JPH0576502A - 電磁誘導通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の送信機から送信される信号を夫々区別
して受信できる電磁誘導通信システムを提供する。 【構成】 歩数信号送信機は周波数ｆ0 の電磁誘導信号
により歩数信号を送信し、心拍信号送信機は周波数ｆ1
の電磁誘導信号により心電波形信号を送信する。腕時計
の受信回路１８はコイル１７により検出された電磁誘導
信号を受信し、電磁誘導信号ａをバンド・パス・フィル
タ１９およびバンド・パス・フィルタ２０に出力する。
バンド・パス・フィルタ１９では電磁誘導信号ａの中か
ら周波数ｆ0 の信号成分を抽出し、出力信号ｂを歩数信
号として制御部２１に出力する。バンド・パス・フィル
タ２０は電磁誘導信号ａの中から周波数ｆ1 の信号成分
を抽出し、出力信号ｃを心電波形信号として制御部２１
に出力する。制御部２１は歩数信号と心電波形信号とを
別々に検出して歩数カウントおよび脈拍計算を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電磁誘導通信システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ランニングやジョギング等の運動をする
時には、歩数計を装着して歩数を計数することが行なわ
れている。また、運動中の心拍数等を同時に測定すれば
身体の調子や運動能力を計る上で有効である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、歩数計は腰
のベルトや靴に装着するので、運動中に歩数がどの位か
知ることはできない。また、心拍数を検出する電極は身
体の表面に装着するので、表示部を備えた心拍計本体と
電極とをコードで接続しなければならず、運動中はコー
ドが邪魔になっていた。そこで、コードを使用しないで
歩数計や心拍計からの信号を受信できるシステムが要望
されている。

【０００４】この発明は上記問題を解消する為になされ
たもので、複数の送信機から送信される信号を夫々区別
して受信できる電磁誘導通信システムを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電磁誘導により信号を送信する複数の送信
機と、この複数の送信機から送信された信号を受信する
受信機とからなる電磁誘導通信システムであって、上記
複数の送信機は夫々異なった固有の周波数で信号を送信
し、上記受信機は夫々異なった周波数成分を抽出する複
数の帯域フィルタを具備したことを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図８に
基づいて説明する。図１は本発明を適用した歩数信号送
信機の回路構成を示すブロック図である。この場合、歩
数信号送信機は腰のベルトや靴に装着される。振動セン
サ１は、歩行や走行による振動の強さに応じたセンサ電
圧を出力するもので、運動時の振動により図２（Ａ）に
示すようなセンサ電圧を検出回路２に出力する。検出回
路２はセンサ電圧を波形整形し、図２（Ｂ）に示すよう
な検出信号を誘導信号発生回路３に出力する。誘導信号
発生回路３は検出回路２から出力された検出信号に基づ
いて図２（Ｃ）に示すような周波数ｆ0 の電磁誘導信号
（磁気誘導信号）を発生し、送信回路４に出力する。送
信回路４は誘導信号発生回路３から出力された電磁誘導
信号をコイル５から送信する。なお、コイル５から送信
される電磁誘導信号は２ｍ位までの距離に受信手段があ
れば十分に検出可能である。電源回路６は電池７を電源
とし、スイッチ８を介して振動センサ１、検出回路２、
誘導信号発生回路３、および送信回路４の各部に駆動電
圧を供給する。

【０００７】図３は本発明を適用した心拍信号送信機の
回路構成を示すブロック図である。この場合、心拍信号
送信機は被検者が着用する上着の胸ポケット等に収納さ
れる。ＥＣＧ電極９は被検者の身体に装着され、被検者
の心電波形（ＥＣＧ）を検出する一対の電極である。Ｅ
ＣＧ電極９は検出回路１０に接続されており、図４
（Ａ）に示すような心電波形を検出回路１０に出力す
る。検出回路１０はＥＣＧ電極９から出力された心電波
形を波形整形し、図４（Ｂ）に示すような検出信号を誘
導信号発生回路１１に出力する。誘導信号発生回路１１
は検出回路１０から出力された検出信号に基づいて図４
（Ｃ）に示すような周波数ｆ1 の電磁誘導信号を発生
し、送信回路１２に出力する。送信回路１２は誘導信号
発生回路１１から出力された電磁誘導信号をコイル１３
から送信する。コイル１３から送信される電磁誘導信号
は２ｍ位までの距離であれば十分に検出可能である。電
源回路１４は電池１５を電源とし、スイッチ１６を介し
てＥＣＧ電極９、検出回路１０、誘導信号発生回路１
１、および送信回路１２の各部に駆動電圧を供給する。

