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WO2011122208A1 - 携帯端末装置及び生体情報取得方法 - Google Patents

携帯端末装置及び生体情報取得方法 Download PDF

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Publication number
WO2011122208A1
WO2011122208A1 PCT/JP2011/054662 JP2011054662W WO2011122208A1 WO 2011122208 A1 WO2011122208 A1 WO 2011122208A1 JP 2011054662 W JP2011054662 W JP 2011054662W WO 2011122208 A1 WO2011122208 A1 WO 2011122208A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
electrode
terminal device
biological information
voltage value
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/054662
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐々木　康弘
酒井　浩
尚武 高橋
茂樹 篠田
Original Assignee
日本電気株式会社
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 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to JP2012508160A priority Critical patent/JP5888231B2/ja
Priority to CN201180016754.0A priority patent/CN102821683B/zh
Priority to US13/636,729 priority patent/US20130012799A1/en
Publication of WO2011122208A1 publication Critical patent/WO2011122208A1/ja

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0537—Measuring body composition by impedance, e.g. tissue hydration or fat content
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0022—Monitoring a patient using a global network, e.g. telephone networks, internet
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
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    • A61B5/6898—Portable consumer electronic devices, e.g. music players, telephones, tablet computers
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    • A61B7/02—Stethoscopes
    • A61B7/04—Electric stethoscopes
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04—Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0462—Apparatus with built-in sensors
    • A61B2560/0468—Built-in electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a portable terminal device having a function of acquiring biological information and a method for acquiring the biological information.
  • the mobile phone described in Patent Document 1 includes a CCD camera unit, functions as a moisture sensor by photographing the surface of the hand with the CCD camera unit in close contact with the palm, and calculating the moisture content from the captured image.
  • the mobile phone described in Patent Document 2 functions as a body fat meter by measuring body fat using a plurality of electrodes provided on the mobile phone.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and a portable terminal device capable of acquiring biometric information of a user without active action by the user for acquiring biometric information, and It aims at providing the biometric information acquisition method.
  • the mobile terminal device of the present invention provides: Having a housing provided at least in part with an electrode portion having a surface exposed to the outside, In the housing, An oscillator that outputs an alternating voltage signal; A passive element having one end connected to the oscillator and the other end connected to the electrode; A voltage measuring circuit that is connected to both ends of the passive element and detects a voltage applied to the passive element; An AC voltage signal is output from the oscillator, and the living body is in contact with a surface exposed to the outside of the electrode unit, based on a measured voltage value that is a voltage detected by the voltage measuring circuit.
  • a control unit for acquiring biological information It has.
  • the biological information acquisition method of the present invention comprises: A biological information acquisition method by a portable terminal device, AC voltage output step for outputting AC voltage from the oscillator, The living body is in contact with the electrode portion having an exposed surface provided in at least a part of the casing of the portable terminal device, and the one end portion is supplied with the AC voltage output by the AC voltage output step.
  • a voltage detection step of detecting a voltage applied to a passive element connected to the oscillator and having the other end connected to the electrode unit
  • a biological information acquisition step of acquiring biological information of the biological body based on the voltage detected by the voltage detection step; It has.
  • a portable terminal device capable of acquiring the user's biometric information and a method for acquiring the biometric information without any active action by the user for acquiring the biometric information.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a mobile phone according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A.
  • It is a functional block diagram of the mobile phone according to Embodiment 1 of the present invention. It is a figure which shows an example of the circuit structure of a biometric information detection part. It is a flowchart for demonstrating the biometric information acquisition process which a control part performs.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 8A. It is a front view of the mobile telephone which concerns on the modification of Embodiment 2 of this invention. It is a rear view of the mobile phone which concerns on the modification of Embodiment 2 of this invention. It is a general
  • FIG. 11B is a sectional view taken along the section line CC in FIG. 11A.
  • Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • a mobile phone will be described as an example of a mobile terminal device capable of acquiring user biometric information.
  • the present invention is not limited to this, and may be another portable terminal device such as a PDA (Personal Digital Assistant) or a notebook personal computer.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • biological information is information relating to the state of the user's body, and specifically, data such as skin moisture content, body fat percentage, and sweating amount. .
  • FIG. 1A and 1B are a front view and a rear view of the mobile phone 100 according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view.
  • the mobile phone 100 includes a housing 110 and a circuit board 120 housed in the housing 110.
  • the housing 110 accommodates various components of the mobile phone 100 inside, and an outer surface that is a surface opposite to the inner surface inside the housing 110 is exposed to the outside. Moreover, the housing
  • the housing 110 is made of a conductive material such as magnesium alloy, SUS, or titanium alloy.
  • the front case 111 has an opening for exposing a display panel 151, hard keys 141, a speaker 162, and the like, which will be described later.
  • An electronic circuit is formed on the circuit board 120 by mounting electronic components for realizing various functions to be described later of the mobile phone 100.
  • the surface of the circuit board 120 on which the electronic circuit is formed and the back surface thereof are referred to as the front surface of the circuit board 120
  • the surface of the circuit board 120 orthogonal to the front surface is referred to as the side surface of the circuit board 120.
  • the surface of the housing 110 that is parallel to the surface of the circuit board 120 is referred to as the surface of the housing 110
  • the surface of the housing 110 that is parallel to the side surface of the circuit board 120 is referred to as the side surface of the housing 110.
  • the circuit board 120 is fixedly installed inside the casing 110 by fixing means (not shown). Further, as shown in a cross-sectional view in FIG.
  • the contact point 121 on the circuit board 120 is opposed to the inner surface of the housing 110 via the wiring 122 (specifically, the front case 111 faces the surface of the circuit board 120.
  • the contact 110a provided on the inner surface is electrically connected. Therefore, the contact 121 on the circuit board 120 and the housing 110 are electrically connected.
  • the positions of the contacts 121 and 110a are not limited to the positions shown in FIG.
