as pairing in the wireless connection between the terminal device and the headset is not necessary, and simply connecting the plug and jack using the signal input unit / signal output unit, Measurement becomes possible.
Since the signal input unit / signal output unit can use a plug / jack that is standardly mounted on a general terminal device, biometric information measurement is performed using most existing headsets and terminal devices. It becomes possible to build a system.

(2)アナログ音声信号に重畳されたセンサ駆動信号に基づいてセンサの駆動と駆動停止とを制御するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (2) In order to control the drive and stop of the sensor based on the sensor drive signal superimposed on the analog audio signal, the signal input unit is configured to connect the biometric information measurement sensor and the terminal device using an existing terminal device. / When a wired connection is made via a signal output unit, it is possible to measure biometric information without hindering music playback and telephone calls, which are original uses.

(3)センサ駆動信号を受信しない場合には、センサを駆動停止状態に制御するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (3) When the sensor drive signal is not received, the sensor is controlled to be in a drive stop state, and therefore, the biological information measurement sensor and the terminal device are connected via the signal input unit / signal output unit using the existing terminal device. When a wired connection is made, the biometric information measurement can be performed without hindering the music reproduction and telephone call, which are the original purposes.

(4)ヘッドセットのコントローラは、センサ駆動信号に基づいて、センサについて駆動と駆動停止以外の状態について制御するため、複数のセンサのいずれかの選択、センサの発光光量の調整、センサの電極のインピーダンスチェックなど、各種の生体情報測定や、生体情報測定を正確に行うための補助的な制御が可能になる。   (4) Since the controller of the headset controls the sensor other than the drive and drive stop states based on the sensor drive signal, it selects one of a plurality of sensors, adjusts the amount of light emitted from the sensor, Various biological information measurements such as impedance check and auxiliary control for accurately performing biological information measurement can be performed.

(5)ヘッドセットのコントローラは、センサで取得された生体情報を信号処理部で変換して、マイクロホンからのアナログ音声信号に重畳させて端末装置に送るよう制御することで、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である通話等に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (5) The controller of the headset converts the biological information acquired by the sensor by the signal processing unit, and superimposes it on the analog audio signal from the microphone so as to send it to the terminal device. By using the biometric information measurement sensor and the terminal device via the signal input unit / signal output unit, the biometric information measurement can be performed without hindering a call or the like that is an original use. .

(6)端末装置に格納されたアプリケーションプログラムにより、センサ駆動信号の出力と、生体情報の抽出と処理とを実行するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (6) In order to execute the output of the sensor drive signal and the extraction and processing of the biological information by the application program stored in the terminal device, the sensor and the terminal device for measuring biological information are used using the existing terminal device. When a signal is connected via a signal input unit / signal output unit, biometric information can be measured without hindering music playback and telephone calls, which are the original applications.

(7)センサ駆動信号を非可聴状態に生成して出力するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。
(8)マイクロホンで生成されるアナログ音声信号の帯域外の周波数で生体情報をアナログ音声信号に重畳して端末装置に送出するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。
(7) When a sensor driving signal is generated and output in an inaudible state, and a sensor for measuring biological information is connected to the terminal device via a signal input unit / signal output unit using an existing terminal device. In addition, it is possible to measure biological information without hindering music playback and telephone calls, which are the original applications.
(8) In order to superimpose biological information on the analog voice signal at a frequency outside the band of the analog voice signal generated by the microphone and send it to the terminal device, a sensor and a terminal for measuring biological information using an existing terminal device When the apparatus is wired to the apparatus via the signal input section / signal output section, it is possible to measure biological information without hindering music playback and telephone calls that are originally used.

(9)端末装置においてアナログ音声信号を使用するか否かを監視し、アナログ音声信号を使用する期間において、センサの駆動を停止するようにセンサ駆動信号を生成するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である通話に支障を与えずに、 生体情報測定が可能になる。   (9) An existing terminal device is used to monitor whether or not an analog audio signal is used in the terminal device, and to generate a sensor drive signal so as to stop driving the sensor during the period in which the analog audio signal is used. Thus, when the sensor for measuring biometric information and the terminal device are connected by wire via the signal input unit / signal output unit, it is possible to measure biometric information without hindering a call that is the original use.

(10)センサの駆動と駆動停止とを制御するセンサ駆動信号を端末装置側で生成するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (10) In order to generate a sensor driving signal for controlling the driving and stopping of the sensor on the terminal device side, the existing terminal device is used to connect the biological information measurement sensor and the terminal device to the signal input unit / signal output. When a wired connection is made via a section, it is possible to measure biological information without hindering music playback and telephone calls, which are the original applications.

(11)センサについて駆動と駆動停止以外の状態(複数のセンサのいずれかの選択、センサの発光光量の調整、センサの電極のインピーダンスチェックなど)を制御するセンサ駆動信号を、端末装置側で生成するため、各種の生体情報測定や、生体情報測定を正確に行うための補助的な制御が可能になる。   (11) A sensor drive signal for controlling a state other than driving and stopping of the sensor (selection of a plurality of sensors, adjustment of light emission amount of the sensor, impedance check of sensor electrodes, etc.) is generated on the terminal device side Therefore, various types of biological information measurement and auxiliary control for accurately performing biological information measurement can be performed.

本発明の実施形態の生体情報測定システムの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの外観構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the external appearance structure of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの外観構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the external appearance structure of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの外観構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the external appearance structure of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process example of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. アナログ出力音声信号の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of an analog output audio | voice signal. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの処理時の波形特性例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a waveform characteristic at the time of the process of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの別の処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of a process of the biometric information measurement system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の生体情報測定システムの別の処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of a process of the biometric information measurement system of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態)を詳細に説明する。
〔実施形態の構成〕
以下、本発明のヘッドセット及び生態情報測定システムの実施形態の構成を図1と図2に従って説明する。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below in detail with reference to the drawings.
[Configuration of Embodiment]
Hereinafter, the configuration of the embodiment of the headset and the biological information measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1の生体情報測定システム1は、端末装置100とヘッドセット300と、を有して構成される。
ここで、端末装置100は、既存のものであって、図1に示されるように、その内部に、制御部101と、操作表示部110と、音声処理部120と、情報処理部130と、を有して構成される。
The biological information measurement system 1 in FIG. 1 includes a terminal device 100 and a headset 300.
Here, the terminal device 100 is an existing one, and as shown in FIG. 1, a control unit 101, an operation display unit 110, a voice processing unit 120, an information processing unit 130, It is comprised.

なお、この端末装置100としては、携帯型又は据え置き型の電話装置又は無線通信装置(通信処理装置)、携帯型又は据え置き型のコンピュータ(情報処理装置)、携帯型又は据え置き型の音楽再生装置又は音楽録音再生装置(音楽処理装置)、等の各種の装置が該当する。   The terminal device 100 includes a portable or stationary telephone device or wireless communication device (communication processing device), a portable or stationary computer (information processing device), a portable or stationary music playback device, or Various apparatuses such as a music recording / reproducing apparatus (music processing apparatus) are applicable.

ここで、携帯型とは、手持ちが可能なものだけでなく、運搬可能なもの(可搬型)も含むものとする。また、据え置き型とは、デスクトップ型やテーブルトップ型だけでなく、ラックマウント型等の固定型も含むものとする。以下の実施形態では、携帯型の処理装置を端末装置100の具体例として説明する。   Here, the portable type includes not only a portable type but also a portable type (portable type). The stationary type includes not only a desktop type and a table top type, but also a fixed type such as a rack mount type. In the following embodiment, a portable processing device will be described as a specific example of the terminal device 100.

また、端末装置100は、図2に示されるように、アナログ音声入力端子とアナログ音声出力端子とを兼ね備えたアナログ音声入出力端子190aと、ディジタル入出力端子190dと、を備えて構成される。
アナログ音声入出力端子190aは、ヘッドセット300と有線接続される際に使用される。また、ディジタル入出力端子190dは、図示されないコンピュータ機器と接続される際に使用される。
Further, as shown in FIG. 2, the terminal device 100 includes an analog audio input / output terminal 190a having both an analog audio input terminal and an analog audio output terminal, and a digital input / output terminal 190d.
The analog audio input / output terminal 190a is used when wired to the headset 300. The digital input / output terminal 190d is used when connected to a computer device (not shown).

ここで、制御部101は、端末装置100内の各部を制御するもので、特に生体情報測定システムとしての制御を行う。操作表示部110は、液晶表示部とタッチパネル等により構成され、操作者の操作を受け付けると共に、各種の情報表示を行う。音声処理部120は、音楽再生や通話や情報再生の際にアナログ音声信号(以下、再生のためのアナログ音声信号を「アナログ出力音声信号」と呼ぶ:図1中のaudio_L,audio_R)の出力処理を行うと共に、ヘッドセット300からのアナログ入力音声信号の入力処理を行う。情報処理部130は、格納されている各種アプリケーションプログラムや図示されないオペレーティングシステム等に従って各種の情報処理や演算処理を実行する。   Here, the control part 101 controls each part in the terminal device 100, and especially performs control as a biological information measurement system. The operation display unit 110 includes a liquid crystal display unit, a touch panel, and the like, and accepts an operator's operation and displays various information. The audio processing unit 120 outputs analog audio signals (hereinafter, analog audio signals for reproduction are referred to as “analog output audio signals”: audio_L and audio_R in FIG. 1) during music reproduction, telephone call, and information reproduction. And an input process of an analog input audio signal from the headset 300. The information processing unit 130 executes various types of information processing and arithmetic processing according to various stored application programs, an operating system (not shown), and the like.

