JP5353964B2 - 携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、指を添える窪み等の人の血流量の変化を読み取ることのできるセンサを内蔵した携帯端末装置に関連する。

従来、携帯型健康状態データ測定器をユーザが持っていて、健康状態が異常なら、直ちに該データを病院に送信すると共に、監視装置やユーザの携帯電話に表示する常時健康管理システムがあった（特許文献１、２参照）。

特開２００３−１５０７１８号公報 特開２００３−２２４６７４号公報

前記従来のものは次のような課題があった。

（１）：ジョギング等の途中（屋外）では、ヘルスセンサを使用して自動測定することはできなかった。

（２）：ジョギング等の運動をしている間は安定した測定結果を得ることができなかった。

（３）：ジョギング等の運動テンポにより、楽曲を選択または、その楽曲自体のテンポを合わせることができなかった。

本発明は、ヘルスセンサを内蔵した携帯端末装置に指を添える窪み等を設け、運動ステップに合わせヘルスセンサの測定をＯＮ／ＯＦＦさせる機能、及び、運動ステップに合わせて楽曲を自動選択、又は、楽曲自体のテンポを変更させる機能を設けることにより、測定精度の向上と心地よい音楽を提供することを目的とする。

図１は本発明のヘルスセンサ機能付携帯端末装置の説明図である。図１中、１は通信用ＲＦ（無線部）、２は制御部、３はヘルスセンサ、４は歩数計（移動センサ）、５は音楽用ＬＳＩ、６は１０キー、７はディスプレイ、８はオーディオ・インタフェース・ユニット（ＡＩＵ）、９はスピーカ（レシーバ部）、１０はマイク（ＭＩＣ）である。

本発明は、上記従来の課題を解決するため、次のように構成した。

（１）：携帯端末装置であって、前記携帯端末装置を携行する利用者から生体の情報を採取して健康状態を測定するヘルスセンサ３と、前記携帯端末装置を携行する利用者の移動状態を検出する移動センサ４と、前記移動センサ４から前記移動状態を取得し、当該取得した移動状態に基づいて前記ヘルスセンサ３による測定のオン／オフを行う制御部２とを備える。

本発明によれば次のような効果がある。

（１）：制御部で、移動センサから移動状態を取得し、当該取得した移動状態に基づいてヘルスセンサによる測定のオン／オフを行うため、一定のリズム（ステップ）に合わせヘルスセンサの測定をオン／オフして、消費電力を節約できると共に測定誤差をなくし安定した測定を行うことができ、また、静止時にのみヘルスセンサをオンすることによりより安定した測定を行うこともできる。

本発明のヘルスセンサ機能付携帯端末装置の説明図である。 本発明のヘルスセンサ機能部の説明図である。 本発明のヘルスセンサの説明図である。 本発明の着メロテンポ制御の説明図である。 本発明の折り畳み携帯電話の可動部の説明図である。 本発明の音楽テンポ制御のフローチャートである。

本発明は、ヘルスセンサを携帯電話等の携帯端末装置に内蔵し、違和感無く測定させることにより、定期的なデータ採取を可能とする。違和感無く測定する手段として、折り畳み型携帯の場合は閉じた状態でも使用出来るようにするため携帯電話に指を添える窪みを設ける。棒型携帯の場合にも同様に窪みを設けることもできる。また、ヘルスセンサを携帯電話のレシーバ部の近くに設け電話の受信のときに耳の近く（耳たぶ等）でデータ採取を行うこともできる。

運動中にも安定した測定結果を得るために、一定のリズム（ステップ）に合わせ、ヘルスセンサによる測定をＯＮ／ＯＦＦすることにより、測定誤差を少なくすることができる。このヘルスセンサによる測定のＯＮ／ＯＦＦを制御するためには、歩数計データ（加速度データ）または、撮影用カメラ（背景の動きを測定）を使用する。仮に加速度平均を１０秒間測定しておき、その結果が３回±１０％以内の場合には、ヘルスセンサを１回動作させ測定するようにできる。

また、測定者本人に異常を伝える手段として、音声データを電話回線を使用して送信しても良いし、ネットワークのアプリケーション（例、ｉモードアプリなど）を通じてサーバに自動接続させても良い。

違和感無く測定させる方法として、管理サーバから自動音声による電話をかけ、その電話に応対する際に電話を持った時（通話するようにした時）に測定しても良い。

測定が上手くいかない場合（測定者本人に異常を伝える手段）には、指の宛て方等のガイダンスを音声または、画像で流すことにより、測定をスムースに行うように改善させることができる。

前記の他センサ（歩数計やカメラ）と連携し、静止時にのみヘルスセンサをＯＮしても良い。センサによる検出で一定時間の範囲で動いていると判断した場合には、ヘルスセンサ部のパワーをＯＦＦすることができる（誤測定防止回路）。

