JP5354734B2

JP5354734B2 - System having sensor device and terminal for converting measurement signal into audio signal and transmitting / receiving

Info

Publication number: JP5354734B2
Application number: JP2009134292A
Authority: JP
Inventors: 大作若松; 篤伊藤
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: JP2010279498A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor device or the like capable of connecting measurement signals detected by the sensor device to a microphone terminal of a terminal. <P>SOLUTION: The sensor device includes: a sensor (probe) element for measuring a measured object and outputting sensor output signals based on the output characteristics of the element; first signal conversion means for modulating the sensor output signals to the voice signals; and voice output interface means for outputting the voice signals output from the first signal conversion means to an external device. Especially the electrical characteristics of the voice signals are within the audible range of a human. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンピュータの周辺機器としてのセンサ装置との接続技術に関する。 The present invention relates to a connection technique with a sensor device as a peripheral device of a computer.

昨今、人間活動や自然活動の様々な情報を電子化し記録した情報を活用する応用ソフトウェア(ライフログなどと称される)が求められているが、様々な情報を自動的に電子化するには、主にセンサ装置によって計測し電子化される。 In recent years, there is a need for application software (called life logs) that uses information recorded by digitizing and recording various information about human activities and natural activities. To automatically digitize various information Measured mainly by a sensor device and digitized.

携帯電話などの携帯情報端末は、利用する人間と共に持ち歩かれることが多く、その人間自身や周囲の計測情報を記録するためのネットワーク・ゲートウェイとして期待されている。 A portable information terminal such as a mobile phone is often carried with a person who uses it, and is expected as a network gateway for recording measurement information of the person and the surrounding person.

しかし、センサ装置の計測結果を携帯情報端末へ取り込むには、センサ装置にデジタル回路（例.シリアルインタフェース（Bluetooth（登録商標）、USB(Universal Serial Bus)、IrDA、RS-232C等））が必要か、または、携帯情報端末自身へセンサ装置を搭載する必要があった。 However, a digital circuit (eg, serial interface (Bluetooth (registered trademark), USB (Universal Serial Bus), IrDA, RS-232C, etc.)) is required to capture the measurement results of the sensor device into the portable information terminal. Alternatively, it is necessary to mount the sensor device on the portable information terminal itself.

このように、携帯情報端末へセンサ装置を搭載するか、センサ装置と携帯情報端末の両方にシリアルインタフェース等のデジタル回路を搭載する必要があったため、コスト高になるといった課題があった。 As described above, since it is necessary to mount the sensor device on the portable information terminal or to mount a digital circuit such as a serial interface on both the sensor device and the portable information terminal, there is a problem that the cost increases.

また、携帯情報端末は、応用アプリケーションをネットワーク上のサーバからダウンロードして実装できることが一般的である。 Moreover, it is common that a portable information terminal can download and mount an application application from the server on a network.

センサ装置の一例として、以下のような技術がある。 Examples of sensor devices include the following techniques.

人の自律神経活動を計測するモニタ装置、血液処理装置及び採血装置の技術がある（例えば特許文献１参照）。生体の心拍又は脈拍を計測することによって、血圧低下、めまいや失神等の症状の発生を予測することができる。 There are techniques of a monitor device, a blood processing device, and a blood collection device that measure human autonomic nerve activity (see, for example, Patent Document 1). By measuring the heartbeat or pulse of a living body, it is possible to predict the occurrence of symptoms such as a decrease in blood pressure, dizziness or fainting.

脈拍検出機能を備えたヘッドフォンの技術がある（例えば特許文献２参照）。この技術によれば、音楽を聴いて運動しながら、耳たぶに挟まれたセンサ装置によって脈拍が検出される。 There is a headphone technology having a pulse detection function (see, for example, Patent Document 2). According to this technology, while listening to music and exercising, a pulse is detected by a sensor device sandwiched between ear lobes.

また、携帯情報端末として代表的な携帯電話機を用いて、血圧、血流量、皮膚温度等の生体情報を計測し、その人のストレス状態の変化を認識する技術がある（例えば特許文献３参照）。 In addition, there is a technology for measuring biological information such as blood pressure, blood flow, and skin temperature using a typical mobile phone as a portable information terminal and recognizing a change in the person's stress state (see, for example, Patent Document 3). .

これに対し、センサ装置によって検知された計測信号を、携帯電話機のマイクロフォン端子（アナログ端子）に入力する技術もある（例えば特許文献４参照）。携帯電話機は、ディスプレイ及びキーパッドのユーザインタフェース以外に、音声信号を入力するマイクロフォン用端子を搭載する。そこで、センサ装置は、検知した脈動及び心拍のアナログ信号をそのまま、携帯電話機のマイクロフォン用端子へ出力する。この技術によれば、携帯電話機に既に搭載されているマイクロフォン用端子を用いるために、一般家庭で簡易に血管の力学健全性を計測することができる。 On the other hand, there is a technique for inputting a measurement signal detected by a sensor device to a microphone terminal (analog terminal) of a mobile phone (see, for example, Patent Document 4). In addition to the user interface of the display and the keypad, the mobile phone is equipped with a microphone terminal for inputting an audio signal. Therefore, the sensor device outputs the detected pulsation and heartbeat analog signals as they are to the microphone terminal of the mobile phone. According to this technique, since the microphone terminal already mounted on the mobile phone is used, the mechanical soundness of the blood vessel can be easily measured in a general home.