  • the contact 121 may be on the surface of the circuit board 120 facing the rear case 112 or may be on the side surface of the circuit board 120.
  • the contact 110a may be on the inner surface of the rear case 112 facing the surface of the circuit board 120, or may be on the inner surface of the front case 111 or the rear case 112.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the function of each part of the mobile phone 100.
  • the mobile phone 100 includes a communication unit 130, an input unit 140, a display unit 150, an audio processing unit 160, a biological information detection unit 170, and a control unit 180.
  • these functions are realized by an electronic circuit composed of electronic components and the like mounted on the circuit board 120.
  • the communication unit 130 includes, for example, a built-in antenna 131 that transmits or receives radio waves, and an electronic circuit (not shown) that modulates a signal to be transmitted and demodulates a signal to be received.
  • Data transmitted or received by the communication unit 130 is, for example, call voice data, image data, e-mail data, and the like.
  • the input unit 140 receives an input operation from the user and outputs input data (input information) corresponding to the received input operation to the control unit 180.
  • the input unit 140 includes a plurality of hard keys 141 capable of inputting numbers and characters.
  • the input unit 140 is connected to the control unit 180, and the input information is stored in a ROM (Read Only Memory) 182 of the control unit 180.
  • the input information is, for example, physical information such as the user's height, age, sex, and weight, and is used for acquiring biometric information in a biometric information acquisition process described later.
  • the display unit 150 displays characters and / or images based on the character data and / or image data output from the control unit 180.
  • the display unit 150 includes, for example, a drive circuit (not shown) and a display panel 151.
  • the driving circuit drives the display panel 151 according to the character data and / or image data output from the control unit 180, and causes the display panel 151 to display characters and / or images.
  • the display panel 151 is configured by a liquid crystal panel, an organic EL (Electro Luminescence) panel, or the like.
  • the display unit 150 displays, for example, characters and / or images representing biological information such as a body fat percentage and a sweating amount acquired through measurement by processing to be described later.
  • the voice processing unit 160 performs voice input and encoding during a call and decodes voice data received wirelessly by the communication unit.
  • the voice processing unit 160 is a microphone 161 for inputting a user's voice and making it voice data, a speaker 162 for reproducing the voice data as voice, and the voice data that is received and wirelessly encoded. And a processing circuit (not shown) for decoding.
  • the speaker 162 outputs a sound for notifying the user of the acquired biological information, for example.
  • the biological information detection unit 170 performs measurement for acquiring the biological information of the user.
  • FIG. 5 shows an example of a circuit configuration of the biological information detection unit 170.
  • the biological information detection unit 170 includes an oscillator 171, a passive element 172, a voltage measurement circuit 173, and a housing 110.
  • the oscillator 171 outputs an alternating voltage signal (for example, 1 kHz, 1 V).
  • One terminal of the oscillator 171 is electrically connected to the housing 110 and the other terminal is electrically connected to the passive element.
  • the passive element 172 includes at least one of a resistor, a capacitor, and a coil, and is electrically connected to the oscillator 171. Further, the passive element 172 is electrically connected to the contact 121 on the circuit board 120 shown in FIG. 3 and is electrically connected to the housing 110 via the contact 121.
  • the voltage measurement circuit 173 is electrically connected to both terminals of the passive element 172 and measures the voltage across the passive element 172.
  • the voltage measurement circuit 173 is also electrically connected to the control unit 180 and outputs the measured voltage to the control unit 180 as a voltage signal.
  • the housing 110 functions as one electrode of the biological information detection unit 170. As shown in FIG. 3, the housing 110 has a contact 110 a on a surface facing the surface of the circuit board 120. The contact 110 a is electrically connected to the contact 121 on the circuit board 120 and the passive element 172 through the wiring 122.
  • the voltage measurement circuit 173 outputs the output AC.
  • a predetermined voltage value determined by the voltage signal and the impedance of the passive element 172 is detected.
  • the voltage signal which shows the detected voltage value is output to the control part 180, and the control part 180 memorize
  • the voltage measurement circuit 173 measures the voltage across the passive element 172 and outputs the voltage to the control unit 180 as a voltage signal.
  • the control unit 180 acquires the voltage value of this voltage signal by sampling and stores it in the RAM 183. Further, the control unit 180 obtains a measured voltage value as a representative value from the sampled voltage value, and calculates a difference between the measured voltage value and the reference voltage value as a differential voltage value.
  • the calculated differential voltage value changes corresponding to the user's bioelectrical impedance.
  • the bioelectrical impedance is a value that changes in accordance with a biological state corresponding to biological information such as the body fat percentage and sweating amount of the user. That is, the differential voltage value and the biological information have a predetermined relationship.
  • the relationship between the difference voltage values of a plurality of persons having different ages, sexes, weights, heights, and the like and the biological information is obtained as correlation information by a statistical method, and the data is stored in the ROM 182.
  • the control unit 180 includes a CPU (Central Processing Unit) 181, ROM (Read Only Memory) 182, RAM (Random Access Memory) 183, an input / output interface (I / F) 184, and the like.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • I / F input / output interface
  • the CPU 181 controls various components of the mobile phone 100 and performs various processes.
  • the ROM 182 stores a control program for the CPU 181 to control each unit, various application software programs, telephone directory data, e-mail data, user information for calculating biometric information, and the like.
  • the RAM 183 is used as a work area when the CPU 181 performs various processes.
  • the CPU 181 uses the correlation information stored in the ROM 182 and the user's physical information (gender, age, height, and weight information), for example, by interpolation processing, a differential voltage value for a person who matches the user's physical information And biometric information are generated as calibrated correlation information. Further, the control unit 180 is calculated from the voltage applied to the passive element 172 detected by the voltage measurement circuit 173 when the user is in contact with the housing 110 functioning as an electrode, that is, the measured voltage value. Based on the differential voltage value, a biometric information acquisition process is performed for acquiring the biometric information of the user from the calibrated correlation information. Further, the control unit 180 outputs the acquired biological information to the display unit 150 or the sound processing unit 160.