既存の撮影用カメラ（携帯電話に付属）をヘルスセンサとして使用しても良い。但し、赤外線カットフィルタが通常内蔵されているため、手動または自動でこのフィルタをＯＮ／ＯＦＦする必要がある。

歩数計でセンスしたテンポにより、携帯内部に保存してある楽曲または、サイトにある楽曲を自動選択し、または、その楽曲自体のテンポをセンスしたテンポに合わせることにより、心地よい音楽を提供することが可能となる。

ヘルスセンサの出力データによっては、逆に音楽テンポを遅らせたり、早めることにより、本人に適したテンポを提供することが可能である。

更に、サーバに登録されているデータと比較して、楽曲選択や楽曲自体のテンポを本人に合わせることが可能である。この場合、サーバにはユーザの好みの曲のテンポ値を登録しておく、又は、過去によく聞いた曲のテンポデータを自動で登録できるようにする。

（１）：ヘルスセンサ機能付携帯端末装置の説明
図１はヘルスセンサ機能付携帯端末装置の説明図である。図１にいおて、ヘルスセンサ機能付携帯電話等のヘルスセンサ機能付携帯端末装置には、通信用ＲＦ（無線部）１、制御部（ＣＰＵ／ＤＳＰ）２、ヘルスセンサ３、歩数計４、音楽用ＬＳＩ５、１０キー６、ディスプレイ７、オーディオ・インタフェース・ユニット（ＡＩＵ）８、スピーカ（ＳＰ）９、マイク（ＭＩＣ）１０が設けてある。

通信用ＲＦ（無線部）１は、アンテナを用いて無線で送受信の処理を行う無線通信手段である。制御部（ＣＰＵ／ＤＳＰ）２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）、メモリ等を備え、全体の制御を行う制御手段である。ヘルスセンサ３は、赤外ＬＥＤ（発光ダイオード）と受光素子とを備え、生体のヘルスモニタ機能を有する生体情報検出手段である。歩数計４は、加速度センサを備え、歩数を計測すると共に歩く（走る）テンポを検出する歩くテンポ検出手段となるものである。音楽用ＬＳＩ５は、音楽を再生する集積回路であり、音楽再生のテンポ等を可変できる音楽処理手段である。１０キー６は、情報を入力する入力手段である。ディスプレイ７は、情報を表示するメインディスプレイ等の表示手段である。オーディオ・インタフェース・ユニット（ＡＩＵ）８は、スピーカアンプ、マイクアンプ等を備えた音声入出力処理手段である。スピーカ（ＳＰ）９は、音声を出力する音声出力手段（スピーカでなくヘッドホンやイヤホーン等でもよい）であり、携帯電話ではレシーバ部となる。マイク（ＭＩＣ）１０は、音声を電気信号に変換する音声入力手段である。

（２）：ヘルスセンサ機能部の説明
図２はヘルスセンサ機能部の説明図である。図２において、ヘルスセンサ機能部には、制御部（ＣＰＵ／ＤＳＰ）２１、赤外ＬＥＤ２２、受光素子２３、ＡＤコンバータ２４が設けてある。制御部（ＣＰＵ／ＤＳＰ）２１は、生体情報の解析処理を行う制御手段である。この制御部２１は図１の制御部２で兼用することができる。赤外ＬＥＤ２２は、赤外線を発光する発光ダイオード（発光手段）である。受光素子２３は、赤外ＬＥＤ２２から指で反射した赤外線を電気信号に変換する光電変換手段である。ＡＤコンバータ２４は、受光素子２３からのアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換手段である。なお、受光素子２３からの信号がディジタル信号になっている場合はこのＡＤコンバータ２４は不要である。

（３）：ヘルスセンサの説明
図３はヘルスセンサの説明図である。図３において、ヘルスセンサ部の光源である赤外ＬＥＤ２２から出た赤外線で指先を照射する。指先に照射された光（赤外線）は血液中のヘモグロビンに吸収される。酸化ヘモグロビンの量は心臓の収縮／拡張により変化するので、その吸収性をセンサである受光素子２３で読み取る。

この読み取った値を、図２の制御部２１でディジタル処理（微分して変曲点を強調）して、速度脈波、加速度脈波（抹消血液循環の健康状態を測定）等を算出する。算出した値を、正常値とパターンマッチングや確認等を行い結果を出力する。

このヘルスセンサでは、脈拍数（絶対値表示）、健康状態を表示する脈波タイプ、動脈硬化の進行程度を年齢表示する血管年齢、血圧（相対値表示）、血液のドロドロの程度、血糖値等の測定等を行うことが可能である。