更に、ヘッドフォンのマイクによって計測された脈音を、マイクロフォンを介して携帯機器へ転送する技術もある（例えば非特許文献１参照）。この技術は、対象者の嘘発見に用いられる。その対象者に対して質問がなされると共に、その対象者の脈音から心拍数を計測することによって、その嘘を発見する。人は嘘をつくことによって体が緊張状態になり、交感神経が働くために、上昇した心拍数によって嘘を発見する。 Furthermore, there is a technique for transferring a pulse sound measured by a microphone of a headphone to a portable device via a microphone (for example, see Non-Patent Document 1). This technique is used to discover the subject's lies. A question is made to the subject, and the lie is found by measuring the heart rate from the pulse of the subject. A person finds a lie with an elevated heart rate because his body becomes tense by lying and the sympathetic nerve works.

特開２００５−２６１７７７号公報JP 2005-261777 A 特開２００８−１６１４２９号公報JP 2008-161429 A 特開２００３−１５３９０５号公報JP 2003-153905 A 特開２００８−７３０８８号公報JP 2008-73088 A

「FEYNMAN、iPhone3G向け嘘発見器アプリ「True or Lie」の販売を開始」、２００９年１月６日、[online]、［平成２１年５月１２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://journal.mycom.co.jp/news/2009/01/06/052/index.html＞“FEYNMAN Launches“ True or Lie ”Lie Detector App for iPhone3G”, January 6, 2009, [online], [Search May 12, 2009], Internet <URL: http: // journal.mycom.co.jp/news/2009/01/06/052/index.html>

計測対象が生体又は環境である場合、センサ装置によって検知される計測信号は、例えば電圧の変化で表されるアナログ信号である。しかしながら、このアナログ信号は、センサ装置によっては可聴周波数帯域に収まるとは限らない。特許文献４及び非特許文献１に記載された技術によれば、センサ装置によって検知されたアナログ信号をそのまま、端末のマイクロフォン用端子に出力している。 When the measurement target is a living body or an environment, the measurement signal detected by the sensor device is an analog signal represented by a change in voltage, for example. However, this analog signal does not always fall within the audible frequency band depending on the sensor device. According to the techniques described in Patent Document 4 and Non-Patent Document 1, the analog signal detected by the sensor device is output to the microphone terminal of the terminal as it is.

計測信号には、脈拍変動のような脈動信号（時系列的に変化する脈動信号）である場合と、体温のような直流的信号（時系列に変化する直流的な信号）である場合とがある。 The measurement signal may be a pulsation signal such as a pulse fluctuation (a pulsation signal that changes in time series) or a DC signal such as a body temperature (a DC signal that changes in time series). is there.

計測信号が脈動的信号である場合、計測信号を「振幅変調」し、音声搬送波に乗せることができる。これにより、脈拍変動の成分である脈拍や脈の強さを伝達することができる。脈動的信号には、例えば、脈拍計又は回転数計からの出力がある。 If the measurement signal is a pulsating signal, the measurement signal can be “amplitude modulated” and placed on the audio carrier. Thereby, the pulse and the strength of the pulse, which are the components of the pulse fluctuation, can be transmitted. The pulsating signal includes, for example, an output from a pulse meter or a tachometer.

一方で、計測信号が直流的信号である場合、計測信号を「周波数変調」又は「パルス幅変調」等をすることで音声搬送波に乗せることができる。この変換の際に、基準値や測定値範囲を合わせるとより測定精度を高めることができる。直流的信号には、例えば、温度計又は湿度計からの出力がある。 On the other hand, when the measurement signal is a DC signal, the measurement signal can be placed on the audio carrier by performing “frequency modulation” or “pulse width modulation”. At the time of this conversion, the measurement accuracy can be further improved by combining the reference value and the measurement value range. The DC signal includes, for example, an output from a thermometer or a hygrometer.

そこで、本発明は、センサ装置によって検知される計測信号が、携帯情報端末のマイクロフォン用端子へ音声信号として出力することができるセンサ装置と、そのセンサ装置から出力される音声信号をソフトウェア処理し計測結果を得る端末とを組み合わせたシステムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a sensor device that can output a measurement signal detected by the sensor device as a sound signal to the microphone terminal of the portable information terminal, and measures the sound signal output from the sensor device by software processing. an object of the present invention is to provide a set only the combined system and a terminal to obtain a result.

本発明によれば、端末及びセンサ装置がマイクロフォンケーブルを介して接続するシステムであって、
センサ装置は、
計測対象を計測し、当該素子の出力特性に基づくセンサ出力信号を出力するセンサ素子と、
センサ出力信号を音声信号へ変調する第１の信号変換手段と、
当該センサ装置のプロファイル信号を出力するプロファイル信号出力手段と、
音声信号にプロファイル信号を含め、当該音声信号をマイクロフォンケーブルを介して端末へ出力するマイクロフォンジャック（音声出力インタフェース手段）とを有し、
端末は、
センサ装置からマイクロフォンケーブルを介して音声信号を入力するマイクロフォンジャック（音声入力インタフェース手段）と、
音声信号を、デジタル音声信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
デジタル音声信号からプロファイル信号を抽出するプロファイル信号抽出手段と、
センサ出力信号に対して計測信号の物理量を対応付けた信号変換テーブルと、
変換されたデジタル音声信号を復調し、そのセンサ出力信号から、信号変換テーブルを用いて、計測信号の物理量を導出する第２の信号変換手段と、
プロファイル信号に応じて起動するアプリケーションを切り替えて、計測信号の物理量によって当該アプリケーションを実行するアプリケーション処理手段と
を有することを特徴とする。尚、信号変換テーブルは、センサ素子の出力特性をソフトウェア的に表したものである。 According to the onset bright, the terminal and the sensor device is a system that connects via a microphone cable,
The sensor device
A sensor element that measures a measurement target and outputs a sensor output signal based on the output characteristics of the element;
First signal converting means for modulating the sensor output signal into an audio signal;
Profile signal output means for outputting a profile signal of the sensor device;
A microphone jack (audio output interface means) for including a profile signal in an audio signal and outputting the audio signal to a terminal via a microphone cable ;
The terminal
A microphone jack (audio input interface means) for inputting an audio signal from the sensor device via a microphone cable;
Analog / digital conversion means for converting an audio signal into a digital audio signal;
Profile signal extraction means for extracting a profile signal from a digital audio signal;
A signal conversion table in which physical quantities of measurement signals are associated with sensor output signals;
Second signal conversion means for demodulating the converted digital audio signal and deriving a physical quantity of the measurement signal from the sensor output signal using a signal conversion table;
Application processing means for switching an application to be activated in response to a profile signal and executing the application according to a physical quantity of a measurement signal;
It is characterized by having . The signal conversion table is a software representation of the output characteristics of the sensor element.