  • the control unit 180 starts the biometric information acquisition process in response to a predetermined operation by the user.
  • the predetermined operation by the user is not a user's active operation for acquiring biometric information but an operation performed mainly for the purpose other than acquiring biometric information.
  • the control unit 180 performs an operation in which the user selects a button for sending or receiving an e-mail, or a user presses a specific numeric keypad, for example, a numeric keypad of “0 (zero)” when making a call.
  • the biometric information acquisition process is started when the operation is performed.
  • the user is generally in a state of holding the casing 110, that is, in a state where the user is in contact with the casing 110 that is an electrode of the biological information detection unit 170.
  • the information detection unit 170 can perform measurement for acquiring the biological information of the user.
  • the reference voltage value is stored in the ROM 182 in advance.
  • the control unit 180 outputs an AC voltage signal (for example, 1 kHz, 1 V) from the oscillator 171 in a state where the living body is not in contact.
  • the control part 180 memorize
  • the control unit 180 starts the oscillator 171 and outputs an AC voltage signal (for example, 1 kHz, 1 V) (step S11).
  • an AC voltage signal for example, 1 kHz, 1 V
  • control unit 180 starts sampling a voltage signal that changes with time between both ends of the passive element 172 that is measured and output by the voltage measurement circuit 173 (step S12).
  • the sampled voltage value is stored in the RAM 183.
  • the control unit 180 incorporates a timer and determines whether or not a predetermined time (for example, 3 seconds) has elapsed based on the timer (step S13). When it is determined that the predetermined time has not elapsed (step S13; No), the process waits until it elapses.
  • a predetermined time for example, 3 seconds
  • control unit 180 acquires a measured voltage value as a representative value from the voltage value stored in the RAM 183 (step S14).
  • an arithmetic average value for all the voltage values acquired by sampling for a predetermined time may be obtained and used as the measured voltage value. Then, the arithmetic average value may be obtained by removing the maximum value and the minimum value from the voltage value obtained by sampling for a predetermined time, and this may be used as the measurement voltage value.
  • the mode value or the median value among the voltage values obtained by sampling for a predetermined time may be used as the measurement voltage value.
  • a voltage value having a predetermined potential difference from the reference voltage value is extracted from the voltage value stored in the RAM 183, and a representative value such as an arithmetic mean value, a mode value, or a median value is extracted from the extracted voltage value. It is good also as this and making this a measurement voltage value.
  • the voltage value (reference voltage value) measured in the non-contact state since the measurement voltage value can be set except for, a measurement voltage value with high accuracy can be obtained in terms of voltage measurement in the contact state.
  • control unit 180 calculates a difference between the measured voltage value acquired in step S14 and the reference voltage value stored in the ROM 182 as a differential voltage value (step S15).
  • control unit 180 acquires biometric information corresponding to the differential voltage value calculated in step S15 from the relationship (correlation information) between the differential voltage value obtained in advance and the biometric information (step S16).
  • the control unit 180 can acquire biometric information corresponding to the differential voltage value calculated in step S15 from a function obtained in advance.
  • the mobile phone 100 can acquire, for example, a body fat percentage and a sweat amount as biometric information.
  • the relationship between the differential voltage value, the body fat rate, and the sweating amount is represented by a body fat rate curve and a sweating amount curve as shown in FIG.
  • the control unit 180 when the difference voltage value calculated in the step S15 is V 1, the control unit 180, BF 1 (%) as a body fat percentage, to obtain the S 1 (ml) as the amount of perspiration.
  • the correlation information may be expressed in the form of a plurality of differential voltage values and a value of biological information corresponding to each differential voltage value by a statistical method, for example.
  • the control unit 180 associates the differential voltage value and the body fat percentage, and stores the differential voltage value and the amount of sweating in the ROM 182 as a database. Then, the body fat percentage and the perspiration amount corresponding to the calculated differential voltage value are acquired from the values stored in the database using, for example, an interpolation method such as linear interpolation or polynomial interpolation.
  • the correlation information may be expressed by a plurality of functions and stored in the ROM 182 for each physical information such as sex, age, height and weight, or stored in the ROM 182 as a plurality of the above-mentioned databases for each physical information. May be.
  • the biological information corresponding to the differential voltage value can be acquired more easily and more accurately by using the function or database corresponding to the user's physical information.
  • control unit 180 outputs the biological information acquired in step S16 to the display unit 150 and the voice processing unit 160 (step S17). Specifically, for example, when BF1 (%) is acquired as the body fat percentage and S1 (ml) is acquired as the amount of sweating in step S16, the control unit 180 outputs the values to the display unit 150 and displays the values on the display panel 151. An image representing the value is displayed. Then, the biological information acquisition process ends.
  • the entire housing 110 formed of a conductive material is used as an electrode of the biological information detection unit 170.
  • the housing 110 is held by the user and is in contact with the user. Accordingly, the mobile phone 100 can be operated by the user even when the main purpose of the operation is different from the acquisition of biometric information such as transmission, reception, or telephone call of the user. It is possible to acquire the biometric information. That is, the mobile phone 100 can acquire the user's biometric information without any active action by the user to acquire the biometric information.
  • the entire housing 110 is formed of a conductive material, the position of the contact 110a may be anywhere on the housing 110. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the contact 121 for connecting to the housing 110 on the circuit board 120 is great. As a result, the degree of freedom in designing the circuit board 120 is also increased.
  • the mobile phone 100 acquires the biometric information of the user no matter what part of the housing 110 is gripped by the user. be able to.
  • the entire housing 110 functions as one electrode, the contact area between the electrode and the user can be increased. Therefore, in a region where the user is in contact with the housing 110, for example, in the palm of the user, for example, when a wet region and a dry region are mixed, a housing having an electrode only in a part of the region
  • the measured voltage value can be acquired in a form reflecting a wider range of the palm of the user than 110. In other words, measurement that better reflects the state of the living body can be performed, and as a result, highly accurate biological information can be acquired.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the case 110 described in the first embodiment is entirely formed of a conductive material, but the case 110 according to the second embodiment is partially formed of a conductive material.