（４）：着メロテンポ制御の説明
図４は着メロテンポ制御の説明図である。図４において、着メロテンポ制御には、ヘルスセンサ３、歩数計４、音楽用ＬＳＩ５、スピーカ９、メモリ２５、制御部２６が設けてある。

ヘルスセンサ３は、赤外ＬＥＤ（発光ダイオード）と受光素子とを備え、生体のヘルスモニタ機能を有する生体情報検出手段である。歩数計４は、加速度センサを備え、歩数を係数すると共に歩く（走る）テンポを検出する歩くテンポ検出手段である。音楽用ＬＳＩ５は、音楽を再生のテンポを可変できる音楽処理手段である。スピーカ９は、音声、音楽等を出力する拡声器である。メモリ２５は、個人データである好みの楽曲を格納する格納手段（制御部２６内のメモリ）である。このメモリ２５は、ＳＤメモリ等の外部メモリであってもよいし、サーバ側の記憶手段であってもよい。制御部２６は、選曲やテンポ制御等の制御処理を行うＣＰＵ等の制御手段である。この制御部２６は図１の制御部２で兼用することができる。

着メロテンポ制御は、歩数計４でセンスしたテンポにより、携帯内部のメモリ２５に保存してある楽曲を制御部２６で自動選択し、または、その楽曲自体のテンポを歩数計４でセンスしたテンポに音楽用ＬＳＩ５で合わせることにより、心地よい音楽をスピーカ９から提供することができる。

また、ヘルスセンサ３の出力データによっては、逆に音楽テンポを遅らせたり（脈拍が早いので、ゆっくりと歩くように）、早めることにより、本人の健康に適したテンポを提供することが可能である。

（５）：折り畳み携帯電話の可動部の説明
図５は折り畳み携帯電話の可動部の説明図である。図５において、折り畳み携帯電話の可動部には、ヘルスセンサモジュール部３０、レシーバ部３１、液晶画面３２が設けてある。ヘルスセンサモジュール部３０には、赤外ＬＥＤ２２、センサ２３が設けてある。

ヘルスセンサモジュール部３０は、赤外ＬＥＤ（発光ダイオード）２２と受光素子であるセンサ２３を備える生体情報検出手段である。レシーバ部３１は、受信した音を耳で聞く所である。液晶画面３２は、情報を画面で表示する表示手段（ここではメインディスプレイ）である。

このように、ヘルスセンサを携帯電話のレシーバ部の近くに設け、電話の受信のときに耳の近く（耳たぶ等）でデータ採取を行う。この場合、管理サーバから自動音声による電話をかけ、その電話に応対する際に電話を持って耳に当てたときに測定すれば、違和感無く測定できる。

（６）：音楽テンポ制御のフローチャート
図６は音楽テンポ制御のフローチャートである。以下、図６の処理Ｓ１〜Ｓ１１に従って、ジョギング時の例で音楽テンポ制御の処理を説明する。

Ｓ１：制御部２は、歩数計からの一定テンポの出力を受信し、処理Ｓ２に移る。

Ｓ２：制御部２は、設定テンポの比較のためヘルスセンサが動作しているかどうか判断する。この判断でヘルスセンサが動作している場合は処理Ｓ３に移り、動作していない場合（ヘルスセンサＯＦＦ）は歩数計情報のみ出力し処理Ｓ１に戻る。

Ｓ３：制御部２は、ヘルスセンサの測定結果（一定期間の測定の平均値を計算）を取得し、処理Ｓ４に移る。

Ｓ４：制御部２は、歩数計からの現在のテンポと設定テンポを比較しテンポデータを生成し、処理Ｓ５に移る。

Ｓ５：制御部２は、個人データメモリから読み出した過去のデータを参照して、音楽選択と音楽テンポ合わせを行い、処理Ｓ６に移る。この処理は、ゆっくり走っているのであればゆっくりしたテンポの音楽に、早く走っているのであれば早いテンポの音楽を選択するものである。例えば、早いテンポの選択には、テンポの早い曲を選択する場合と同じ曲でもテンポを早くする場合の２通りがあり、何方か一方又は両方（早い曲がなければテンポだけを早くする）を用いることができる。

ここで、個人データメモリからの読み出しには、テンポデータと音楽データがあり、テンポデータは曲が同じでもテンポを複数段に変えたものである（例、原音より遅いテンポＡ、原音Ｂ、原音より早いテンポＣ等）。

Ｓ６：制御部２は、音楽テンポの変更と音楽の出力を開始し、処理Ｓ７に移る。

Ｓ７：制御部２は、ヘルスセンサと歩数計のテンポの比較を行う。この比較でヘルスセンサのテンポ（例えば、脈拍）が遅い場合は処理Ｓ８に移り、早い場合は処理Ｓ９に移る。

Ｓ８：制御部２は、ジョギングのペースアップを指示するか、または、無視（例えば、脈が遅い（息切れしていない）ので、無理にペースを上げる必要はないため）を選択し、処理１０に移る。