【０００８】図５は本発明を適用した腕時計の回路構成
を示すブロック図である。この場合、腕時計は歩数信号
送信機および心拍信号送信機から送信される電磁誘導信
号を受信する受信機であり、被検者の腕時計に装着され
る。コイル１７は電磁誘導信号を受信するもので、受信
回路１８に接続されている。受信回路１８はコイル１７
により受信された電磁誘導信号を受信し、受信した電磁
誘導信号ａをバンド・パス・フィルタ（ＢＰＦ１）１９
およびバンド・パス・フィルタ（ＢＰＦ２）２０に出力
する。受信回路１８から出力される電磁誘導信号ａは、
図６（Ａ）に示すように、図１の歩数信号送信機からの
周波数ｆ0 の信号成分と図３の心拍信号送信機からの周
波数ｆ1 の信号成分とからなる。

【０００９】バンド・パス・フィルタ１９は、電磁誘導
信号ａの中から周波数ｆ0 以外の信号成分を減衰させて
図６（Ｂ）に示すような周波数ｆ0 の信号成分を抽出
し、図６（Ｄ）に示す矩形波信号Ｆ0 を制御部２１に出
力する。また、バンド・パス・フィルタ２０は電磁誘導
信号ａの中から周波数ｆ1 以外の信号成分を減衰させて
図６（Ｃ）に示す周波数ｆ1 の信号成分を抽出し、図６
（Ｅ）に示すような出力信号Ｆ1 を制御部２１に出力す
る。

【００１０】図５に戻り、制御部２１はＲＯＭ２２に予
め記憶したマイクロプログラムに基づいて各部を制御し
て各種処理を行なう中央処理部である。ＲＡＭ２３は各
種データを記憶するメモリであり、詳細は図７を参照し
て後述する。

【００１１】キー入力部２４は図示しないＫ１〜Ｋ３キ
ー，およびその他のキーを備えており、キー操作に応じ
たキー入力信号を制御部２１に出力する。ここで、Ｋ１
キーは後述するモードレジスタＭの内容を反転させてモ
ードを反転させるキーである。Ｋ２キーは後述するフラ
グレジスタＦの内容を反転させるキーである。Ｋ３キー
は格納処理を実行させるキーである。

【００１２】表示部２５は例えば液晶表示素子により構
成され、制御部２１から出力される表示データに基づい
て現在時刻，歩数，脈拍等を表示する。発振回路２６は
所定周波数のクロック信号を発振し、分周・タイミング
回路２７に入力する。分周・タイミング回路２７は発振
回路２６から入力されたクロック信号を分周し、計時信
号等の各種タイミング信号を発生して各部へ供給する。

【００１３】図７は図５におけるＲＡＭ２３のメモリ構
成を示す図である。同図において、表示レジスタは表示
部２５に表示される表示データを記憶するレジスタであ
り、モードレジスタＭはモードデータを記憶するレジス
タである。この場合、「Ｍ＝０」の時は時刻表示モード
であり、「Ｍ＝１」の時は測定モードである。計時レジ
スタは後述する計時処理により順次更新される現在時刻
データを記憶するレジスタである。歩幅レジスタは被検
者の歩幅を記憶するレジスタである。歩数レジスタは運
動時の歩数データを計数するレジスタである。距離レジ
スタは上記歩幅と歩数とを乗算して得られた距離を記憶
するレジスタである。フラグレジスタＦは計測処理の実
行状態を示すフラグを記憶する。脈拍レジスタは測定さ
れた脈拍データを記憶するレジスタである。レジスタＰ
は後述するデータレジスタＮ0 〜Ｎn の１つを指定する
ポインタである。レジスタＴは図４（Ｃ）に示すような
心電波信号の周期ＴHPを計測するためのレジスタであ
る。レジスタＣは運動を行なった時間データを記憶する
レジスタである。データレジスタＮ0 〜Ｎn は、夫々時
間データを記憶するエリアＸと、距離データを記憶する
エリアＹと、脈拍データを記憶するエリアＺとを有す
る。