  • the casing 110 which is a characteristic part of the second embodiment will be described in detail.
  • symbol as the case of Embodiment 1 is used, and the detailed description is abbreviate
  • FIGS. 8A and 8B are a front view and a rear view of the mobile phone 100 according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 9 is an exploded perspective view
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along a cutting line BB in FIG. 8A.
  • the mobile phone 100 includes a housing 110 and a circuit board 120 housed in the housing 110.
  • the functional block diagram of the mobile phone according to the second embodiment and the circuit configuration of the biological information detection unit 170 according to the second embodiment are the same as those in the first embodiment (examples shown in FIGS. 3 and 5).
  • the housing 110 is formed in a box shape from a front case 113 and a rear case 114.
  • the front case 113 is made of a resin material such as ABS (Acrylonitrile, Butadiene, Styrene) resin, polycarbonate, or acrylic.
  • the rear case 114 is integrally composed of an electrode portion 114a formed from a flat conductive material and a resin portion 114b formed from a resin material such as ABS resin, polycarbonate, or acrylic.
  • the electrode part 114 a is provided so that the surface exposed to the outside is substantially parallel to the surface of the circuit board 120.
  • the resin portion 114b surrounds the edge of the electrode portion 114a and forms a side surface portion of the housing 110.
  • the resin portion 114 b has a rectangular opening, for example, on a surface substantially parallel to the surface of the circuit board 120, and the cross-sectional shape of the resin portion 114 b is substantially equal to the end of the opening. It has the character-shaped fitting part 114c.
  • the substantially U-shaped concave portions of the fitting portions 114c facing each other are arranged in the directions facing each other, and the edge portions of the electrode portions 114a are fitted in the concave portions.
  • the rear case 114 is formed by, for example, integrating the electrode portion 114a and the resin portion 114b by insert molding in which the resin portion 114b is formed by injecting resin after the electrode portion 114a is loaded in a mold.
  • the rear case 114 may be integrally formed by bonding the electrode portion 114a and the resin portion 114b.
  • a contact 110 a that is electrically connected to the electrode 114 a is disposed on the electrode 114 a, and the contact 110 a is electrically connected to the contact 121 on the circuit board 120 through a wiring 122.
  • the electrode unit 114a which is a part of the housing 110 functions as one electrode of the biological information detection unit 170. Therefore, the biometric information detection unit 170 performs measurement for acquiring the biometric information of the user who contacts the electrode unit 114a when the user is operating the mobile phone 100, as in the first embodiment. Can do.
  • an electrode unit 114a is formed in a part of the housing 110 as an electrode used for measurement for acquiring biological information. Therefore, even when the main purpose of the operation, such as sending / receiving mail or calling, is different from the acquisition of biometric information, the housing 110 is held by the user and the electrode unit 114a is in contact with the user. Therefore, as in the case of the first embodiment, the mobile phone 100 can acquire the user's biometric information without any active action by the user to acquire the biometric information.
  • portions other than the electrode portion 114a of the housing 110 are formed of a resin material. That is, since a resin material can also be used as the material of the housing 110, the range of material selection is widened, and the design flexibility of the mobile phone 100 is great.
  • the position of the contact 110a on the electrode portion 114a may be anywhere within the plane of the electrode portion 114a that faces the surface of the circuit board 120, that is, the plane inside the electrode portion 114a. Therefore, the degree of freedom in design of the circuit board 120 is large because the degree of freedom of arrangement of the contact 121 for connecting to the electrode 114a on the circuit board 120 is large.
  • this invention is not limited to said Embodiment 1 and Embodiment 2, A various deformation
  • the contact 121 of the circuit board 120 and the contact 110a of the housing 110 or the electrode part 114a are electrically connected by the wiring 122, but the connection method is limited to this. Absent.
  • the contact 121 and the contact 110a are electrically connected by the single wiring 122, but may be electrically connected by a plurality of wirings.
  • the wiring connecting the contacts may be a compression spring formed of a conductive material. The compression spring is compressed in a state where the circuit board 120 is housed in the housing 110 and biases the contact 121 and the housing 110 or the electrode portion 114a by an elastic force. This eliminates the need for soldering and fixing the wiring 122 to the contact 121 and the housing 110 or the electrode portion 114a, thereby improving the efficiency of assembling the mobile phone 100.
  • the mobile phone 100 is configured from one casing 110 has been described, but may be configured from a plurality of casings.
  • at least one housing may have the configuration of the housing of either Embodiment 1 or Embodiment 2 described above.
  • the electrode portion 114a is provided over substantially the entire area of the rear case 114 formed in a flat plate shape substantially parallel to the surface of the circuit board 120.
  • the electrode portion 114a is provided.
  • the place and its size are not limited to this.
  • the electrode portion 114 a may be provided on the front case 113, or may be provided on a part of the surface of the rear case 114 or the front case 113 that is substantially parallel to the surface of the circuit board 120.
  • the electrode portion 114a may be provided so as to face the side surface (edge portion) of the circuit board 120, that is, on the side surface portion of the housing 110.
  • FIGS. 11A, 11B, 12 and 13 show an example of the mobile phone 100 in which the electrode portions 115a and 116a are provided on the side surface of the housing 110.
  • FIG. 11A, 11B, 12 and 13 show an example of the mobile phone 100 in which the electrode portions 115a and 116a are provided on the side surface of the housing 110.
  • resin portions 115b and 116b formed in a flat plate shape are provided substantially parallel to the surface of the circuit board 120.
  • the electrode portions 115 a and 116 a are provided so as to surround the edges of the resin portions 115 b and 116 b, and form side surfaces of the housing 110.
  • the electrode portions 115 a and 116 a have an opening in a surface substantially parallel to the surface of the circuit board 120, and the cross-sectional shape is substantially U-shaped at the end of the opening.