また、情報処理部130は、ヘッドセット300に内蔵されるセンサを駆動するためのセンサ駆動信号をアナログ出力音声信号に重畳して出力すると共に、ヘッドセット300に内蔵されるマイクロホンからのアナログ音声信号(以下、マイクロホンで収音したアナログ音声信号を「アナログ入力音声信号」と呼ぶ)に重畳された生体情報を抽出して処理する。   The information processing unit 130 also superimposes and outputs a sensor drive signal for driving a sensor built in the headset 300 on the analog output audio signal, and also outputs an analog audio signal from a microphone built in the headset 300. (Hereinafter, the biometric information superimposed on the analog audio signal collected by the microphone is referred to as “analog input audio signal”) is extracted and processed.

ここで、ヘッドセット300は、イヤホンマイクロホンにセンサが内蔵されたものであって、右イヤーピース部300Rと、左イヤーピース部300Lと、コントローラ300Cと、を有して構成される。
また、ヘッドセット300は、図2に示されるように、端末装置100側のアナログ音声入出力端子190aに接続可能なアナログ音声入出力端子390aを備えて構成される。ここで、アナログ音声入出力端子390aは、端末装置100等からのアナログ音声信号が入力される信号入力部と、端末装置100等にアナログ音声信号を出力する信号出力部とを備えて構成される。ここでは、信号入力部と信号出力部とが一体に1つのプラグとして構成された具体例を示すが、2つに分かれていても構わない。なお、ここでは、ヘッドセットと呼ぶが、イヤホンやヘッドフォンと呼ばれるものと同義である。
Here, the headset 300 includes a sensor built in an earphone microphone, and includes a right earpiece portion 300R, a left earpiece portion 300L, and a controller 300C.
Further, as shown in FIG. 2, the headset 300 includes an analog audio input / output terminal 390a that can be connected to an analog audio input / output terminal 190a on the terminal device 100 side. Here, the analog audio input / output terminal 390a includes a signal input unit that receives an analog audio signal from the terminal device 100 and the like, and a signal output unit that outputs the analog audio signal to the terminal device 100 and the like. . Here, a specific example in which the signal input unit and the signal output unit are integrally configured as one plug is shown, but it may be divided into two. In addition, although it calls a headset here, it is synonymous with what is called an earphone or a headphone.

ここで、右イヤーピース部300Rは、右音声信号(audio_R)を再生する音響再生ユニットとしてのドライバユニット310Rと、当該ヘッドセット装着者の生体情報を取得するセンサ330Rと、を備えて構成される。
また、左イヤーピース部300Lは、左音声信号(audio_L)を再生する音響再生ユニットとしてのドライバユニット310Lと、当該ヘッドセット装着者の生体情報を取得するセンサ330Lと、を備えて構成される。
Here, the right earpiece unit 300R includes a driver unit 310R as an acoustic reproduction unit that reproduces a right audio signal (audio_R), and a sensor 330R that acquires biological information of the headset wearer.
The left earpiece unit 300L includes a driver unit 310L as an acoustic reproduction unit that reproduces a left audio signal (audio_L), and a sensor 330L that acquires biological information of the headset wearer.

なお、このセンサ330Rとセンサ330Lは、心拍センサ、体温計、飽和酸素濃度センサ、脳波センサ等のいずれであっても良い。また、この実施形態において、センサ330Rとセンサ330Lとを有する構成を示すが、いずれか一方のセンサが存在する構成であっても良い。   The sensors 330R and 330L may be any of a heart rate sensor, a thermometer, a saturated oxygen concentration sensor, an electroencephalogram sensor, and the like. Moreover, in this embodiment, although the structure which has the sensor 330R and the sensor 330L is shown, the structure in which any one sensor may exist may be sufficient.

なお、以下の説明では、センサ330Rとセンサ330Lとを総称して、単にセンサ330と呼ぶこともある。
また、コントローラ300Cは、コントローラ301と、給電部320と、信号処理部340と、マイクロホンユニット350と、を備えて構成される。なお、コントローラ300Cは、図2に示されるようなケーブル中間のボックス形状に限られず、ヘッドバンド内蔵、ネックバンド内蔵、イヤーピース一体型、などの各種の形態が可能である。
In the following description, the sensor 330R and the sensor 330L may be collectively referred to simply as the sensor 330.
The controller 300 </ b> C includes a controller 301, a power supply unit 320, a signal processing unit 340, and a microphone unit 350. The controller 300C is not limited to the box shape in the middle of the cable as shown in FIG. 2, and various forms such as a built-in headband, a built-in neckband, and an earpiece integrated type are possible.

ここで、コントローラ301は、ヘッドセット300における生体情報の取得の各種処理を制御する。給電部320は、コントローラ301の指示により、センサ330Rとセンサ330Lに必要な電力を供給する。信号処理部340は、コントローラ301の指示により、センサ330Rとセンサ330Lからの生体情報を、アナログ入力音声信号に重畳させた状態で端末装置100に送出する。マイクロホンユニット350は、収音して得た音声信号をアナログ入力音声信号として端末装置100に送出する。   Here, the controller 301 controls various processes for obtaining biological information in the headset 300. The power feeding unit 320 supplies necessary power to the sensors 330R and 330L in accordance with an instruction from the controller 301. In response to an instruction from the controller 301, the signal processing unit 340 sends the biological information from the sensors 330R and 330L to the terminal device 100 in a state of being superimposed on the analog input audio signal. The microphone unit 350 sends an audio signal obtained by collecting sound to the terminal device 100 as an analog input audio signal.

図3と図4とは、生体情報測定システム1の他の構成例を示す説明図である。この図3と図4において、図1と図2における同一物には同一番号を付してある。ここでは、ヘッドセット300において、マイクロホンユニットが存在していない。すなわち、ヘッドセット300は、ステレオイヤホンにセンサが内蔵されたものに相当する。ここで、信号処理部340は、コントローラ301の指示により、センサ330Rとセンサ330Lからの生体情報を、アナログ入力音声信号として端末装置100に送出する。   FIG. 3 and FIG. 4 are explanatory diagrams showing another configuration example of the biological information measuring system 1. In FIG. 3 and FIG. 4, the same number is attached | subjected to the same thing in FIG. 1 and FIG. Here, the microphone unit is not present in the headset 300. That is, headset 300 corresponds to a stereo earphone with a built-in sensor. Here, the signal processing unit 340 sends the biological information from the sensor 330R and the sensor 330L to the terminal device 100 as an analog input audio signal according to an instruction from the controller 301.

図5と図6とは、生体情報測定システム1の更に他の構成例を示す説明図である。この図5と図6において、図1と図2における同一物には同一番号を付してある。
ここでは、ヘッドセット300において、右イヤーピース部300Rに、右音声信号(audio_R)を再生する音響再生ユニットとしてのドライバユニット310Rと、当該ヘッドセット装着者の生体情報を取得する複数のセンサ330Ra〜330Rc、を備えて構成される。また、左イヤーピース部300Lは、左音声信号(audio_L)を再生する音響再生ユニットとしてのドライバユニット310Lと、当該ヘッドセット装着者の生体情報を取得する複数のセンサ330La〜330Lcと、を備えて構成される。なお、このセンサ330Ra,センサ330Rb,センサ330Rcと、センサ330La,センサ330Lb,センサ330Lcは、心拍センサ、体温計、飽和酸素濃度センサ、脳波センサ等のいずれであっても良い。
FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory diagrams showing still another configuration example of the biological information measuring system 1. In FIG. 5 and FIG. 6, the same number is attached | subjected to the same thing in FIG. 1 and FIG.
Here, in the headset 300, a driver unit 310R as an acoustic reproduction unit that reproduces a right audio signal (audio_R) and a plurality of sensors 330Ra to 330Rc that acquire biological information of the headset wearer are displayed on the right earpiece unit 300R. , And is configured. The left earpiece unit 300L includes a driver unit 310L as an acoustic reproduction unit that reproduces a left audio signal (audio_L), and a plurality of sensors 330La to 330Lc that acquire biological information of the headset wearer. Is done. The sensors 330Ra, 330Rb, and 330Rc, and the sensors 330La, 330Lb, and 330Lc may be any of a heart rate sensor, a thermometer, a saturated oxygen concentration sensor, an electroencephalogram sensor, and the like.

〔実施形態の動作〕
以下、図7のフローチャートを参照して本実施形態の動作説明を行う。なお、ここでは、図1と図2に示した生体情報測定システムを具体例にする。
まず、使用者が端末装置100のアナログ音声入出力端子190aに、ヘッドセット300のアナログ音声入出力端子390aを接続する(図7中のステップS101,S201)。なお、一般的なアナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aはプラグ・ジャック形式であり、簡単に挿抜可能に構成されている。
[Operation of Embodiment]
The operation of this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG. Here, the biological information measurement system shown in FIGS. 1 and 2 is taken as a specific example.
First, the user connects the analog voice input / output terminal 390a of the headset 300 to the analog voice input / output terminal 190a of the terminal device 100 (steps S101 and S201 in FIG. 7). The general analog audio input / output terminal 190a and the analog audio input / output terminal 390a are of a plug / jack type, and are configured to be easily inserted and removed.