本発明のシステムにおける実施形態によれば、音声信号の電気的特性は、人間の可聴範囲内にあることも好ましい。一般的な携帯情報端末が搭載するマイクロフォン端子へ入力するために、そのマイクロフォン端子の電気的特性と一致させるためである。 According to embodiments in the system of the present invention, it is also preferred that the electrical characteristics of the audio signal are in the human audible range. This is because, in order to input to a microphone terminal mounted on a general portable information terminal, the electrical characteristics of the microphone terminal are matched.

本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、第１の信号変換手段は、センサ出力信号を、周波数変調、パルス幅変調、パルス振幅変調、パルス密度変調、パルス位置変調、パルス符号変換又は振幅変調によって変換することも好ましい。 According to another embodiment of the system of the present invention, the first signal converting means converts the sensor output signal into frequency modulation, pulse width modulation, pulse amplitude modulation, pulse density modulation, pulse position modulation, pulse code conversion or amplitude. It is also preferable to convert by modulation.

本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、センサ装置は、
複数のセンサ素子を搭載し、複数種類の計測信号が出力され、
複数の第１の信号変換手段を有し、計測信号毎に音声信号に変換し、
複数の音声信号を、周波数分割、時分割又は切替によって多重化し、その多重化音声信号を音声出力インタフェース手段へ出力する音声信号多重化手段を更に有することも好ましい。 According to another embodiment of the system of the present invention, the sensor device is
With multiple sensor elements, multiple types of measurement signals are output,
It has a plurality of first signal conversion means, converts each measurement signal into an audio signal,
It is also preferable to further include audio signal multiplexing means for multiplexing a plurality of audio signals by frequency division, time division or switching and outputting the multiplexed audio signals to the audio output interface means.

本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
センサ装置のセンサ素子は、計測対象として人の生体情報を計測するものであり、
センサ装置は、人の耳に装着可能であって、通話の受話信号を発声するスピーカと通話の送話信号を入力するマイクとを有するヘッドセットに搭載され、
端末は、携帯電話機であって、
センサ装置は、携帯電話機の通話を開始する際に、マイクロフォンケーブルに、送話信号を出力するか、又は、センサ素子に基づく音声信号を出力するかを切り替える切替手段を更に有することも好ましい。   The present inventionAccording to another embodiment in the system of
The sensor element of the sensor device measures human biological information as a measurement target,
  The sensor device is mounted on a headset that can be attached to a human ear and includes a speaker that utters a call reception signal and a microphone that inputs a call transmission signal.
  The terminal is a mobile phone,
The sensor device further includes a switching unit that switches between outputting a transmission signal or outputting an audio signal based on the sensor element to the microphone cable when starting a telephone conversation of the mobile phone.It is also preferable.

本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
端末からネットワークを介して接続されるセンサアプリケーションサーバを更に有し、
プロファイル信号は、センサ装置の識別子であり、
端末は、
センサアプリケーションサーバへ、プロファイル信号を送信するプロファイル信号送信手段と、
センサアプリケーションサーバから、アプリケーション処理手段によって起動すべきアプリケーションプログラムを受信するアプリケーション受信手段と
を有し、
センサアプリケーションサーバは、
プロファイル信号に応じたアプリケーションプログラムを蓄積するアプリケーション蓄積手段と、
端末から受信したプロファイル信号に応じてアプリケーション蓄積手段を検索し、検索されたアプリケーションプログラムを端末へ送信するアプリケーション検索手段と
を有することも好ましい。 According to another embodiment of the system of the present invention,
A sensor application server connected via a network from the terminal;
The profile signal is an identifier of the sensor device,
The terminal
Profile signal transmission means for transmitting a profile signal to the sensor application server;
Application receiving means for receiving an application program to be activated by the application processing means from the sensor application server,
The sensor application server
Application storage means for storing an application program corresponding to the profile signal;
It is also preferable to have an application search unit that searches the application storage unit according to the profile signal received from the terminal and transmits the searched application program to the terminal.

本発明のシステムによれば、センサ装置によって計測された計測信号を、携帯情報端末のマイクロフォン用端子へ音声信号として出力することができ、端末に実装されたプログラムによって計測された物理量を得ることができ、計測情報サーバへ計測した物理量を蓄積し更に高度な応用アプリケーションプログラムに利用することができる。また、センサ装置から出力されるプロファイル信号によって、端末に実装されたプログラムによってセンサ装置に対応したアプリケーションプログラムをセンサアプリケーションサーバからダウンロードし実装することができる。 According to the system of the present invention , the measurement signal measured by the sensor device can be output as an audio signal to the microphone terminal of the portable information terminal, and the physical quantity measured by the program installed in the terminal can be obtained. The measured physical quantity can be stored in the measurement information server and used for a more advanced application program. In addition, an application program corresponding to the sensor device can be downloaded from the sensor application server and mounted by a program mounted on the terminal by using a profile signal output from the sensor device.