  • Fitting portions 115c and 116c The substantially U-shaped concave portions of the fitting portions 115c and 116c that face each other are arranged in directions facing each other, and the concave portions of the fitting portion 115c, the edge portion of the resin portion 115b, and the fitting The concave portion of the portion 116c and the edge portion of the resin portion 116b are respectively fitted.
  • the contact point 110 a on the electrode portion 116 a is electrically connected to the contact point 121 of the circuit board 120 through the wiring 122.
  • the electrode part 115a and the electrode part 116a are mutually contact
  • the electrode portions 115a and 116a function in the same manner as the electrode portion 114a of the first embodiment.
  • the electrode part 114a is provided, for example, in a region adjacent to the hard key 141 in the side surface part of the housing 110.
  • the right hand (or left hand) palm, middle finger, ring finger, and little finger are in contact with the region adjacent to the hard key 141 in the side surface of the housing 110.
  • the hard key 141 is often operated using the thumb of the right hand (or left hand). Therefore, the electrode unit 114a is provided in the region, and the control unit 180 starts the above-described biometric information acquisition process, for example, triggered by the user's operation to start creating mail.
  • the user is in contact with the electrode part 114a by hand while composing mail, that is, while operating the hard key 141. Therefore, the mobile phone 100 can acquire the user's biometric information without any active action by the user to acquire the biometric information.
  • the mobile phone 100 can acquire the biological information of the user while the user is holding the side surface of the housing 110. is there.
  • the electrode unit may be composed of a plurality of electrode units that are physically separated from each other.
  • the plurality of electrode portions are electrically connected by wiring or the like. Therefore, the plurality of electrode portions function as one electrode because they are in an equipotential state, and have the same effect as the electrode portion 114a in the first embodiment.

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Abstract

　携帯端末装置は、筐体（１１０）と、発振器（１７１）と、受動素子（１７２）と、電圧測定回路（１７３）と、制御部（１８０）とを備える。筐体（１１０）は外部に露出した面を有する電極部を、少なくとも一部に備える。発振器（１７１）は交流電圧信号を出力する。受動素子（１７２）は一端部が発振器（１７１）に接続され、他端部が電極部に接続される。電圧測定回路（１７３）は受動素子（１７２）の両端部に接続され、受動素子（１７２）にかかる電圧を検出する。制御部（１８０）は発振器（１７１）から交流電圧信号が出力され、且つ電極部の外部に露出した面に生体が接触している状態で電圧測定回路（１７３）により検出された電圧に基づいて、その生体の生体情報を取得する。

Description

携帯端末装置及び生体情報取得方法
　本発明は、生体情報を取得する機能を備えた携帯端末装置及びその生体情報取得方法に関する。
　近年の健康志向の高まりにより、健康状態を把握するための機能を備えることで、付加価値を高める携帯端末が提案されている。例えば、特許文献１に記載の携帯電話機は、ＣＣＤカメラ部を備え、このＣＣＤカメラ部を手のひらに密着させて手の表面を撮影し、撮像画像から含水量を算出することにより水分センサとして機能する。また、特許文献２に記載の携帯電話機は、携帯電話機に設けられた複数の電極を用いて体脂肪を測定することにより体脂肪計として機能する。
特開２００６－０９８０９８号公報 特開２０００－２２９０７２号公報