ここで、端末装置100の使用者が、端末装置100側において測定アプリケーションプログラムを動作させる(図7中のステップS102)。なお、この測定アプリケーションプログラムの動作開始については、使用者の意図的な操作に起因するものでも良いし、センサ付きヘッドセット300の接続を検知した端末装置100の制御部101が測定アプリケーションプログラムを起動させても良い。   Here, the user of the terminal device 100 operates the measurement application program on the terminal device 100 side (step S102 in FIG. 7). The operation start of the measurement application program may be caused by a user's intentional operation, or the control unit 101 of the terminal device 100 that detects the connection of the sensor-equipped headset 300 starts the measurement application program. You may let them.

また、ヘッドセット300では、コントローラ301の制御により、マイクロホンユニット350の収音により生成されるアナログ音声信号のみが端末装置100に送出されるように制御する(図7中のステップS202)。すなわち、コントローラ301は、この時点では生体情報が端末装置100に送出されないように制御する。   Further, the headset 300 controls the controller 301 so that only the analog audio signal generated by the sound collection of the microphone unit 350 is transmitted to the terminal device 100 (step S202 in FIG. 7). That is, the controller 301 performs control so that the biological information is not sent to the terminal device 100 at this time.

ここで、測定アプリケーションプログラムは、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムの起動状態を確認する(図7中のステップS103,ステップS104)。ここで、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムとは、通話用アプリケーションプログラム、音声命令アプリケーションプログラム、録音(音声記録)アプリケーションプログラム、録画(動画撮影)アプリケーションプログラム、等である。   Here, the measurement application program confirms the activation state of another application program that uses the analog input audio signal (steps S103 and S104 in FIG. 7). Here, the other application programs using the analog input audio signal are a call application program, a voice command application program, a recording (voice recording) application program, a recording (moving image shooting) application program, and the like.

アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムが起動している場合に(図7中のステップS104でNO)、測定アプリケーションプログラムは、本実施形態の生体情報測定を開始せず、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムの終了を待機する(図7中のステップS104NO、ステップS103)。   When another application program that uses the analog input audio signal is activated (NO in step S104 in FIG. 7), the measurement application program does not start the biological information measurement of the present embodiment, and the analog input audio signal The system waits for the end of another application program that uses (step S104 NO, step S103 in FIG. 7).

一方、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムが起動していない場合に(図7中のステップS104でYES)、測定アプリケーションプログラムは、本実施形態の生体情報測定を開始する。
まず、測定アプリケーションプログラムは、ヘッドセット300に内蔵されるセンサ330Rと330Lとに対して、右音声信号(audio_R)と左音声信号(audio_L)の配線に乗せて、センサ駆動信号を送出する(図7中のステップS105)。
On the other hand, when no other application program using the analog input audio signal is activated (YES in step S104 in FIG. 7), the measurement application program starts the biological information measurement of the present embodiment.
First, the measurement application program sends sensor drive signals to the sensors 330R and 330L built in the headset 300 by placing them on the wiring of the right audio signal (audio_R) and the left audio signal (audio_L) (FIG. 7 in step S105).

なお、このセンサ駆動信号は、音声信号に重畳して送出するため、非可聴状態にして生成することが望ましい。ここで、非可聴状態の一例としては、マスキング効果により聴覚上は音声信号に隠れた状態になるよう、可聴帯域内で周波数とレベルとを選択することが可能である。この場合に、マスキング効果を所望のタイミングで発生させるために、音声信号に意図的にノイズを付加することも可能である。また、非可聴状態の他の例としては、可聴帯域内で駆動信号をスペクトラム拡散によって、低レベルかつ広帯域に分散させることも可能である。また、非可聴状態の別の例としては、以上の可聴帯域内のマスキング効果のある信号や可聴帯域外の信号として短時間の信号を生成し、その短時間の信号から一定時間は有効になるようにすることも可能である。   In addition, since this sensor drive signal is superimposed on an audio | voice signal and sent, it is desirable to produce | generate in an inaudible state. Here, as an example of a non-audible state, it is possible to select a frequency and a level within an audible band so as to be hidden in an audio signal on hearing due to a masking effect. In this case, in order to generate the masking effect at a desired timing, it is possible to intentionally add noise to the audio signal. As another example of the inaudible state, it is also possible to disperse the drive signal in a low level and in a wide band by spread spectrum within the audible band. As another example of the non-audible state, a short-time signal is generated as a signal having a masking effect in the above-described audible band or a signal outside the audible band, and a certain time is valid from the short-time signal. It is also possible to do so.

また、非可聴状態の更に他の例としては、可聴帯域外の周波数の搬送波を用いることが可能である。また、非可聴状態の更に他の例としては、以上の可聴帯域内や可聴帯域外の信号として短時間の信号を生成し、その短時間の信号から一定時間は有効になるようにすることも可能である。   As still another example of the inaudible state, a carrier wave having a frequency outside the audible band can be used. As another example of the non-audible state, a short-time signal is generated as a signal in the above-mentioned audible band or outside the audible band, and a certain period of time is enabled from the short-time signal. Is possible.

ここで、一般的な端末装置100の音声処理部120では、音楽再生の機能として、44.1kHzや48kHzをサンプリング周波数とするD−A変換器を備えているため、22kHzや24kHzまで再生する能力を備えたものが多い。
一方、可聴周波数は20kHzと言われている。そこで、本実施形態のセンサ駆動信号として、可聴帯域外の周波数である20〜22kHz程度の周波数を採用することが望ましい。
Here, since the audio processing unit 120 of the general terminal device 100 includes a DA converter having a sampling frequency of 44.1 kHz or 48 kHz as a music reproduction function, the ability to reproduce up to 22 kHz or 24 kHz. Many are equipped with.
On the other hand, the audible frequency is said to be 20 kHz. Therefore, it is desirable to employ a frequency of about 20 to 22 kHz, which is a frequency outside the audible band, as the sensor drive signal of the present embodiment.

このようにすることで、生体情報測定用のセンサと既存の端末装置100とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。
図8(a)は、音声処理部120から音楽再生の際に出力されるアナログ出力音声信号の波形の一例を示しており、横軸は時間、縦軸は信号レベルである。また、図8(b)は、音声処理部120から音楽再生の際に出力される図8(a)と同じ信号をスペクトログラムとして示した図であり、横軸は時間、縦軸は周波数、濃淡は信号レベル(黒:低レベル、白:高レベル)である。
In this way, when connecting the biometric information measurement sensor and the existing terminal device 100 via the analog voice input / output terminal, the biometric information can be reproduced without interfering with the original music reproduction or telephone call. Information measurement becomes possible.
FIG. 8A shows an example of the waveform of an analog output audio signal output from the audio processing unit 120 during music reproduction, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the signal level. FIG. 8B is a diagram showing the same signal as FIG. 8A output from the audio processing unit 120 during music playback as a spectrogram, with the horizontal axis representing time, the vertical axis representing frequency, and the density. Is the signal level (black: low level, white: high level).

図9(a)は、音声処理部120から音楽再生の際に出力されるアナログ出力音声信号にセンサ駆動信号が重畳された信号波形の一例を示している。また、図9(b)は、音声処理部120から音楽再生の際に出力される図9(a)と同じ信号をスペクトログラムとして示した図であり、横軸は時間、縦軸は周波数、濃淡は信号レベル(黒:低レベル、白:高レベル)である。   FIG. 9A shows an example of a signal waveform in which a sensor drive signal is superimposed on an analog output audio signal output from the audio processing unit 120 during music reproduction. FIG. 9 (b) is a diagram showing the same signal as FIG. 9 (a) output from the audio processing unit 120 during music reproduction as a spectrogram, with the horizontal axis representing time, the vertical axis representing frequency, and the density. Is the signal level (black: low level, white: high level).

図9の場合は、22kHz付近の周波数にセンサ駆動信号の搬送波信号を認めることができる。このように、センサ駆動信号の搬送波を可聴帯域外とすることで、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。また、22kHz付近では本来の音楽再生の信号に含まれる周波数成分が極めて小さくなっているため、センサ駆動に関して誤動作を発生する問題も生じない。   In the case of FIG. 9, the carrier signal of the sensor drive signal can be recognized at a frequency around 22 kHz. In this way, by making the carrier wave of the sensor drive signal out of the audible band, it is possible to measure biometric information without hindering music playback and telephone calls that are intended for use. In addition, since the frequency component included in the original music reproduction signal is extremely small in the vicinity of 22 kHz, there is no problem of causing malfunction in sensor driving.