本発明におけるシステム構成図である。It is a system configuration diagram in the present invention. 本発明におけるセンサ装置及び携帯電話機の基本的な機能構成図である。1 is a basic functional configuration diagram of a sensor device and a mobile phone according to the present invention. FIG. 本発明における信号変換の説明図である。It is explanatory drawing of the signal conversion in this invention. 計測情報サーバ及びセンサアプリケーションサーバを用いる携帯電話機の機能構成図である。It is a functional block diagram of the mobile telephone using a measurement information server and a sensor application server. ヘッドセットに搭載されたセンサ装置の機能構成図である。It is a functional block diagram of the sensor apparatus mounted in the headset. 本発明における変換装置の機能構成図である。It is a functional block diagram of the converter in this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明におけるシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram according to the present invention.

図１のシステムによれば、センサ装置１は、センサ素子（センサプローブとも称される）１０１を搭載し、人に装着されている。また、センサ装置１は、ケーブルを介して端末（携帯電話機）２に接続されている。ケーブルは、端末２のマイクロフォン用端子に接続される。尚、以下では、端末は、代表的な携帯電話機として説明するが、勿論、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)又はパーソナルコンピュータであってもよい。また、センサ装置は、人に装着されないような別のセンサ装置（例えば自転車のタイヤの回転計センサなど）であってもよい。 According to the system of FIG. 1, the sensor device 1 has a sensor element (also referred to as a sensor probe) 101 and is worn by a person. The sensor device 1 is connected to a terminal (mobile phone) 2 via a cable. The cable is connected to the microphone terminal of the terminal 2. In the following, the terminal will be described as a typical mobile phone, but of course, it may be a PDA (Personal Digital Assistant) or a personal computer. The sensor device may be another sensor device that is not worn by a person (for example, a bicycle tire tachometer sensor).

一般に、マイクロフォン用端子は、機器毎の回路特性に応じて、音声信号に対応する電気的特性で歪や増減衰などが生じる。しかしながら、可聴範囲内の周波数については、可聴周波数の中心域ほど原音声信号の周波数を忠実に再現できる性能を有しているのが一般的である。従って、センサ出力信号を可聴範囲内の周波数特性の音声信号に変換することによって、その計測信号の物理量を、端末へ伝達することができる。 In general, a microphone terminal is distorted or attenuated due to electrical characteristics corresponding to an audio signal in accordance with circuit characteristics of each device. However, with regard to the frequency within the audible range, generally, the center region of the audible frequency has a performance capable of faithfully reproducing the frequency of the original audio signal. Therefore, by converting the sensor output signal into an audio signal having a frequency characteristic within an audible range, the physical quantity of the measurement signal can be transmitted to the terminal.

図１によれば、センサ装置１に搭載されたセンサ素子１０１は、計測対象の物理量を計測する。センサ素子の出力は、センサ素子の出力特性曲線に基づいて、計測された物理量と関係している。計測対象は、例えば人の生体情報であって、センサ装置１は、人の手又は耳等に装着されるとする。勿論、センサ装置１は、例えば赤外線センサのように、計測対象に直接的に装着しないものであってもよい。 According to FIG. 1, the sensor element 101 mounted on the sensor device 1 measures a physical quantity to be measured. The output of the sensor element is related to the measured physical quantity based on the output characteristic curve of the sensor element. The measurement target is, for example, human biological information, and the sensor device 1 is assumed to be worn on a human hand or ear. Of course, the sensor device 1 may be one that is not directly attached to the measurement object, such as an infrared sensor.

携帯電話機２は、音声信号（アナログ信号）を入力するアナログ端子を有する。アナログ端子は、例えば既存のマイクロフォン端子である。 The mobile phone 2 has an analog terminal for inputting an audio signal (analog signal). The analog terminal is, for example, an existing microphone terminal.

また、携帯電話機２は、通信インタフェースを有し、ネットワーク（例えば携帯電話網及びインターネットなど）を介して、計測情報サーバ３及びセンサアプリケーションサーバ４と通信することができる。 The mobile phone 2 has a communication interface, and can communicate with the measurement information server 3 and the sensor application server 4 via a network (for example, a mobile phone network and the Internet).

計測情報サーバ３は、センサ装置１によって検知された計測情報を、携帯電話機２から受信し且つ蓄積することができる。センサ装置１毎の計測情報を蓄積することによって、利用者毎に、計測情報を管理することができる。 The measurement information server 3 can receive and accumulate measurement information detected by the sensor device 1 from the mobile phone 2. By accumulating the measurement information for each sensor device 1, the measurement information can be managed for each user.

センサアプリケーションサーバ４は、携帯電話機２で実行可能なアプリケーションプログラムと、そのアプリケーションプログラムをダウンロードするためのアプリケーションプログラムに関連する情報とを蓄積する。これによって、携帯電話機２は、センサ装置に応じた、異なるアプリケーションプログラムをダウンロードすることができる。 The sensor application server 4 stores an application program that can be executed by the mobile phone 2 and information related to the application program for downloading the application program. Thereby, the mobile phone 2 can download different application programs according to the sensor device.

図２は、本発明におけるセンサ装置及び携帯電話機の基本的な機能構成図である。 FIG. 2 is a basic functional configuration diagram of the sensor device and the mobile phone according to the present invention.