　しかし、特許文献１及び特許文献２に記載の携帯電話機を用いて肌の含水量や体脂肪といったユーザの生体情報を測定により取得する場合、ユーザは測定するための所定の行為を能動的に行う必要がある。例えば、特許文献１に記載の携帯電話機を用いて肌の水分量を測定する場合、ユーザは、携帯電話機に搭載されているカメラの前に手のひらを密着させる必要がある。また、特許文献２に記載の携帯電話機を用いて体脂肪を測定する場合、ユーザは、携帯電話機に備えられた４つの電極に自身の指を接触させる必要がある。
　本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、生体情報を取得するためのユーザによる能動的な行為がなくても、該ユーザの生体情報を取得することが可能な携帯端末装置及びその生体情報取得方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の携帯端末装置は、
　外部に露出した面を有する電極部を、少なくとも一部に備える筐体を有し、
　該筐体内に、
　交流電圧信号を出力する発振器と、
　一端部が前記発振器に接続され、他端部が前記電極部に接続された受動素子と、
　前記受動素子の両端部に接続され、前記受動素子にかかる電圧を検出する電圧測定回路と、
　前記発振器から交流電圧信号が出力され、且つ前記電極部の外部に露出した面に生体が接触している状態で前記電圧測定回路により検出された電圧である測定電圧値に基づいて、前記生体の生体情報を取得する制御部と、
　を備えている。
　上記目的を達成するため、本発明の生体情報取得方法は、
　携帯端末装置による生体情報取得方法であって、
　発振器から交流電圧を出力する交流電圧出力ステップと、
　前記携帯端末装置の筐体の少なくとも一部に備えられた、外部に露出した面を有する電極部に生体が接触している状態で、前記交流電圧出力ステップにより出力された交流電圧により、一端部が前記発振器と接続され、他端部が前記電極部に接続された受動素子にかかる電圧を検出する電圧検出ステップと、
　前記電圧検出ステップにより検出された電圧に基づいて、前記生体の生体情報を取得する生体情報取得ステップと、
　を備えている。
　本発明によれば、生体情報を取得するためのユーザによる能動的な行為がなくても、該ユーザの生体情報を取得することが可能な携帯端末装置及びその生体情報取得方法を提供できる。
本発明の実施形態１に係る携帯電話の正面図背面図である。 本発明の実施形態１に係る携帯電話の背面図である。 本発明の実施形態１に係る携帯電話の概略分解斜視図である。 図１Ａの切断線Ａ－Ａにおける断面図である。 本発明の実施形態１に係る携帯電話の機能ブロック図である。 生体情報検出部の回路構成の一例を示す図である。 制御部が実行する生体情報取得処理を説明するためのフローチャートである。 生体情報ＤＢを参照して体脂肪率と発汗量を取得する方法を説明するための図である。 本発明の実施形態２に係る携帯電話の正面図である。 本発明の実施形態２に係る携帯電話の背面図である。 本発明の実施形態２に係る携帯電話の概略分解斜視図である。 図８Ａの切断線Ｂ－Ｂにおける断面図である。 本発明の実施形態２の変形例に係る携帯電話の正面図である。 本発明の実施形態２の変形例に係る携帯電話の背面図である。 本発明の実施形態２の変形例に係る携帯電話の概略分解斜視図である。 図１１Ａの切断線Ｃ－Ｃにおける断面図である。
（実施形態１）
　以下、本発明の実施形態１について図面を参照して説明する。なお、本発明の実施形態１において、ユーザの生体情報を取得することが可能な携帯端末装置として携帯電話を例に挙げて説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートパソコン等の他の携帯端末装置であってもよい。
　なお、以下の実施形態１及び実施形態２において、「生体情報」とは、ユーザの体の状態に関する情報であって、具体的には、肌の水分量、体脂肪率、発汗量等のデータを表すものとする。
　図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の実施形態１に係る携帯電話１００の正面図及び背面図、図２は分解斜視図である。携帯電話１００は、筐体１１０と、筐体１１０内に収納される回路基板１２０と、を備える。
　筐体１１０は、携帯電話１００の各種部品をその内部に収納し、その内部にある内面とは反対側に位置する面である外面は外部に露出している。また、筐体１１０は、後述する生体情報検出部１７０において、電極として機能する。筐体１１０は、図２に示すように、フロントケース１１１と、リアケース１１２とから箱状に形成されている。また、筐体１１０は、マグネシウム合金やＳＵＳ、チタン合金といった導電性材料から形成されている。フロントケース１１１には、後述する表示パネル１５１や、ハードキー１４１、スピーカ１６２などを露出するための開口が形成されている。
　回路基板１２０には、携帯電話１００の後述する各種の機能を実現するための電子部品が実装されて電子回路が形成されている。以下では回路基板１２０の電子回路が形成された面とその裏面を回路基板１２０の表面と呼び、この表面に直交する回路基板１２０の面を回路基板１２０の側面と呼ぶ。また、回路基板１２０の表面と平行な筐体１１０の面を筐体１１０の表面と、回路基板１２０の側面と平行な筐体１１０の面を筐体１１０の側面と呼ぶ。回路基板１２０は、図示しない固定手段により筐体１１０の内部に固定設置されている。また、図３に断面図で示すように、回路基板１２０上の接点１２１は、配線１２２を介して筐体１１０の内側の面（詳細には、フロントケース１１１の、回路基板１２０の表面と対向する内表面）に設けられた接点１１０ａと電気的に導通するように接続されている。従って回路基板１２０上の接点１２１と筐体１１０とは電気的に導通する。
　接点１２１及び１１０aの位置は、図３に示す位置に限られない。例えば、接点１２１は、回路基板１２０の、リアケース１１２と対向する表面上にあってもよく、また、回路基板１２０の側面上にあってもよい。また、接点１１０ａは、リアケース１１２の、回路基板１２０の表面と対向する内表面上にあってもよく、また、フロントケース１１１又はリアケース１１２の内側面上にあってもよい。
　次に、携帯電話１００の機能について説明する。図４は携帯電話１００の各部の機能を示すブロック図である。図４に示すように、携帯電話１００は、通信部１３０と、入力部１４０と、表示部１５０と、音声処理部１６０と、生体情報検出部１７０と、制御部１８０と、を備える。これらの機能は、具体的には回路基板１２０に実装された電子部品等で構成される電子回路により実現される。
　通信部１３０は、例えば電波の送信又は受信を行う内蔵アンテナ１３１と、送信する信号の変調、及び受信する信号の復調をそれぞれに行う電子回路（図示せず）とから構成される。通信部１３０が送信又は受信するデータは、例えば、通話音声データ、画像データ、電子メールデータ等である。