なお、端末装置100の機種によっては音声処理部120が再生可能な上限周波数が異なることも予想される。このため、測定アプリケーションプログラムの動作開始時に、予め定めておいた複数の異なる周波数でセンサ駆動信号を送出し、ヘッドセット300からの返答信号を確認することで、確実に通信が確立するセンサ駆動信号の搬送波の周波数を決定するようにしても良い。この場合は、例えば、12kHz,14kHz,16kHz,18kHz,20kHz,22kHz,のようにセンサ駆動信号の搬送波の周波数を順次上げていって、動作可能な最大の周波数を用いることが望ましい。   Note that the upper limit frequency that can be reproduced by the audio processing unit 120 is expected to be different depending on the model of the terminal device 100. For this reason, at the start of the operation of the measurement application program, sensor drive signals are transmitted at a plurality of different predetermined frequencies, and a response signal from the headset 300 is confirmed, so that communication is established reliably. The frequency of the carrier wave may be determined. In this case, for example, it is desirable to sequentially increase the carrier frequency of the sensor drive signal, such as 12 kHz, 14 kHz, 16 kHz, 18 kHz, 20 kHz, 22 kHz, and use the maximum operable frequency.

また、ヘッドセット300のコントローラ301は、端末装置100に接続された時点から、センサ駆動信号の受信と存在確認とを繰り返している(図7中のステップS203,ステップS204)。
端末装置100からのセンサ駆動信号の受信を確認したコントローラ301は、コントローラ301と信号処理部340とが、必要に応じてセンサ駆動の受信確認として返答信号を作成して、マイクロホンユニット350用のアナログ入力音声信号(mic)の配線に乗せて、センサ駆動信号の応答として返答信号を端末装置100に対して送出する。
Moreover, the controller 301 of the headset 300 repeats reception of a sensor drive signal and presence confirmation from the time of being connected to the terminal device 100 (step S203 and step S204 in FIG. 7).
The controller 301 that has confirmed the reception of the sensor drive signal from the terminal device 100 causes the controller 301 and the signal processing unit 340 to generate a response signal as the reception confirmation of the sensor drive as necessary, and the analog for the microphone unit 350 A response signal is sent to the terminal device 100 as a response to the sensor drive signal by placing it on the wiring of the input audio signal (mic).

なお、この返答信号及び後述する生体情報としては、マイクロホンユニット350からのアナログ入力音声信号として使用される上限周波数を超える周波数であって、かつ、音声処理部120で入力及び処理可能な周波数の搬送波を用いることが望ましい。
例えば、一般的な端末装置100の音声処理部120では、機種により差があるものの、通話や録音や録画用音声処理として、15kHz程度までは安定して入力及び処理可能な性能を有している。これに対して、通話や音声命令のアプリケーションプログラムでは10kHz程度までしか使用しないことが多い。この場合に、本実施形態の返答信号と生体情報の搬送波として、10kHzより高い周波数(たとえば、15kHz程度)を採用することが望ましい。
The response signal and biometric information described later include a carrier wave having a frequency that exceeds the upper limit frequency used as an analog input audio signal from the microphone unit 350 and that can be input and processed by the audio processing unit 120. It is desirable to use
For example, the voice processing unit 120 of the general terminal device 100 has a performance capable of stably inputting and processing up to about 15 kHz as voice processing for calls, recording, and recording, although there are differences depending on the model. . In contrast, application programs for calls and voice commands often use only up to about 10 kHz. In this case, it is desirable to employ a frequency (for example, about 15 kHz) higher than 10 kHz as the response signal and biological information carrier wave of this embodiment.

なお、端末装置100の機種によっては音声処理部120が入力及び処理可能な上限周波数が異なることも予想される。このため、測定アプリケーションプログラムの動作開始時に、端末装置100側とヘッドセット300側とで予め定めておいた複数の異なる周波数の搬送波で、ヘッドセット300から返答信号を送出し、確実に通信が確立する搬送波の周波数を決定するようにしても良い。   It should be noted that the upper limit frequency that can be input and processed by the voice processing unit 120 may be different depending on the model of the terminal device 100. For this reason, at the start of the operation of the measurement application program, a response signal is transmitted from the headset 300 using a plurality of carrier waves having different frequencies that are predetermined on the terminal device 100 side and the headset 300 side, and communication is reliably established. The frequency of the carrier to be used may be determined.

そして、コントローラ301が端末装置100からのセンサ駆動信号の受信を確認した場合(図7中のステップS204でYES)、コントローラ301は、マイクロホンユニット350の収音により生成されるアナログ音声信号に対して生体情報を重畳した状態で、端末装置100に送出されるように制御する(図7中のステップS205)。また、コントローラ301からの指示により、給電部320からセンサ330Rとセンサ330Lとに電力を供給する(図7中のステップS206)。なお、給電部320は、センサ駆動に必要な電力を内蔵された電池(図示せず)から供給しても良いし、マイクロホンユニット350駆動用に端末装置100から供給される電圧を用いても良い。   When the controller 301 confirms the reception of the sensor drive signal from the terminal device 100 (YES in step S204 in FIG. 7), the controller 301 performs the analog audio signal generated by the sound collection of the microphone unit 350. Control is performed so that the biometric information is transmitted to the terminal device 100 in a superimposed state (step S205 in FIG. 7). Further, in response to an instruction from the controller 301, power is supplied from the power supply unit 320 to the sensor 330R and the sensor 330L (step S206 in FIG. 7). The power feeding unit 320 may supply power necessary for driving the sensor from a built-in battery (not shown), or may use a voltage supplied from the terminal device 100 for driving the microphone unit 350. .

また、コントローラ301は、端末装置100からのセンサ駆動信号の受信を確認した場合(図7中のステップS204でYES)、センサ330Rとセンサ330Lとに電力を供給する(図7中のステップS206)と共に、センサ330Rとセンサ330Lについてキャリブレーションを実行することも望ましい。すなわち、発光素子と受光素子とを用いる場合には、所定光量で発光素子を発光させると共に、所定レベルの測定信号が得られるように受光素子の受光感度を設定する、等のキャリブレーション処理を実行する。   Further, when the controller 301 confirms reception of the sensor drive signal from the terminal device 100 (YES in step S204 in FIG. 7), the controller 301 supplies power to the sensor 330R and the sensor 330L (step S206 in FIG. 7). At the same time, it is also desirable to perform calibration for the sensors 330R and 330L. That is, when a light emitting element and a light receiving element are used, a calibration process is performed such that the light emitting element emits light with a predetermined amount of light and the light receiving sensitivity of the light receiving element is set so that a predetermined level of measurement signal is obtained. To do.

また、コントローラ301は、端末装置100からのセンサ駆動信号の受信を確認した場合(図7中のステップS204でYES)、複数のセンサ330を搭載したヘッドセット300において、実際に使用するいずれかのセンサを選択したり、センサ330のモードを切り替えることも可能である。   In addition, when the controller 301 confirms reception of the sensor drive signal from the terminal device 100 (YES in step S204 in FIG. 7), the controller 301 can select any one that is actually used in the headset 300 equipped with the plurality of sensors 330. It is also possible to select a sensor or switch the mode of the sensor 330.

そして、駆動電力を供給されたセンサ330Rとセンサ330Lとは生体情報測定を実行し、当該ヘッドセット装着者の生体情報を取得し(図7中のステップS206)、取得した生体情報を信号処理部340に送る。
そして、信号処理部340は、駆動状態にされたセンサ330Rとセンサ330Lで得られた生体情報を、上述した所定周波数の搬送波信号を用いて変調した状態で、アナログ入力音声信号に重畳させて、アナログ音声入出力端子390aとアナログ音声入出力端子190aとを経由して端末装置100に送出する(図7中のステップS207)。
ここで、「重畳」とは、アナログ入力音声信号の周波数帯域内のいずれかの周波数を用いて生体情報を含ませることを言い、本来のアナログ入力音声信号が存在しているか否かを問わない。また、上述した所定周波数の搬送波信号を用いる代わりに、スペクトラム拡散や音響透かしの技術を用いて、生体情報をアナログ入力音声信号の周波数帯域内に含めることも、「重畳」に含めるものとする。
Then, the sensor 330R and the sensor 330L to which the driving power is supplied perform biological information measurement, acquire biological information of the headset wearer (step S206 in FIG. 7), and use the acquired biological information as a signal processing unit. Send to 340.
Then, the signal processing unit 340 superimposes the biological information obtained by the sensor 330R and the sensor 330L in the driving state using the carrier wave signal having the predetermined frequency described above, and superimposes the analog information on the analog input audio signal. The data is sent to the terminal device 100 via the analog voice input / output terminal 390a and the analog voice input / output terminal 190a (step S207 in FIG. 7).
Here, “superimposition” means that biological information is included using any frequency within the frequency band of the analog input audio signal, regardless of whether the original analog input audio signal exists. . In addition, the use of spread spectrum or acoustic watermarking technology instead of using the carrier wave signal of the predetermined frequency described above to include biological information within the frequency band of the analog input audio signal is also included in “superimposition”.

なお、血管の拍動により得られる脈波信号などは、加工しない状態の生信号のままでは非常に低い周波数の信号である。このため、上述した所定周波数の搬送波信号を用いて、振幅変調あるいは周波数変調などの変調信号として端末装置100に送出することが非常に望ましい。   Note that a pulse wave signal or the like obtained by pulsation of a blood vessel is a signal having a very low frequency if the raw signal is not processed. For this reason, it is highly desirable to transmit the modulated signal such as amplitude modulation or frequency modulation to the terminal apparatus 100 using the carrier wave signal having the predetermined frequency described above.