センサ装置１は、基本的な構成として、音声出力インタフェース部１００と、センサ素子１０１と、第１の信号変換部１０２と、搬送波出力部１０３と、多重化部１０４とを有する。また、付加的な実施形態として、プロファイル信号出力部１０５も有する。 The sensor device 1 includes an audio output interface unit 100, a sensor element 101, a first signal conversion unit 102, a carrier wave output unit 103, and a multiplexing unit 104 as a basic configuration. As an additional embodiment, a profile signal output unit 105 is also provided.

センサ素子１０１は、検知した計測信号をセンサ素子の出力特性に基づいて電気的信号へ変換したセンサ出力信号を出力する。センサ出力信号は、バッファアンプを介して第１の信号変換部１０２へ出力される。バッファアンプを介することにより、微弱電流を増幅することや、次段の回路の入力に対する電気的特性を合わせることができる。センサ装置１には、複数のセンサ素子１０１が搭載されていてもよく、その場合、複数種類の計測信号毎に、第１の信号変換部１０２と、搬送波出力部１０３とが備えられる。 The sensor element 101 outputs a sensor output signal obtained by converting the detected measurement signal into an electrical signal based on the output characteristics of the sensor element. The sensor output signal is output to the first signal converter 102 via the buffer amplifier. By passing through the buffer amplifier, it is possible to amplify a weak current and to match the electrical characteristics with respect to the input of the circuit of the next stage. The sensor device 1 may be equipped with a plurality of sensor elements 101. In that case, a first signal conversion unit 102 and a carrier wave output unit 103 are provided for each of a plurality of types of measurement signals.

第１の信号変換部１０２は、センサ素子１０１から出力されたセンサ出力信号を音声信号に変換する。は、搬送波出力部１０３から出力される搬送波を用いて、音声信号に変調される。この音声信号は、人間の可聴範囲内に収まる周波数特性を有する。そして、音声信号は、多重化部１０４へ出力される。 The first signal conversion unit 102 converts the sensor output signal output from the sensor element 101 into an audio signal. Is modulated into an audio signal using the carrier wave output from the carrier wave output unit 103. This audio signal has a frequency characteristic that falls within a human audible range. Then, the audio signal is output to multiplexing section 104.

プロファイル信号出力部１０５は、当該センサ装置１のプロファイル信号を、多重化部１０４へ出力する。プロファイル信号とは、当該センサ装置１を識別するための信号であって、例えば計測信号の種別や、当該センサ装置の識別子ＩＤ(IDentifier)を特定する。 The profile signal output unit 105 outputs the profile signal of the sensor device 1 to the multiplexing unit 104. The profile signal is a signal for identifying the sensor device 1 and specifies, for example, the type of measurement signal and the identifier ID (IDentifier) of the sensor device.

プロファイル信号自体は、数秒間の音声信号であって、録音した音声を再生することによっても実現できる。勿論、モールス信号的なパルス符号信号でもよいし、特定の周波数のトーン信号の組み合わせでもよいし、それら信号の組み合わせであってもよい。また、プロファイル信号の始まりを示す一定のプリフィックス信号を含むことも好ましい。 The profile signal itself is an audio signal for several seconds, and can also be realized by reproducing the recorded audio. Of course, it may be a Morse signal pulse code signal, a combination of tone signals of a specific frequency, or a combination of these signals. It is also preferable to include a certain prefix signal indicating the start of the profile signal.

また、プロファイル信号で特定されるプロファイル情報は、センサ装置を識別するための「センサＩＤ」のみでもよい。また、プロファイル情報は、例えば「計測信号の種別」、「メーカＩＤ」、「製品ＩＤ」及び／又は「製品のバージョン」を含むことも好ましい。 Further, the profile information specified by the profile signal may be only the “sensor ID” for identifying the sensor device. The profile information preferably includes, for example, “measurement signal type”, “manufacturer ID”, “product ID” and / or “product version”.

多重化部１０４は、プロファイル信号を出力中には音声信号を抑制したり、複数の音声信号をミキシングする。又は、音声信号とプロファイル信号とを、切り替えずに周波数分割又は時分割によって多重化してもよい。尚、周波数分割の場合、共鳴の影響を受けないように、周波数の倍数に重ならないように搬送波出力部１０３の周波数をずらすことも好ましい。多重化された音声信号は、バッファアンプを介して、音声出力インタフェース部１００へ出力される。 The multiplexing unit 104 suppresses audio signals or mixes a plurality of audio signals while outputting the profile signal. Alternatively, the audio signal and the profile signal may be multiplexed by frequency division or time division without switching. In the case of frequency division, it is also preferable to shift the frequency of the carrier wave output unit 103 so as not to be a multiple of the frequency so as not to be affected by resonance. The multiplexed audio signal is output to the audio output interface unit 100 via the buffer amplifier.

音声出力インタフェース部１００は、多重化部１０４から出力された音声信号を、ケーブルを介して携帯電話機２へ出力する。 The audio output interface unit 100 outputs the audio signal output from the multiplexing unit 104 to the mobile phone 2 via a cable.

携帯電話機２は、音声入力インタフェース部２００と、アプリケーション処理部２０１と、第２の信号変換部２０２と、Ａ／Ｄ変換部２０３と、逆多重化部２０４と、プロファイル信号抽出部２０５とを有する。アプリケーション処理部２０１と、第２の信号変換部２０２と、プロファイル信号抽出部２０５とは、携帯電話機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。 The mobile phone 2 includes a voice input interface unit 200, an application processing unit 201, a second signal conversion unit 202, an A / D conversion unit 203, a demultiplexing unit 204, and a profile signal extraction unit 205. . The application processing unit 201, the second signal conversion unit 202, and the profile signal extraction unit 205 can also be realized by executing a program that causes a computer mounted on a mobile phone to function.