　入力部１４０は、ユーザからの入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に応じた入力データ（入力情報）を制御部１８０に出力する。入力部１４０は、例えば図１Ａに示すように、数字や文字を入力可能な複数のハードキー１４１から構成される。入力部１４０は、制御部１８０と接続され、入力情報は、制御部１８０のＲＯＭ（Read Only Memory）１８２に記憶される。本実施形態では、入力情報は、例えばユーザの身長や年齢、性別、体重等の身体情報であり、後述する生体情報取得処理における生体情報の取得に利用される。
　表示部１５０は、制御部１８０から出力される文字データ及び／又は画像データに基づいて、文字及び／又は画像を表示する。表示部１５０は、例えば、駆動回路（図示せず）と表示パネル１５１とから構成される。
　駆動回路は、制御部１８０から出力される文字データ及び／又は画像データに従って表示パネル１５１を駆動し、表示パネル１５１に文字及び／又は画像を表示させる。表示パネル１５１は、液晶パネル、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等によって構成される。本実施形態において、表示部１５０は、例えば、後述する処理により測定を介して取得された体脂肪率や発汗量等の生体情報を表す文字及び／又は画像を表示する。
　音声処理部１６０は、通話時の音声入力とその符号化、及び通信部により無線受信された音声データの復号を行う。音声処理部１６０は、ユーザの音声を入力し音声データとするためのマイクロホン１６１と、音声データを音声として再生するためのスピーカ１６２と、入力された音声データを符号化し、無線受信された音声データを復号する処理回路（図示せず）とを備える。スピーカ１６２は、例えば取得された生体情報をユーザに知らせるための音声を出力する。
　生体情報検出部１７０は、ユーザの生体情報を取得するための測定を行う。図５に生体情報検出部１７０の回路構成の一例を示す。図５に示すように、生体情報検出部１７０は、発振器１７１と、受動素子１７２と、電圧測定回路１７３と、筐体１１０と、から構成される。
　発振器１７１は、交流電圧信号（例えば、１ｋＨｚ、１Ｖ）を出力するものである。また、発振器１７１の一方の端子は筐体１１０と、他方の端子は受動素子と電気的に接続される。
　受動素子１７２は、抵抗、コンデンサ、及びコイルを少なくとも１つ含んで構成され、発振器１７１と電気的に接続される。また、受動素子１７２は、図３に示す回路基板１２０上の接点１２１と電気的に接続されており、接点１２１を介して筐体１１０と電気的に接続される。
　電圧測定回路１７３は、受動素子１７２の両端子と電気的に接続され、受動素子１７２の両端間の電圧を測定する。また、電圧測定回路１７３は、制御部１８０とも電気的に接続され、測定した電圧を電圧信号として制御部１８０に出力する。
　筐体１１０は、生体情報検出部１７０の一電極として機能する。筐体１１０は、図３に示すように、回路基板１２０の表面と対向する面上に、接点１１０ａを有する。接点１１０ａは、配線１２２を介して回路基板１２０上の接点１２１及び受動素子１７２と電気的に接続される。
　以上のように構成される生体情報検出部１７０において、例えばユーザが筐体１１０に接触していない状態で、発振器１７１から交流電圧信号が出力されると、電圧測定回路１７３は、出力された交流電圧信号と、受動素子１７２のインピーダンスとにより決まる所定の電圧値を検出する。そして、検出された電圧値を示す電圧信号は制御部１８０に出力され、制御部１８０は、この電圧値を基準電圧値としてＲＯＭ１８２に記憶させる。
　次に、ユーザが筐体１１０に接触している状態で、発振器１７１から交流電圧信号が出力されると、筐体１１０を介してユーザにもその生体インピーダンスに応じた電流が流れる。電圧測定回路１７３は、この状態で受動素子１７２の両端間の電圧を測定し、電圧信号として制御部１８０に出力する。制御部１８０は、この電圧信号の電圧値をサンプリングにより取得しＲＡＭ１８３に記憶する。さらに、制御部１８０は、サンプリングされた電圧値から代表値としての測定電圧値を求め、測定電圧値と基準電圧値との差を差分電圧値として算出する。
　算出された差分電圧値は、ユーザの生体インピーダンスに対応して変化する。また、生体インピーダンスは、ユーザの体脂肪率や発汗量といった生体情報に対応する生体状態に応じて変化する値である。すなわち、差分電圧値と生体情報とは所定の関係を有する。
　一方、統計的手法により、年齢、性別、体重、身長などの異なる複数の人の差分電圧値と生体情報との関係が相関情報として求められており、そのデータがＲＯＭ１８２に記憶されている。
　制御部１８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１８３、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１８４等から構成される。
　ＣＰＵ１８１は、携帯電話１００の各種構成要素の制御や、各種の処理を行う。ＲＯＭ１８２は、ＣＰＵ１８１が各部を制御するための制御プログラムや各種アプリケーションソフトのプログラム、電話帳データや電子メールデータ、生体情報を算出するためのユーザの情報等を記憶している。ＲＡＭ１８３は、ＣＰＵ１８１が各種の処理を行う際の作業領域として用いられる。
　ＣＰＵ１８１は、ＲＯＭ１８２に記憶されている相関情報及びユーザの身体情報（性別、年齢、身長や体重の情報）を用いて、例えば補間処理により、これらのユーザの身体情報に合致する人に対する差分電圧値と生体情報との関係を、校正された相関情報として生成する。また、制御部１８０は、電極として機能する筐体１１０にユーザが接触しているときの、電圧測定回路１７３により検出された受動素子１７２に印加される電圧、すなわち測定電圧値、から算出される差分電圧値に基づいて、校正された相関情報からユーザの生体情報を取得する生体情報取得処理を行う。また、制御部１８０は、取得された生体情報を、表示部１５０または音声処理部１６０に出力する。
　次に、制御部１８０の生体情報取得処理における動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。制御部１８０は、例えば、ユーザによる所定の操作を契機として、生体情報取得処理を開始する。ここで、ユーザによる所定の操作とは、生体情報を取得するためのユーザの能動的な操作ではなく、生体情報を取得すること以外を主な目的として行われる操作をいう。具体的には、制御部１８０は、ユーザがメールの送信を行うボタン又は受信を行うボタンを選択する操作や、通話する際にユーザが特定のテンキー、例えば“０（ゼロ）”のテンキーを押す操作を行ったことを契機として生体情報取得処理を開始する。
　このような操作の際、ユーザは一般的には筐体１１０を把持している状態、すなわち生体情報検出部１７０の電極である筐体１１０とユーザとが接触している状態であるため、生体情報検出部１７０は、この間にユーザの生体情報を取得するための測定を行うことができる。