また、コントローラ301は、端末装置100からのセンサ駆動信号を継続して受信できているかを定期的に確認している(図7中のステップS208)。
ここで、コントローラ301が、センサ駆動信号の受信を継続して確認できている場合(図7中のステップS208でYES)、コントローラ301は、センサ330Rとセンサ330Lの駆動と生体情報測定(図7中のステップS206)と、信号処理部340による生体情報の送出(図7中のステップS207とを繰り返して実行するよう制御する。
Further, the controller 301 periodically confirms whether or not the sensor drive signal from the terminal device 100 can be continuously received (step S208 in FIG. 7).
Here, when the controller 301 can continuously confirm the reception of the sensor drive signal (YES in step S208 in FIG. 7), the controller 301 drives the sensors 330R and 330L and measures biological information (FIG. 7). Step S206 in the middle) and sending of biological information by the signal processing unit 340 (Step S207 in FIG. 7) are repeatedly executed.

一方、端末装置100側では、アナログ音声入出力端子190a経由で音声処理部120が、アナログ入力音声信号に重畳された状態のセンサ330Rとセンサ330Lで得られた生体情報を受信する(図7中のステップS106)。
ここで、測定アプリケーションプログラムは音声処理部120と共に、アナログ入力音声信号に重畳された状態のセンサ330Rとセンサ330Lで得られた生体情報を抽出し、信号処理として生体情報を解析する(図7中のステップS107)。なお、得られた生体情報をどのように解析して、どのように利用するかについては、測定アプリケーションプログラムにおいて自由に定めることができる。
On the other hand, on the terminal device 100 side, the audio processing unit 120 receives the biological information obtained by the sensors 330R and 330L superimposed on the analog input audio signal via the analog audio input / output terminal 190a (in FIG. 7). Step S106).
Here, the measurement application program extracts the biological information obtained by the sensor 330R and the sensor 330L superimposed on the analog input voice signal together with the voice processing unit 120, and analyzes the biological information as signal processing (in FIG. 7). Step S107). Note that how to analyze and how to use the obtained biological information can be freely determined in the measurement application program.

また、測定アプリケーションプログラムは、生体情報測定中において、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムの起動状態を確認する(図7中のステップS108)。
通話や録音や音声命令等のアナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムが起動している場合に(図7中のステップS109でYES)、生体情報が他のアプリケーションプログラムで使用する音声への影響を考慮して、測定アプリケーションプログラムの動作を一時中断する(図7中のステップS110)。この中断の際に、測定アプリケーションプログラムは、センサ駆動信号の送信も中断する。
In addition, the measurement application program confirms the activation state of another application program that uses the analog input audio signal during the measurement of biological information (step S108 in FIG. 7).
When another application program that uses an analog input voice signal such as a call, recording, or voice command is activated (YES in step S109 in FIG. 7), the biometric information is converted to a voice that is used in the other application program. Considering the influence, the operation of the measurement application program is temporarily suspended (step S110 in FIG. 7). At the time of this interruption, the measurement application program also interrupts the transmission of the sensor drive signal.

なお、測定アプリケーションプログラムは、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムが終了した場合には速やかに生体情報測定を再開できるように、生体情報測定一時中断中においても、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムの起動状態を繰り返し確認する(図7中のステップS110,ステップS108,ステップS109)。   Note that the measurement application program uses the analog input audio signal even during the suspension of biometric information measurement so that the biometric information measurement can be resumed quickly when other application programs that use the analog input audio signal are terminated. The activation status of other application programs to be confirmed is repeatedly confirmed (steps S110, S108, and S109 in FIG. 7).

この状態で、ヘッドセット300側において、コントローラ301が、センサ駆動信号の受信を確認できない場合(図7中のステップS208でNO)、コントローラ301は、センサ330Rとセンサ330Lの駆動と生体情報測定動作を一時中断する(図7中のステップS209)。この測定動作の中断の際には、アナログ入力音声信号に重畳させた生体情報測定の送出も停止する。   In this state, when the controller 301 cannot confirm reception of the sensor drive signal on the headset 300 side (NO in step S208 in FIG. 7), the controller 301 drives the sensors 330R and 330L and performs a biological information measurement operation. Is temporarily suspended (step S209 in FIG. 7). When the measurement operation is interrupted, the sending of the biological information measurement superimposed on the analog input audio signal is also stopped.

なお、センサ駆動信号の途絶は、端末装置100側の他のアプリケーションプログラムの起動が原因だけでなく、アナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aの接続取り外しの可能性もある。
このため、コントローラ301は、アナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aの接続取り外しについても確認する(図7中のステップS210)。
Note that the interruption of the sensor drive signal is not only due to the activation of another application program on the terminal device 100 side, but also the connection / disconnection of the analog voice input / output terminal 190a and the analog voice input / output terminal 390a.
For this reason, the controller 301 also confirms connection / disconnection of the analog audio input / output terminal 190a and the analog audio input / output terminal 390a (step S210 in FIG. 7).

アナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aの接続取り外しであれば(図7中のステップS210でYES)、コントローラ301は、ヘッドセット300における生体情報測定の動作を全て終了する(図7中のステップS109でエンド)。   If the analog voice input / output terminal 190a and the analog voice input / output terminal 390a are connected and disconnected (YES in step S210 in FIG. 7), the controller 301 ends all the biological information measurement operations in the headset 300 (FIG. 7). End in step S109).

センサ駆動信号が停止している(図7中のステップS208でNO)が、アナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aの接続が維持されている場合(図7中のステップS210でNO)、センサ駆動信号の送信が再開した場合に速やかに生体情報測定を再開できるように、コントローラ301は、センサ駆動信号の受信確認を繰り返し実行する(図7中のステップS208)。   Although the sensor drive signal is stopped (NO in step S208 in FIG. 7), the connection between the analog audio input / output terminal 190a and the analog audio input / output terminal 390a is maintained (NO in step S210 in FIG. 7). ), The controller 301 repeatedly performs reception confirmation of the sensor drive signal so that the biological information measurement can be resumed promptly when the transmission of the sensor drive signal is resumed (step S208 in FIG. 7).

また、生体情報測定を実行中の端末装置100側において、制御部101は、アナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aの接続取り外しについて確認する(図7中のステップS111)。
アナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aの接続が維持されている場合(図7中のステップS111でNO)、測定アプリケーションプログラムによる、センサ駆動信号の送出(図7中のステップS105)、センサ330Rとセンサ330Lで得られた生体情報の受信(図7中のステップS106)、生体情報の解析(図7中のステップS107)、アナログ入力音声信号を使用する他のアプリケーションプログラムの起動確認(図7中のステップS110,ステップS108,ステップS109)、を繰り返し実行する。
Further, on the terminal device 100 side performing the biological information measurement, the control unit 101 confirms connection / disconnection of the analog voice input / output terminal 190a and the analog voice input / output terminal 390a (step S111 in FIG. 7).
When the connection between the analog voice input / output terminal 190a and the analog voice input / output terminal 390a is maintained (NO in step S111 in FIG. 7), the sensor drive signal is transmitted by the measurement application program (step S105 in FIG. 7). Receiving the biological information obtained by the sensors 330R and 330L (step S106 in FIG. 7), analyzing the biological information (step S107 in FIG. 7), and confirming the activation of other application programs using the analog input voice signal (Step S110, Step S108, and Step S109 in FIG. 7) are repeatedly executed.

一方、アナログ音声入出力端子190aとアナログ音声入出力端子390aの接続取り外しが発生していれば(図7中のステップS111でYES)、制御部101が測定アプリケーションプログラムを終了させる(図7中のステップS112、ステップS113でエンド)。なお、この場合に、端末装置100とヘッドセット300とは、通常状態の音響再生や通話などの動作に復帰する。   On the other hand, if connection / disconnection of analog audio input / output terminal 190a and analog audio input / output terminal 390a has occurred (YES in step S111 in FIG. 7), control unit 101 ends the measurement application program (in FIG. 7). Step S112, end in step S113). In this case, the terminal device 100 and the headset 300 return to operations such as normal sound reproduction and telephone conversation.

なお、以上のフローチャートには示されていないが、端末装置100の使用者が意図的に測定アプリケーションプログラムを終了させた場合にも、測定アプリケーションプログラムが終了し(図7中のステップS112、ステップS113でエンド)、端末装置100とヘッドセット300とは、通常状態の音響再生や通話などの動作に復帰する。   Although not shown in the above flowchart, the measurement application program is also terminated when the user of the terminal device 100 intentionally terminates the measurement application program (steps S112 and S113 in FIG. 7). The terminal device 100 and the headset 300 return to operations such as normal sound reproduction and telephone conversation.