音声入力インタフェース部２００は、センサ装置１からケーブルを介して、センサ装置１から出力された音声信号を入力する。音声入力インタフェース部２００は、例えば、携帯電話機のマイクロフォン端子（ジャック）である。その音声信号は、Ａ／Ｄ変換部２０３へ出力される。 The audio input interface unit 200 inputs an audio signal output from the sensor device 1 via a cable from the sensor device 1. The voice input interface unit 200 is, for example, a microphone terminal (jack) of a mobile phone. The audio signal is output to the A / D conversion unit 203.

Ａ／Ｄ変換部２０３は、アナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換する。入力された音声信号をソフトウェアで処理するためである。変換されたデジタル音声信号は、逆多重化部２０４へ出力される。 The A / D conversion unit 203 converts an analog audio signal into a digital audio signal. This is because the input audio signal is processed by software. The converted digital audio signal is output to the demultiplexer 204.

逆多重化部２０４は、センサ装置１の多重化部１０４に対する逆多重化処理を実行することによって多重化前の音声信号を取り出し、対応するそれぞれの第２の信号変換部２０２へ出力される。 The demultiplexing unit 204 performs a demultiplexing process on the multiplexing unit 104 of the sensor device 1 to extract the audio signal before multiplexing and outputs the audio signal to the corresponding second signal conversion unit 202.

第２の信号変換部２０２は、Ａ／Ｄ変換部２０３から出力されたデジタル音声信号を、ソフトウェア処理によってセンサ装置１の第１の信号変換部とは逆変換処理を実行し、センサ出力信号を取り出す。次に、信号変換テーブルを用いて、センサ出力信号から計測信号の物理量が導出される。信号変換テーブルは、センサ出力信号と、計測信号の物理量とを対応付けた表又は関数である。その計測信号の物理量は、アプリケーション処理部２０１へ出力される。 The second signal conversion unit 202 performs a reverse conversion process on the digital audio signal output from the A / D conversion unit 203 with the first signal conversion unit of the sensor device 1 by software processing, and outputs the sensor output signal. Take out. Next, the physical quantity of the measurement signal is derived from the sensor output signal using the signal conversion table. The signal conversion table is a table or function in which sensor output signals are associated with physical quantities of measurement signals. The physical quantity of the measurement signal is output to the application processing unit 201.

図３は、本発明における信号変換の説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of signal conversion in the present invention.

センサ装置１の第１の信号変換部１０２は、センサ素子１０１からセンサ出力信号を入力する。第１の信号変換部１０２は、時間経過に応じたセンサ出力信号を、周波数変調、パルス幅変調、パルス振幅変調、パルス密度変調、パルス位置変調、パルス符号変換又は振幅変調の何れかによって音声信号に変換する。その音声信号は、人間の可聴範囲内に収まる周波数とすることも好ましい。 The first signal converter 102 of the sensor device 1 inputs a sensor output signal from the sensor element 101. The first signal conversion unit 102 converts the sensor output signal corresponding to the passage of time into an audio signal by any one of frequency modulation, pulse width modulation, pulse amplitude modulation, pulse density modulation, pulse position modulation, pulse code conversion, or amplitude modulation. Convert to It is also preferable that the audio signal has a frequency that falls within a human audible range.

携帯電話機２のＡ／Ｄ変換部２０３は、アナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換する。入力されたアナログ音声信号をソフトウェア処理するためである。変換されたデジタル音声信号は、第２の信号変換部２０２へ出力される。 The A / D converter 203 of the mobile phone 2 converts an analog audio signal into a digital audio signal. This is because the input analog audio signal is processed by software. The converted digital audio signal is output to the second signal converter 202.

第２の信号変換部２０２は、時間経過に応じたデジタル音声信号を入力する。また、第２の信号変換部２０２は、デジタル音声信号に対する計測信号の物理量を記録した信号変換テーブルを予め有する。第２の信号変換部２０２は、デジタル音声信号をソフトウェアによって復調し、そのセンサ出力信号を取り出す。次に、第２の信号変換部２０２は、信号変換テーブルを用いて、時間経過に応じた計測信号の物理量を導出する。計測信号の物理量とは、例えば、ある時刻におけるセンサが計測した物理量を数値で表した値である。 The second signal conversion unit 202 inputs a digital audio signal corresponding to the passage of time. Further, the second signal conversion unit 202 has a signal conversion table in which the physical quantity of the measurement signal with respect to the digital audio signal is recorded in advance. The second signal conversion unit 202 demodulates the digital audio signal by software and extracts the sensor output signal. Next, the second signal conversion unit 202 derives a physical quantity of the measurement signal corresponding to the passage of time using the signal conversion table. The physical quantity of the measurement signal is, for example, a value representing the physical quantity measured by the sensor at a certain time as a numerical value.

図４は、計測情報サーバ及びセンサアプリケーションサーバを用いる携帯電話機の機能構成図である。 FIG. 4 is a functional configuration diagram of a mobile phone using a measurement information server and a sensor application server.

Ａ／Ｄ変換部２０３によってデジタル化された音声信号は、逆多重化部２０４によって判定され、プロファイル信号については、プロファイル信号抽出部２０５へ出力する。 The audio signal digitized by the A / D conversion unit 203 is determined by the demultiplexing unit 204, and the profile signal is output to the profile signal extraction unit 205.

プロファイル信号抽出部２０５は、プロファイル信号を解析し、センサ装置１におけるプロファイル情報を抽出する。そのプロファイル情報は、アプリケーション処理部２０１へ出力される。 The profile signal extraction unit 205 analyzes the profile signal and extracts profile information in the sensor device 1. The profile information is output to the application processing unit 201.