【００１４】次に、図８を参照して上記実施例の動作を
説明する。図８は腕時計の動作を示すフローチャートで
ある。通常、制御部２１はステップＳ１のＨＡＬＴ状態
にあり、計時信号の出力とキー入力を待機している。

【００１５】そして、分周・タイミング回路２７から計
時信号が出力されると、ステップＳ１からステップＳ２
に進む。ステップＳ２の計時処理ではＲＡＭ２３の計時
レジスタに記憶された現在時刻データが更新される。続
くステップＳ３においては、「Ｍ＝１」即ちモードレジ
スタＭの内容が「１」か否かが判断される。ステップＳ
３でＹＥＳと判断されるとステップＳ４に進み、ＮＯの
場合はステップＳ１２に進む。

【００１６】「Ｍ＝１」の場合、ステップＳ３からステ
ップＳ４に進み、「Ｆ＝１」即ちフラグレジスタＦの内
容が「１」か否かが判断される。ステップＳ４でＹＥＳ
の場合はステップＳ５、ＮＯの場合はステップＳ１２に
進む。

【００１７】「Ｆ＝１」の場合、ステップＳ４からステ
ップＳ５に進む。ステップＳ５ではレジスタＣの時間デ
ータを更新する時間計測処理が実行される。これによ
り、「Ｆ＝１」の時の時間データ、即ち、運動時間デー
タが計測される。

【００１８】次のステップＳ６においては受信処理が実
行される。即ち、受信回路１８はコイル１７により受信
した電磁誘導信号を検出し、電磁誘導信号ａをバンド・
パス・フィルタ１９およびバンド・パス・フィルタ２０
に出力する。バンド・パス・フィルタ１９では電磁誘導
信号ａの中から周波数ｆ0 の信号成分を抽出して得られ
た信号ｂを更に歩数信号Ｆ0 として制御部２１に出力す
る。バンド・パス・フィルタ２０は電磁誘導信号ａの中
から周波数ｆ1 の信号成分を抽出して得られた信号ｃを
心電波形信号Ｆ1 として制御部２１に出力する。

【００１９】このように、歩数信号送信機および心拍信
号送信機から電磁誘導信号が同時に送信されても、周波
数が異なるので、バンド・パス・フィルタ（帯域フィル
タ）１９，２０により夫々の信号成分が抽出され、別々
の検出信号として受信される。

【００２０】続くステップＳ７では、歩数信号送信機か
らの歩数信号Ｆ0 が受信されたか否かが判断される。ス
テップＳ７でＹＥＳと判断されるとステップＳ８に進
み、ＮＯと判断されるとステップＳ１０に進む。

【００２１】歩数信号Ｆ0 が受信された場合、ステップ
Ｓ８によりＲＡＭ２３の歩数レジスタの内容が＋１さ
れ、歩数データがカウントされる。次のステップＳ９に
おいては、距離計算が実行されるもので、歩幅データと
歩数データとにより距離が演算される。また、ステップ
Ｓ１０では、心拍信号送信機から送信された心電波形信
号Ｆ1 が受信されたか否かが判断される。ステップＳ１
０でＹＥＳと判断された場合はステップＳ１１に進み、
ＮＯの場合はステップＳ１２に進む。

【００２２】心電波形信号が受信された場合、ステップ
Ｓ１０からステップＳ１１に進む。ステップＳ１１にお
いては脈拍計算処理が実行される。即ち、前回の心電波
信号から今回の心電波信号までの周期ＴHPがレジスタＴ
により計測されているので、この計測時間に基づいて脈
拍データを演算する。演算された脈拍データはＲＡＭ２
３の脈拍レジスタに記憶される。ステップＳ１１からは
ステップＳ１２に進む。

【００２３】ステップＳ１２の表示処理ではモードに応
じた表示データが表示される。例えば、時刻表示モード
では現在時刻が表示部２５に表示され、測定モードでは
レジスタＣの時間データ、脈拍レジスタ、距離レジスタ
および歩数レジスタに夫々記憶されているデータが表示
部２５に表示される。ステップＳ１２の実行後はステッ
プＳ１に戻る。以下、上述と同様に測定モードでは、歩
数データと脈拍データとが計算される。