なお、以上のフローチャートに沿った説明では、通話などの他のアプリケーションプログラムの動作時には、測定アプリケーションプログラムが生体情報測定の動作を一時中断させるとしていたが、このような一時中断動作をしないことも可能である。
すなわち、アナログ入力音声信号を使用する通話等の他のアプリケーションプログラムを動作させる場合において、センサ330Rとセンサ330Lで得られた生体情報を、他のアプリケーションプログラムが使用するアナログ入力音声信号の周波数帯域を外した状態の所定周波数の搬送波信号を用いて変調した状態で、アナログ入力音声信号に重畳させれば良い。
In the explanation according to the above flowchart, the measurement application program temporarily suspends the biological information measurement operation when another application program such as a telephone call is operated. However, such a temporary suspension operation may not be performed. It is.
That is, when operating another application program such as a phone call using an analog input voice signal, the biological information obtained by the sensors 330R and 330L is used as the frequency band of the analog input voice signal used by the other application program. What is necessary is just to superimpose on an analog input audio | voice signal in the state modulated using the carrier wave signal of the predetermined frequency of the removed state.

このようにすることでも、生体情報測定用のセンサと端末装置とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である通話等に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。
〔第二の実施形態〕
図10はヘッドセット300と端末装置100とを含む生体情報測定システムの第二の実施形態の動作状態を示すフローチャートである。ここで、図10において、図7として示したフローチャートと同一処理内容については同一ステップ番号を付すことで、重複した説明を省略する。
Even in this way, when connecting a biometric information measurement sensor and a terminal device via an analog voice input / output terminal, it is possible to measure biometric information without hindering a call or the like that is originally intended. Become.
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a flowchart showing an operation state of the second embodiment of the biological information measurement system including the headset 300 and the terminal device 100. Here, in FIG. 10, the same processing numbers as those in the flowchart shown in FIG.

この第二の実施形態では、コントローラ301が端末装置100からのセンサ駆動信号の受信を確認した場合(図10中のステップS204でYES)、コントローラ301は、
生体情報のみが端末装置100に送出されるように、すなわち、マイクロホンユニット350の収音により生成されるアナログ音声信号が端末装置100に送出されないように、制御する(図10中のステップS205’)。この場合、生体情報に音声信号が混入することがなくなり、正確な測定が可能になる。
In the second embodiment, when the controller 301 confirms reception of the sensor drive signal from the terminal device 100 (YES in step S204 in FIG. 10), the controller 301
Control is performed so that only biological information is transmitted to the terminal device 100, that is, an analog audio signal generated by sound collection by the microphone unit 350 is not transmitted to the terminal device 100 (step S205 ′ in FIG. 10). . In this case, an audio signal is not mixed in the biological information, and accurate measurement is possible.

〔第三の実施形態〕
図11はヘッドセット300と端末装置100とを含む生体情報測定システムの第三の実施形態の動作状態を示すフローチャートである。
この第三の実施形態は、図3と図4とに示したように、マイクロホンユニットを備えていないセンサ内蔵のイヤホンをヘッドセット300とした場合の生体情報測定システム1を対象とした実施形態である。この図11において、図7として示したフローチャートと同一処理内容については同一ステップ番号を付すことで、重複した説明を省略する。
[Third embodiment]
FIG. 11 is a flowchart showing an operation state of the third embodiment of the biological information measuring system including the headset 300 and the terminal device 100.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the third embodiment is an embodiment intended for the biological information measurement system 1 when the headset 300 is an earphone with a built-in sensor that does not include a microphone unit. is there. In FIG. 11, the same processing numbers as those in the flowchart shown in FIG.

まず、使用者が端末装置100のアナログ音声入出力端子190aに、マイクロホンユニットを備えていないヘッドセット300のアナログ音声入出力端子390aを接続する(図11中のステップS101”,S201”)。なお、ここで、コントローラ301は、音声入出力端子390aにおいて、マイクロホンユニットが接続されるべきマイク端子を開放又は短絡させることで使用不可状態にする(図11中のステップS202”)。   First, the user connects the analog audio input / output terminal 390a of the headset 300 not provided with the microphone unit to the analog audio input / output terminal 190a of the terminal device 100 (steps S101 ″ and S201 ″ in FIG. 11). Here, the controller 301 disables the voice input / output terminal 390a by opening or shorting the microphone terminal to which the microphone unit is connected (step S202 ″ in FIG. 11).

そして、コントローラ301が端末装置100からのセンサ駆動信号の受信を確認した場合(図11中のステップS203,S204でYES)、コントローラ301は、音声入出力端子390aにおいて、マイクロホンユニットが接続されるべきマイク端子に生体情報のみを送信できる状態ににする(図11中のステップS205”)。この場合、マイクロホンユニットを備えずにセンサを有するイヤホンをヘッドセット300とした場合に、生体情報を確実に端末装置100に送信できるようになり、正確な測定が可能になる。   When the controller 301 confirms reception of the sensor drive signal from the terminal device 100 (YES in steps S203 and S204 in FIG. 11), the controller 301 should be connected to the microphone unit at the audio input / output terminal 390a. In a state where only the biological information can be transmitted to the microphone terminal (step S205 "in FIG. 11). In this case, when the earphone having the sensor without the microphone unit is used as the headset 300, the biological information is surely obtained. It becomes possible to transmit to the terminal device 100, and accurate measurement becomes possible.

〔他の実施形態〕
以上の説明において、駆動信号の存在によりセンサの駆動(測定実行)、駆動信号の不存在によりセンサの駆動停止(測定中止又は測定中断)としていたが、これに限定されるものではない。
[Other Embodiments]
In the above description, the drive of the sensor (measurement execution) is caused by the presence of the drive signal, and the drive of the sensor is stopped (measurement is stopped or measurement is stopped) by the absence of the drive signal. However, the present invention is not limited to this.

例えば、センサ駆動信号の周波数の違い(22kHz,23kHz,24kHzなど)、異なるセンサ駆動信号の組合せ(22kHzのみ、22kHzと23kHz、22kHzと24kHzなど)、左右のセンサ駆動信号の位相差(同相、逆相、位相差90度など)などの情報に基づいて、複数のセンサが存在する場合のいずれかのセンサの選択、センサの発光光量の調整、センサの電極のインピーダンスチェックなど、各種の状態を制御することも可能である。この場合、各種の生体情報測定を所望の状態に切り替えて実行することが可能になる。   For example, sensor drive signal frequency difference (22 kHz, 23 kHz, 24 kHz, etc.), different sensor drive signal combinations (22 kHz only, 22 kHz and 23 kHz, 22 kHz and 24 kHz, etc.), left and right sensor drive signal phase difference (in-phase, reverse) Control various states based on information such as phase and phase difference (90 degrees), such as selecting one of the sensors when there are multiple sensors, adjusting the amount of light emitted from the sensor, and checking the impedance of the sensor electrodes. It is also possible to do. In this case, it is possible to perform various biological information measurements by switching to a desired state.

〔実施形態により得られる効果〕
(1)本実施形態に係る生体情報測定システム1、又は、この生体情報測定システム1に用いられるヘッドセット300では、端末装置100側からセンサ駆動信号をアナログ出力音声信号に重畳して出力し、ヘッドセット300では、アナログ出力音声信号に含まれるセンサ駆動信号を抽出してセンサ330を駆動する。そして、ヘッドセット300では、アナログ入力音声信号に重畳させた状態の生体情報を端末装置100に送出し、端末装置100は、アナログ入力音声信号に重畳された生体情報を抽出して処理する。
[Effect obtained by the embodiment]
(1) In the biological information measurement system 1 according to the present embodiment or the headset 300 used in the biological information measurement system 1, the sensor drive signal is superimposed on the analog output audio signal from the terminal device 100 side and output. In the headset 300, the sensor drive signal included in the analog output audio signal is extracted to drive the sensor 330. Then, the headset 300 sends the biological information superimposed on the analog input audio signal to the terminal device 100, and the terminal device 100 extracts and processes the biological information superimposed on the analog input audio signal.

これにより、センサ330が内蔵されたヘッドセット300と既存の端末装置100を使用して、生体情報測定用のセンサ330と端末装置100とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   Thus, when the headset 300 incorporating the sensor 330 and the existing terminal device 100 are used to connect the biological information measurement sensor 330 and the terminal device 100 via the analog audio input / output terminal, Biometric information can be measured without hindering the music playback and phone calls that are used.

また、端末装置100とヘッドセット300とを有線接続するため、無線接続のような電力消費が無く、長時間の使用が可能である。また、端末装置100とヘッドセット300とが有線接続であるため、ヘッドセット300に内蔵されたセンサの消費電力を有線接続経由で伝達することが可能になる。このため、大容量の電池をヘッドセット300に内蔵させる必要がなくなる。   Further, since the terminal device 100 and the headset 300 are connected by wire, there is no power consumption as in the case of wireless connection, and the device can be used for a long time. In addition, since the terminal device 100 and the headset 300 are wired, it is possible to transmit the power consumption of the sensor built in the headset 300 via the wired connection. For this reason, it is not necessary to incorporate a large capacity battery in the headset 300.