アプリケーション処理部２０１は、センサ装置１のプロファイル信号を処理する。ここで、プロファイル情報に基づいて、センサ装置１に対応したアプリケーションプログラムが選択され、例えば自動的に起動することもできるし、ユーザに選択させて実行することもできる。 The application processing unit 201 processes the profile signal of the sensor device 1. Here, based on the profile information, an application program corresponding to the sensor device 1 is selected, and can be automatically started, for example, or can be selected and executed by the user.

センサ装置１に対応するアプリケーションプログラムが携帯情報端末に実装されていない場合、携帯情報端末は、センサアプリケーションサーバからアプリケーションプログラムの一覧をダウンロードすることもできる。この一覧をディスプレイに表示し、ユーザが欲するアプリケーションプログラムを選択させダウンロードさせることもできる。 When the application program corresponding to the sensor device 1 is not installed in the portable information terminal, the portable information terminal can also download a list of application programs from the sensor application server. This list can be displayed on the display, and an application program desired by the user can be selected and downloaded.

尚、センサアプリケーションサーバ４は、センサ装置のプロファイル情報に対応したアプリケーションプログラム及びその関連情報（センサ情報テーブル・アプリケーション情報テーブルのこと）を蓄積している。これらのアプリケーションプログラムは、センサ装置の販売者・製造者等によるアプリケーション提供者によってセンサアプリケーションサーバに予め登録されている。センサアプリケーションサーバ４は、受信したプロファイル情報に応じて、アプリケーションプログラムを検索する。 The sensor application server 4 stores an application program corresponding to the profile information of the sensor device and related information (sensor information table / application information table). These application programs are registered in advance in the sensor application server by an application provider such as a seller / manufacturer of the sensor device. The sensor application server 4 searches for an application program according to the received profile information.

センサアプリケーションサーバ４は、アプリケーションプログラムの他に、センサ情報テーブルと、アプリケーション情報テーブルとを有するものであってもよい。センサ情報テーブルは、例えば「センサＩＤ」「製品名」「センサ説明」及び「提供者」を含む。また、アプリケーション情報テーブルは、例えば「アプリケーションＩＤ」「アプリケーション名」「アプリケーション説明」「提供者」を含む。両テーブルを用いることによって、携帯電話機２から受信したセンサＩＤによって、センサ情報及びアプリケーション情報を検索することができる。 The sensor application server 4 may have a sensor information table and an application information table in addition to the application program. The sensor information table includes, for example, “sensor ID”, “product name”, “sensor description”, and “provider”. The application information table includes, for example, “application ID”, “application name”, “application description”, and “provider”. By using both tables, the sensor information and application information can be searched by the sensor ID received from the mobile phone 2.

そして、検索されたアプリケーションプログラムは、インターネット及び携帯電話網等を介して、携帯電話機２へ送信される。 Then, the retrieved application program is transmitted to the mobile phone 2 via the Internet and a mobile phone network.

図５は、ヘッドセットに搭載されたセンサ装置の機能構成図である。 FIG. 5 is a functional configuration diagram of the sensor device mounted on the headset.

図５のセンサ装置は、ヘッドセットに搭載され、人の耳に装着可能である。このセンサ装置は、図２と比較して、スイッチ１１１と、切替部１１２と、通話の受話信号を発声するスピーカ１１３と、通話の送話信号を入力するマイク１１４とを更に有する。また、そのセンサ装置に対応する携帯電話機２は、通話機能部２１３を有すると共に、切替部２１２を更に有する。 The sensor device of FIG. 5 is mounted on a headset and can be worn on a human ear. As compared with FIG. 2, this sensor device further includes a switch 111, a switching unit 112, a speaker 113 that utters a call reception signal, and a microphone 114 that inputs a call transmission signal. In addition, the mobile phone 2 corresponding to the sensor device includes a call function unit 213 and further includes a switching unit 212.

利用者によるスイッチ１１１の押下によって、切替部１１２は、ケーブルに、マイク１１４からの送話信号を出力するか、又は、多重化部１０４から出力される音声信号を出力するかを切り替える。この操作は、携帯電話機２で通話を開始する際に有効である。センサ装置１における生体情報の計測中に、携帯電話機２が着呼した場合、利用者によるスイッチ１１１の押下によって、マイク１１４の送話信号を携帯電話機２へ出力することができる。 When the switch 111 is pressed by the user, the switching unit 112 switches whether to output the transmission signal from the microphone 114 or the audio signal output from the multiplexing unit 104 to the cable. This operation is effective when the mobile phone 2 starts a call. When the mobile phone 2 receives a call while measuring the biological information in the sensor device 1, the transmission signal of the microphone 114 can be output to the mobile phone 2 by pressing the switch 111 by the user.

センサ装置１の音声インタフェース部１１０は、携帯電話機２から受話信号を入力する入力端子と、携帯電話機２へ送話信号又は音声信号を出力する出力端子とを有する。これに対して、携帯電話機２の音声インタフェース２１０は、センサ装置１へ受話信号を出力するイヤホン端子と、センサ装置２から送話信号又は音声信号を入力するマイク端子とを有する。 The voice interface unit 110 of the sensor device 1 has an input terminal for inputting a reception signal from the mobile phone 2 and an output terminal for outputting a transmission signal or a voice signal to the mobile phone 2. On the other hand, the audio interface 210 of the mobile phone 2 has an earphone terminal that outputs a reception signal to the sensor device 1 and a microphone terminal that inputs a transmission signal or an audio signal from the sensor device 2.

図６は、本発明における変換装置の機能構成図である。 FIG. 6 is a functional configuration diagram of the conversion device according to the present invention.