Ｓ９：制御部２は、ヘルスセンサのテンポ（例えば、脈拍）が早い（息切れしている）のでジョギングのペースダウンを指示（アラーム、バイブレータ、音声等）し、処理１０に移る。ここで音楽のテンポを下げてペースダウンを促すようにすることもできる。

Ｓ１０：制御部２は、１曲目の音楽が終了すると、処理１１に移る。

Ｓ１１：制御部２は、２曲目の音楽が開始（３曲目以降の開始時も同じ）すると、処理７に戻り、音楽制御終了指示があると音楽を終了する。

以上のように、本発明の実施の形態によれば次のような効果がある。

・携帯電話に指を添える窪みを設けることにより、測定精度を向上することができる。

・一定のリズム（ステップ）に合わせ、ヘルスセンサによる測定をＯＮ／ＯＦＦすることにより、測定誤差を少なくできる。

・管理サーバから異常を伝える連絡が、本人含めた事前登録先に配信されることにより、安否確認が容易になる。

・他センサ（歩数計やカメラ）と連携し、静止時にのみセンサをＯＮすることにより、消費電力が節約でき、測定精度も向上することができる。

・センサによる検出で一定時間の範囲で動いていると判断した場合には、ヘルスセンサ部のパワーをＯＦＦすることによる誤測定を防止できる。

・既存の撮影用カメラをヘルスセンサ又はテンポセンサとして使用することにより、モジュールの共通化が可能になる。

・歩数計でセンスしたテンポにより、携帯内部に保存してある楽曲または、サイトにある楽曲を自動選択し、または、その楽曲自体のテンポを合わせることにより、心地よい音楽を提供することが可能になる。

・上記楽曲のテンポは、ヘルスセンサの出力データによっては、逆に音楽テンポを遅らせたり、早めることにより、本人に適したテンポを提供することが可能になる。

・更に、上記楽曲のテンポは、サーバに登録されているデータと比較して、楽曲選択や楽曲自体のテンポを本人に合わせることが可能になる。

１ 通信用ＲＦ（無線部）
２ 制御部
３ ヘルスセンサ
４ 歩数計（移動センサ）
５ 音楽用ＬＳＩ
６ １０キー
７ ディスプレイ
８ オーディオ・インタフェース・ユニット（ＡＩＵ）
９ スピーカ（レシーバ部）
１０ マイク（ＭＩＣ）

Claims (5)

1. 携帯端末装置であって、
   前記携帯端末装置を携行する利用者から生体の情報を採取して健康状態を測定するヘルスセンサと、
   前記携帯端末装置を携行する利用者の移動状態を検出する移動センサと、
   前記移動センサから前記移動状態を取得し、当該取得した移動状態に基づいて前記ヘルスセンサによる測定のオン／オフを行う制御部と、
   を備えることを特徴とした携帯端末装置。
2. 前記移動センサは、移動状態として前記携帯端末装置を携行する利用者の歩数を計数し、
   前記制御部は、前記移動センサにより計数された所定単位時間における歩数が所定値内である場合に、前記ヘルスセンサによる測定を１回オンにし、他の場合に前記ヘルスセンサによる測定をオフにする、
   ことを特徴とした請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記移動センサは、移動状態として前記携帯端末装置を携行する利用者の歩数を計数し、
   前記制御部は、前記移動センサにより計数された所定単位時間における歩数が所定値を超える状態が所定時間継続した場合に前記ヘルスセンサによる測定をオフにし、前記移動センサにより計数された所定単位時間における歩数が所定値内である場合に前記ヘルスセンサによる測定をオンにする、
   ことを特徴とした請求項１記載の携帯端末装置。
4. 前記移動センサは、移動状態として前記携帯端末装置を携行する利用者の歩数を計数し、当該計数される歩数の時間間隔から歩数計のテンポを取得し、
   前記制御部は、前記移動センサにより取得されたテンポに応じて、記憶部に保持されている楽曲データから再生対象を選択する、
   ことを特徴とした請求項１記載の携帯端末装置。
5. 前記ヘルスセンサは、生体の情報として前記携帯端末装置を携行する利用者の脈拍を採取し、
   前記移動センサは、移動状態として前記携帯端末装置を携行する利用者の歩数を計数し、当該計数される歩数の時間間隔から歩数計のテンポを取得し、
   前記制御部は、前記ヘルスセンサにより採取された脈拍のテンポと前記移動センサにより取得された歩数計のテンポとを比較し、脈拍のテンポが速い場合は歩行する速度を下げる旨を利用者に告知する、
   ことを特徴とした請求項１記載の携帯端末装置。

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