また、端末装置100とヘッドセット300との間で、無線接続の際のペアリングのような設定作業は必要なく、単にアナログ音声入出力端子を使用してプラグとジャックとを接続するだけで、測定が可能になる。
そして、信号入力部/信号出力部は、一般的な端末装置に標準的に搭載されているプラグ・ジャックを使用することができるため、既存のほとんどのヘッドセットと端末装置を用いて生体情報測定システムを構築することが可能になる。
In addition, setting work such as pairing at the time of wireless connection between the terminal device 100 and the headset 300 is not necessary, and simply connecting the plug and jack using an analog audio input / output terminal, Measurement becomes possible.
Since the signal input unit / signal output unit can use a plug / jack that is standardly mounted on a general terminal device, biometric information measurement is performed using most existing headsets and terminal devices. It becomes possible to build a system.

(2)アナログ出力音声信号に重畳されたセンサ駆動信号に基づいてセンサ330の駆動と駆動停止とを制御するため、既存の端末装置100を用いて、生体情報測定用のセンサ330と端末装置100とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (2) In order to control the driving and stopping of the sensor 330 based on the sensor driving signal superimposed on the analog output sound signal, the existing terminal device 100 is used to measure the biological information measuring sensor 330 and the terminal device 100. Is connected via an analog voice input / output terminal, it is possible to measure biometric information without hindering music playback and telephone calls that are originally intended.

(3)ヘッドセット300側でセンサ駆動信号を受信しない場合には、センサ330を駆動停止状態に制御するため、既存の端末装置100を用いて、生体情報測定用のセンサ330と端末装置100とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (3) When the sensor drive signal is not received on the headset 300 side, in order to control the sensor 330 to the drive stop state, the existing terminal device 100 is used to measure the biological information measuring sensor 330 and the terminal device 100. Is connected via an analog voice input / output terminal, biometric information can be measured without hindering music playback and telephone calls that are intended for use.

(4)ヘッドセット300側でコントローラ301は、センサ駆動信号に基づいて、センサについて駆動と駆動停止以外の状態について制御するため、複数のセンサのいずれかの選択、センサの発光光量の調整、センサの電極のインピーダンスチェックなど、各種の生体情報測定や、生体情報測定を正確に行うための補助的な制御が可能になる。   (4) On the headset 300 side, the controller 301 controls a state other than driving and driving stop for the sensor based on the sensor driving signal, so that any one of a plurality of sensors, adjustment of the light emission amount of the sensor, sensor Various biological information measurements such as impedance check of the electrodes, and auxiliary control for accurately performing the biological information measurement become possible.

(5)ヘッドセット300側でコントローラ301は、センサで取得された生体情報を信号処理して、マイクロホンからのアナログ音声信号に重畳させて端末装置100に送るよう制御することで、既存の端末装置100を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置100とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である通話等に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (5) On the headset 300 side, the controller 301 performs signal processing on the biological information acquired by the sensor and superimposes it on the analog audio signal from the microphone, and sends it to the terminal device 100, whereby the existing terminal device When the biometric information measuring sensor and the terminal device 100 are connected to each other via the signal input unit / signal output unit using the 100, the biometric information measurement can be performed without hindering a call or the like that is originally used. It becomes possible.

(6)端末装置100に格納された測定アプリケーションプログラムにより、センサ駆動信号の出力と、生体情報の抽出と処理とを実行するため、既存の端末装置100を用いて、生体情報測定用のセンサ330と端末装置100とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (6) In order to execute the output of the sensor drive signal and the extraction and processing of the biological information by the measurement application program stored in the terminal device 100, the sensor 330 for measuring biological information using the existing terminal device 100 is used. When the terminal device 100 is connected to the terminal device 100 via the analog voice input / output terminal, it is possible to measure biometric information without hindering music playback and telephone calls that are intended for use.

(7)端末装置100はセンサ駆動信号を非可聴状態に生成して出力するため、既存の端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (7) Since the terminal device 100 generates and outputs a sensor drive signal in an inaudible state, the sensor for biological information measurement and the terminal device are connected via the signal input unit / signal output unit using the existing terminal device. When a wired connection is made, it is possible to measure biological information without hindering music playback and telephone calls that are originally intended.

(8)マイクロホン350で生成されるアナログ入力音声信号の帯域外の周波数で生体情報をアナログ入力音声信号に重畳して端末装置100に送出するため、既存の端末装置100を用いて、生体情報測定用のセンサ330と端末装置100とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (8) Biological information is superposed on the analog input voice signal at a frequency outside the band of the analog input voice signal generated by the microphone 350 and transmitted to the terminal apparatus 100. Therefore, the biological information measurement is performed using the existing terminal apparatus 100. When the digital sensor 330 and the terminal device 100 are connected via the analog voice input / output terminal, it is possible to measure biological information without hindering music playback and telephone calls that are intended for use.

(9)端末装置100においてアナログ入力音声信号を使用するか否かを監視し、アナログ入力音声信号を使用する期間において、センサの駆動を停止するようにセンサ駆動信号を生成するため、既存の端末装置100を用いて、生体情報測定用のセンサ330と端末装置100とをアナログ音声入出力端子経由で接続する際に、本来の用途である通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (9) An existing terminal is used to monitor whether or not the analog input audio signal is used in the terminal device 100 and to generate a sensor drive signal so as to stop driving of the sensor during the period in which the analog input audio signal is used. When the device 100 is used to connect the biometric information measurement sensor 330 and the terminal device 100 via the analog voice input / output terminal, the biometric information can be measured without hindering a call that is originally intended. Become.

(10)センサの駆動と駆動停止とを制御するセンサ駆動信号を端末装置側で生成するため、既存の携帯端末装置を用いて、生体情報測定用のセンサと携帯端末装置とを信号入力部/信号出力部経由で有線接続する際に、本来の用途である音楽再生や通話に支障を与えずに、生体情報測定が可能になる。   (10) In order to generate a sensor driving signal for controlling the driving and stopping of the sensor on the terminal device side, the existing portable terminal device is used to connect the biological information measurement sensor and the portable terminal device to the signal input unit / When a wired connection is made via a signal output unit, it is possible to measure biometric information without hindering music playback and telephone calls that are originally intended.

(11)センサ330について駆動と駆動停止以外の状態(複数の駆動センサのいずれかの選択、センサの発光光量の調整、センサの電極のインピーダンスチェックなど)を制御するセンサ駆動信号を端末装置側で生成するため、各種の生体情報測定や、生体情報測定を正確に行うための補助的な制御が可能になる。   (11) A sensor drive signal for controlling a state other than driving and driving stop (selection of a plurality of driving sensors, adjustment of light emission amount of the sensor, impedance check of sensor electrodes, etc.) on the sensor 330 on the terminal device side Since it produces | generates, the auxiliary | assistant control for performing various biological information measurement and biological information measurement correctly is attained.

1 生体情報測定システム
100 端末装置
300 ヘッドセット
330 センサ
1 Biological Information Measuring System 100 Terminal Device 300 Headset 330 Sensor

Claims (12)