図６によれば、ケーブルの間に備えられた変換装置５を介して、センサ装置１と携帯電話機２とが接続されている。図６の変換装置は、図２と比較して、センサ素子１０１の部分が、センサ装置１に接続される計測信号入力インタフェース部５０１に置き換えられている。 According to FIG. 6, the sensor device 1 and the mobile phone 2 are connected via the conversion device 5 provided between the cables. In the conversion device of FIG. 6, the sensor element 101 is replaced with a measurement signal input interface unit 501 connected to the sensor device 1 as compared with FIG. 2.

変換装置が、携帯情報端末のマイクロフォン接続規格に対応することによって、種々のセンサ素子（プローブ）を携帯情報端末に繋ぎ込むことができる。 Since the conversion device conforms to the microphone connection standard of the portable information terminal, various sensor elements (probes) can be connected to the portable information terminal.

以上、詳細に説明したように、本発明のシステムによれば、センサ装置を携帯情報端末のマイクロフォン用端子へ接続することができる。
As described above in detail, according to the system of the present invention, the sensor device can be connected to the microphone terminal of the portable information terminal.

前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 In the various embodiments of the present invention described above, various changes, modifications, and omissions in the scope of the technical idea and the viewpoint of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

１センサ装置
１００音声出力インタフェース部
１０１センサ素子
１０２第１の信号変換部
１０３搬送波出力部
１０４多重化部
１０５プロファイル信号出力部
１１０音声インタフェース部
１１１スイッチ
１１２切替部
１１３ヘッドセットのスピーカ
１１４ヘッドセットのマイク
２携帯電話機（端末）
２００音声入力インタフェース部
２０１アプリケーション処理部
２０２第２の信号変換部
２０３Ａ／Ｄ変換部
２０４逆多重化部
２０５プロファイル信号抽出部
２０６計測情報送信部
２０７プロファイル送信部
２０８アプリケーション受信部
２０９通信インタフェース部
２１０音声インタフェース部
２１２切替部
２１３通話機能部
３計測情報サーバ
４センサアプリケーションサーバ
５変換装置
５００音声出力インタフェース部
５０１計測信号入力インタフェース部
５０２第１の信号変換部
５０３搬送波出力部
５０４多重化部
５０５プロファイル信号出力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor apparatus 100 Audio | voice output interface part 101 Sensor element 102 1st signal converter 103 Carrier wave output part 104 Multiplexing part 105 Profile signal output part 110 Audio | voice interface part 111 Switch 112 Switching part 113 Headset speaker 114 Headset microphone 2 Mobile phone (terminal)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 200 Audio | voice input interface part 201 Application processing part 202 2nd signal conversion part 203 A / D conversion part 204 Demultiplexing part 205 Profile signal extraction part 206 Measurement information transmission part 207 Profile transmission part 208 Application reception part 209 Communication interface part 210 Audio interface unit 212 Switching unit 213 Call function unit 3 Measurement information server 4 Sensor application server 5 Conversion device 500 Audio output interface unit 501 Measurement signal input interface unit 502 First signal conversion unit 503 Carrier wave output unit 504 Multiplexing unit 505 Profile signal Output section

Claims

A system in which a terminal and a sensor device are connected via a microphone cable,
The sensor device includes:
A sensor element that measures a measurement target and outputs a sensor output signal based on the output characteristics of the element;
First signal conversion means for modulating the sensor output signal into an audio signal;
Profile signal output means for outputting a profile signal of the sensor device;
A microphone jack (audio output interface means) for including the profile signal in the audio signal and outputting the audio signal to the terminal via the microphone cable ;
The terminal
A microphone jack (audio input interface means) for inputting the audio signal from the sensor device via the microphone cable;
Analog / digital conversion means for converting the audio signal into a digital audio signal;
Profile signal extraction means for extracting the profile signal from the digital audio signal;
A signal conversion table in which physical quantities of measurement signals are associated with sensor output signals;
Second signal conversion means for demodulating the converted digital audio signal and deriving a physical quantity of the measurement signal from the sensor output signal using the signal conversion table;
Application processing means for switching an application to be activated according to the profile signal and executing the application according to the physical quantity of the measurement signal;
The system characterized by having.

The system of claim 1, wherein the electrical characteristics of the audio signal are within a human audible range.

3. The first signal converting means converts the sensor output signal by frequency modulation, pulse width modulation, pulse amplitude modulation, pulse density modulation, pulse position modulation, pulse code conversion, or amplitude modulation. The system described in.

The sensor device includes:
Equipped with a plurality of sensor elements, a plurality of types of sensor output signals are output,
A plurality of first signal conversion means for converting each sensor output signal into an audio signal;
4. The audio signal multiplexing means for multiplexing the plurality of audio signals by frequency division, time division or switching, and outputting the multiplexed audio signals to the audio output interface means. The system according to any one of the above.

The sensor element before Symbol sensor device is intended for measuring human biological information as the measurement object,
The sensor device is mounted on a headset that can be attached to a human ear and includes a speaker that utters a call reception signal and a microphone that inputs a call transmission signal;
The terminal is a mobile phone ,
Prior Symbol sensor device, when starting a call of the mobile phone, the microphone cable, or to output the transmit signal, or a switching means for switching whether to output the audio signal based on the sensor element The system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

A sensor application server connected via a network from the terminal;
The profile signal is an identifier of the sensor device;
The terminal
Profile signal transmission means for transmitting the profile signal to the sensor application server;
Application receiving means for receiving an application program to be started by the application processing means from the sensor application server,
The sensor application server is
Application storage means for storing an application program according to the profile signal;
6. The system according to claim 5 , further comprising: an application search unit that searches the application storage unit according to a profile signal received from the terminal and transmits the searched application program to the terminal.