【００２４】また、キー入力部２４でＫ１〜Ｋ３キー，
その他のキーが操作されると、ステップＳ１からステッ
プＳ１３に進む。ステップＳ１３ではＫ１キーが操作さ
れたか否かが判断される。ステップＳ１３でＹＥＳと判
断されるとステップＳ１４に進み、ＮＯの場合はステッ
プＳ１５に進む。

【００２５】Ｋ１キーが操作された場合はステップＳ１
４に進み、モードレジスタＭの内容が反転され、「０→
１」あるいは「１→０」となる。ステップＳ１４の実行
後はステップＳ１２の表示処理に進む。

【００２６】また、Ｋ１キー以外のキーが操作された場
合は、ステップＳ１３からステップＳ１５に進む。ステ
ップＳ１５においては、Ｋ２キーが操作されたか否かが
判断される。ステップＳ１５でＹＥＳの場合はステップ
Ｓ１６に進み、ＮＯの場合はステップＳ１７に進む。

【００２７】Ｋ２キーが操作された場合はステップＳ１
５からステップＳ１６に進み、フラグレジスタＦの内容
が反転され、「０→１」あるいは「１→０」となる。ス
テップＳ１６の実行後はステップＳ１２に進む。

【００２８】そして、Ｋ１，Ｋ２キー以外のキーが操作
された場合は、ステップＳ１３からステップＳ１５，Ｓ
１７と進む。ステップＳ１７においては、Ｋ３キーが操
作されたか否かが判断される。ステップＳ１７でＹＥＳ
の場合はステップＳ１８に進み、ＮＯの場合はステップ
Ｓ２０に進む。

【００２９】Ｋ３キーが操作された場合、ステップＳ１
７からステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では「Ｍ
＝１，Ｆ＝１」か否かが判断され、ＹＥＳの時はステッ
プＳ１９に、ＮＯの時はステップＳ１２に進む。

【００３０】「Ｍ＝１，Ｆ＝１」の時、ステップＳ１９
に進み、格納処理が実行される。即ち、レジスタＰによ
り指定されるデータレジスタＮ0 〜Ｎnの各エリアＸ，
Ｙ，ＺにレジスタＣの時間データ、距離レジスタの距離
データ、および脈拍レジスタの脈拍データが格納され
る。これにより、運動した時間、その距離および運動終
了時の脈拍データを記憶できる。ステップＳ１９の実行
後はステップＳ１２に進む。

【００３１】上記ステップＳ１７で、その他のキーが操
作された場合はステップＳ２０に進み、その他のキー処
理、例えば、レジスタＰを更新したり、或いは各レジス
タのデータをクリアしたりする処理が実行される。ステ
ップＳ２０からはステップＳ１２に進む。

【００３２】なお、上記実施例では受信機として腕時計
に適用した例を示したが、これに限らず、他の電子機器
を受信機としてもよい。また、送信するデータは心電波
や歩数に限定されない。更に、送信機の数は３個以上で
もよく、その場合は夫々の送信機に優先順位を付けるよ
うにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】この発明によれば、複数の送信機から送
信される信号を夫々区別して受信できる電磁誘導通信シ
ステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】歩数信号送信機の回路構成を示す図である。

【図２】各信号の出力状態を示す図である。

【図３】心拍信号送信機の回路構成を示す図である。

【図４】各信号の出力状態を示す図である。

【図５】腕時計の回路構成を示す図である。

【図６】各信号の出力状態を示す図である。

【図７】メモリ構成を示す図である。

【図８】動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…振動センサ ２…検出回路 ３…誘導信号発生回路 ４…送信回路 ５…コイル ９…ＥＣＧ電極 １０…検出回路 １１…誘導信号発生回路 １２…送信回路 １３…コイル １７…コイル １８…受信回路 １９，２０…バンド・パス・フィルタ ２１…制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁誘導により信号を送信する複数の送
   信機と、この複数の送信機から送信された信号を受信す
   る受信機とからなる電磁誘導通信システムであって、上
   記複数の送信機は夫々異なった固有の周波数で信号を送
   信し、上記受信機は夫々異なった周波数成分を抽出する
   複数の帯域フィルタを具備したことを特徴とする電磁誘
   導通信システム。