駆動信号が重畳されたアナログ音声信号を出力する出力機能と生体情報が重畳されたアナログ音声信号を入力する入力機能とを備えた端末装置に対して有線接続可能なヘッドセットであって、
前記端末装置からのアナログ音声信号が入力される信号入力部と、
前記端末装置にアナログ音声信号を出力する信号出力部と、
前記信号入力部から入力されるアナログ音声信号を音声再生する音響再生ユニットと、
当該ヘッドセット装着者の生体情報を取得するセンサと、
前記センサで取得された前記生体情報をアナログ音声信号に変換する信号処理部と、
前記信号入力部から入力されるアナログ音声信号に含まれるセンサ駆動信号を抽出して前記センサを駆動するよう制御すると共に、前記センサで取得された前記生体情報を前記信号処理部で変換して前記アナログ音声信号に重畳させるて前記端末装置に送るよう制御するコントローラと、
を備えたことを特徴とするヘッドセット。
A headset capable of wired connection to a terminal device having an output function for outputting an analog audio signal on which a drive signal is superimposed and an input function for inputting an analog audio signal on which biological information is superimposed,
A signal input unit to which an analog audio signal from the terminal device is input;
A signal output unit for outputting an analog audio signal to the terminal device;
An acoustic reproduction unit for reproducing an analog audio signal input from the signal input unit;
A sensor for acquiring biological information of the headset wearer;
A signal processing unit that converts the biological information acquired by the sensor into an analog audio signal;
The sensor driving signal included in the analog audio signal input from the signal input unit is extracted and controlled to drive the sensor, and the biological information acquired by the sensor is converted by the signal processing unit and A controller that controls to superimpose on an analog audio signal and send it to the terminal device;
A headset characterized by comprising.
前記コントローラは、前記センサ駆動信号に基づいて前記センサの駆動と駆動停止とを制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドセット。
The controller controls driving and stopping of the sensor based on the sensor driving signal;
The headset according to claim 1.
前記コントローラは、前記センサ駆動信号を受信しない場合には、前記センサを駆動停止状態に制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項2のいずれか一項に記載のヘッドセット。
When the controller does not receive the sensor drive signal, the controller controls the sensor to be in a drive stop state.
The headset according to any one of claims 1 to 2, wherein the headset is characterized in that
前記コントローラは、前記センサ駆動信号に基づいて、前記センサについて、駆動と駆動停止以外の状態について制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のヘッドセット。
The controller controls a state other than driving and driving stop for the sensor based on the sensor driving signal.
The headset according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記ヘッドセットは、収音して前記アナログ音声信号を生成するマイクロホンを備えて構成され、
前記コントローラは、前記センサで取得された前記生体情報を前記信号処理部で変換して、前記マイクロホンからのアナログ音声信号に重畳させて前記端末装置に送るよう制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のヘッドセット。
The headset is configured to include a microphone that collects sound and generates the analog audio signal;
The controller controls the biological information acquired by the sensor to be converted by the signal processing unit and superposed on an analog audio signal from the microphone and sent to the terminal device.
The headset according to any one of claims 1 to 4, wherein:
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のヘッドセットと、
駆動信号が重畳されたアナログ音声信号を出力する出力機能と生体情報が重畳されたアナログ音声信号を入力する入力機能とを備えた端末装置と、
を有する生体情報測定システムであって、
前記端末装置は、前記センサ駆動信号をアナログ出力信号に重畳して前記ヘッドセットに対して出力すると共に、前記ヘッドセットにおいて前記アナログ音声信号に重畳された前記生体情報を抽出して処理する情報処理部を備える、
ことを特徴とする生体情報測定システム。
The headset according to any one of claims 1 to 5,
A terminal device having an output function for outputting an analog audio signal on which a drive signal is superimposed and an input function for inputting an analog audio signal on which biological information is superimposed;
A biological information measuring system comprising:
The terminal device superimposes the sensor drive signal on an analog output signal and outputs it to the headset, and extracts and processes the biological information superimposed on the analog audio signal in the headset. Comprising a part,
A biological information measuring system characterized by the above.
前記情報処理部は、前記端末装置に格納されたアプリケーションプログラムにより、前記センサ駆動信号の出力と、前記生体情報の抽出と処理とを実行する、
ことを特徴とする請求項6に記載の生体情報測定システム。
The information processing unit executes the output of the sensor driving signal and the extraction and processing of the biological information by an application program stored in the terminal device.
The living body information measuring system according to claim 6 characterized by things.
前記情報処理部は、前記センサ駆動信号を非可聴状態に生成して出力する、
ことを特徴とする請求項6乃至請求項7のいずれか一項に記載の生体情報測定システム。
The information processing unit generates and outputs the sensor drive signal in a non-audible state;
The biological information measurement system according to claim 6, wherein the biological information measurement system is a biological information measurement system.
前記ヘッドセットは、収音して前記アナログ音声信号を生成するマイクロホンを備えて構成され、
前記コントローラは、前記マイクロホンで生成される前記アナログ音声信号の帯域外の周波数で前記生体情報を前記アナログ音声信号に重畳して前記端末装置に送出する、
ことを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の生体情報測定システム。
The headset is configured to include a microphone that collects sound and generates the analog audio signal;
The controller superimposes the biological information on the analog audio signal at a frequency outside the band of the analog audio signal generated by the microphone, and sends it to the terminal device.
The biological information measurement system according to any one of claims 6 to 8, wherein
前記情報処理部は、前記端末装置において前記アナログ音声信号を使用するか否かを監視し、前記アナログ音声信号を使用する期間において、前記センサの駆動を停止するように前記センサ駆動信号を生成する、
ことを特徴とする請求項6乃至請求項9のいずれか一項に記載の生体情報測定システム。
The information processing unit monitors whether or not the analog audio signal is used in the terminal device, and generates the sensor drive signal so as to stop driving the sensor during a period of using the analog audio signal. ,
The biological information measuring system according to any one of claims 6 to 9, wherein
前記情報処理部は、前記センサの駆動と駆動停止とを制御するための前記センサ駆動信号を生成する、
ことを特徴とする請求項6乃至請求項10のいずれか一項に記載の生体情報測定システム。
The information processing unit generates the sensor driving signal for controlling driving and stopping of the sensor;
The biological information measurement system according to any one of claims 6 to 10, wherein
前記情報処理部は、前記センサの駆動又は駆動停止以外の状態を制御するための前記センサ駆動信号を生成する、
ことを特徴とする請求項6乃至請求項11のいずれか一項に記載の生体情報測定システム。
The information processing unit generates the sensor driving signal for controlling a state other than driving or stopping of the sensor;
The biological information measurement system according to claim 6, wherein the biological information measurement system is a biological information measurement system.
JP2014250951A 2014-12-11 2014-12-11 Biological information measurement system Active JP6370205B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014250951A JP6370205B2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Biological information measurement system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014250951A JP6370205B2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Biological information measurement system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016114983A true JP2016114983A (en) 2016-06-23
JP6370205B2 JP6370205B2 (en) 2018-08-08

Family

ID=56141888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014250951A Active JP6370205B2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Biological information measurement system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6370205B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019059454A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-28 웰트 주식회사 Biosignal measuring method and system which use earphones
EP3454451A4 (en) * 2016-07-12 2020-03-11 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Wearable apparatus and method capable of performing power supply management
JP7374366B1 (en) 2023-07-06 2023-11-06 株式会社ポケモン Program, method, information processing device, system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0757341A (en) * 1993-06-07 1995-03-03 Casio Comput Co Ltd Auidio equipment
JPH10208182A (en) * 1997-01-28 1998-08-07 Nec Corp Medical telemeter transmission device and medical telemeter device
JPH10214101A (en) * 1996-11-29 1998-08-11 Sony Corp Controller of electronic equipment and method therefor
JPH11355864A (en) * 1998-03-09 1999-12-24 Alcatel Cit Method for sending command from remote controller to audio equipment, its remote controller and audio equipment
JP2001262408A (en) * 2000-03-14 2001-09-26 Yazaki Corp Jacket provided with multiband transceiver function and system using the same
JP2004305330A (en) * 2003-04-03 2004-11-04 Nec Corp Mobile communication terminal device and audio information generating system
JP2006031410A (en) * 2004-07-16 2006-02-02 Nintendo Co Ltd Oscillation function-equipped stylus pen and game system using the same
JP2007130255A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Japan Advanced Institute Of Science & Technology Hokuriku Fragrance source sheet, fragrance releasing device using the same, and output controller
JP2010148081A (en) * 2008-12-21 2010-07-01 Sankyo Riken Kk Sound effect superimposing apparatus

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0757341A (en) * 1993-06-07 1995-03-03 Casio Comput Co Ltd Auidio equipment
JPH10214101A (en) * 1996-11-29 1998-08-11 Sony Corp Controller of electronic equipment and method therefor
JPH10208182A (en) * 1997-01-28 1998-08-07 Nec Corp Medical telemeter transmission device and medical telemeter device
JPH11355864A (en) * 1998-03-09 1999-12-24 Alcatel Cit Method for sending command from remote controller to audio equipment, its remote controller and audio equipment
JP2001262408A (en) * 2000-03-14 2001-09-26 Yazaki Corp Jacket provided with multiband transceiver function and system using the same
JP2004305330A (en) * 2003-04-03 2004-11-04 Nec Corp Mobile communication terminal device and audio information generating system
JP2006031410A (en) * 2004-07-16 2006-02-02 Nintendo Co Ltd Oscillation function-equipped stylus pen and game system using the same
JP2007130255A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Japan Advanced Institute Of Science & Technology Hokuriku Fragrance source sheet, fragrance releasing device using the same, and output controller
JP2010148081A (en) * 2008-12-21 2010-07-01 Sankyo Riken Kk Sound effect superimposing apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3454451A4 (en) * 2016-07-12 2020-03-11 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Wearable apparatus and method capable of performing power supply management
WO2019059454A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-28 웰트 주식회사 Biosignal measuring method and system which use earphones
JP7374366B1 (en) 2023-07-06 2023-11-06 株式会社ポケモン Program, method, information processing device, system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6370205B2 (en) 2018-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11871197B2 (en) Multifunctional earphone system for sports activities
US9338540B2 (en) Device control based on worn headphone detection
US8831244B2 (en) Portable tone generator for producing pre-calibrated tones
CN108886653B (en) Earphone sound channel control method, related equipment and system
US20100119093A1 (en) Personal listening device with automatic sound equalization and hearing testing
US8165308B2 (en) Arrangement and method for determining operational mode of a communication device
US20130133431A1 (en) Input device
US10277972B2 (en) Headphone and interaction system
JP2014165925A (en) Application control method and apparatus for terminal, earphone device and application control system
KR101348331B1 (en) Stethoscope Associated with Smartphone Functionally
CN109688504A (en) A kind of charging box of wireless headset, health monitor method and device
US20110200213A1 (en) Hearing aid with an accelerometer-based user input
EP2863655B1 (en) Method and system for estimating acoustic noise levels
JP6370205B2 (en) Biological information measurement system
JP2018509820A (en) Personalized headphones
JP5526060B2 (en) Hearing aid adjustment device
US20190327551A1 (en) Wireless headphone system
JP2015211227A (en) Reproduction device and reproduction method
CN206136198U (en) Earphone
EP2124479A1 (en) Correction device for an audio reproducing device
CN203883965U (en) Pulse detection headphone, terminal and system
JP3187112U (en) Biological monitoring device
CN203883964U (en) Pulse detection headphone, terminal and system
US9202474B2 (en) Effecting voice communication in a sound-restricted environment
US20130188802A1 (en) Headset with two interfaces

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180522

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180625

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180710

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180710

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6370205

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250