　なお、以下の説明において、基準電圧値は、予めＲＯＭ１８２に記憶されているものとする。具体的には、例えば、携帯電話機１００の製造時において、生体が接触していない状態で、制御部１８０は、発振器１７１から交流電圧信号（例えば、１ｋＨｚ、１Ｖ）を出力させる。そして、制御部１８０は、電圧測定回路１７３が測定し出力する受動素子１７２の両端間の電圧値を表す電圧信号を基準電圧値としてＲＯＭ１８２に記憶させる。
　生体情報取得処理が開始されると、始めに、制御部１８０は、発振器１７１を起動させ、交流電圧信号（例えば、１ｋＨｚ、１Ｖ）を出力させる（ステップＳ１１）。
　次に、制御部１８０は、電圧測定回路１７３が測定し出力する受動素子１７２の両端間の時間的に変化する電圧信号のサンプリングを開始する（ステップＳ１２）。そして、サンプリングされた電圧値をＲＡＭ１８３に記憶させる。
　制御部１８０は、タイマを内蔵しこのタイマに基づき所定時間（例えば、３秒間）経過したか否かを判別する（ステップＳ１３）。所定時間が経過していないと判別した場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、経過するまで待ち状態となる。
　所定時間経過したと判別した場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御部１８０は、ＲＡＭ１８３に記憶された電圧値から、その代表値としての測定電圧値を取得する（ステップＳ１４）。
　ここで、ＲＡＭ１８３に記憶された電圧値から測定電圧値を取得する方法としては、例えば、所定時間のサンプリングにより取得された電圧値全てに対する相加平均値を求め、これを測定電圧値としてもよいし、所定時間のサンプリングにより取得された電圧値から最大値及び最小値を除いて相加平均値を求め、これを測定電圧値としてもよい。
　また、平均値ではなく、所定時間のサンプリングにより取得された電圧値のうち、最頻値や中央値を測定電圧値としてもよい。
　また、ＲＡＭ１８３に記憶された電圧値から基準電圧値と所定の電位差を有する電圧値を抽出し、抽出された電圧値から、例えば相加平均値、最頻値、又は中央値などの代表値を求め、これを測定電圧値としてもよい。この処理によれば、例えば、ステップＳ１３における所定時間内にユーザと筐体１１０とが一時的に接触状態から非接触状態となった場合、非接触状態において測定された電圧値（基準電圧値）を除いて測定電圧値を設定することができるので、接触状態における電圧の測定という点で確度の高い測定電圧値を得ることができる。
　次に、制御部１８０は、ステップＳ１４で取得された測定電圧値とＲＯＭ１８２に記憶された基準電圧値との差を差分電圧値として算出する（ステップＳ１５）。
　次に、制御部１８０は、ステップＳ１５で算出された差分電圧値に対応する生体情報を、予め求められた差分電圧値と生体情報との関係（相関情報）から取得する（ステップＳ１６）。
　ここで、予め求められた相関情報から、差分電圧値に対応する生体情報を取得する方法について具体的に説明する。
　相関情報は、例えば、統計的手法により、生体情報が差分電圧値の関数として予め求められている。この場合、制御部１８０は、予め求められている関数から、ステップＳ１５で算出された差分電圧値に対応する生体情報を取得することができる。具体的には、携帯電話１００は、生体情報として例えば体脂肪率及び発汗量を取得可能である。ここで、差分電圧値と体脂肪率及び発汗量との関係は、図７に示すような体脂肪率曲線及び発汗量曲線により表されるとする。この場合、ステップＳ１５で算出された差分電圧値がＶ１である場合、制御部１８０は、体脂肪率としてＢＦ１（％）、発汗量としてＳ１（ｍｌ）を取得する。
　また、相関情報は、例えば、統計的手法により、複数の差分電圧値と、各差分電圧値に対応する生体情報の値という形で表されてもよい。具体的には、例えば、制御部１８０は、差分電圧値と体脂肪率、及び、差分電圧値と発汗量とを対応付けてＲＯＭ１８２にデータベースとして記憶する。そして、算出された差分電圧値に対応する体脂肪率及び発汗量は、データベースに記憶された値から、例えば、線形補間や多項式補間といった補間方法を用いて取得される。
　さらに、相関情報は、例えば性別、年齢、身長や体重といった身体情報毎に、複数の関数で表されてＲＯＭ１８２に記憶されてもよく、また、身体情報毎に複数の上述のデータベースとしてＲＯＭ１８２に記憶されてもよい。このような場合に、ユーザの身体情報に対応する関数やデータベースを用いて、差分電圧値に対応する生体情報を取得することで、より簡便に、より精度良く生体情報を取得することができる。
　次に、制御部１８０は、ステップＳ１６で取得された生体情報を表示部１５０や音声処理部１６０に出力する（ステップＳ１７）。具体的には、例えば、ステップＳ１６において、体脂肪率としてＢＦ１（％）、発汗量としてＳ１（ｍｌ）を取得した場合、制御部１８０はその値を表示部１５０に出力し、表示パネル１５１にその値を表す画像を表示させる。そして、生体情報取得処理を終了する。
　以上のように構成される実施形態１の携帯電話１００において、導電性材料により形成された筐体１１０全体が、生体情報検出部１７０の電極として用いられる。ユーザが携帯電話１００を操作する場合、筐体１１０はユーザにより把持され、ユーザと接触している。従って、携帯電話１００は、ユーザがその携帯電話１００を操作することにより、その操作の主要目的がメールの送信、受信、又は通話等、生体情報の取得とは異なる場合であっても、そのユーザの生体情報を取得することが可能である。すなわち、携帯電話１００は、生体情報を取得するためのユーザによる能動的な行為がなくても、そのユーザの生体情報を取得することが可能である。
　また、筐体１１０全体が導電性材料により形成されているため、接点１１０ａの位置は筐体１１０上のどこでもよい。従って、回路基板１２０上における筐体１１０と接続するための接点１２１の配置の自由度が大きい。その結果、回路基板１２０の設計自由度も大きくなる。
　さらに、生体情報の取得時に実施する測定において、筐体１１０全体が一電極として機能するため、ユーザが筐体１１０のどの部分を把持しても、携帯電話１００は、ユーザの生体情報を取得することができる。
　さらに、筐体１１０全体が一電極として機能するため、電極とユーザとの接触面積を広くとることが可能である。従って、ユーザが筐体１１０と接触している領域、例えばユーザの手のひらにおいて、例えば湿っている領域と乾燥している領域とが混在している場合、一部の領域にのみ電極を有する筐体１１０よりも、ユーザの手のひらのより広い範囲の状態を反映した形で測定電圧値を取得することができる。すなわち、生体の状態をより良く反映した測定を行うことができ、その結果、確度の高い生体情報を取得することができる。
（実施形態２）
　以下、本発明の実施形態２について図面を参照して説明する。上述した実施形態１において説明した筐体１１０は、その全体が導電性材料から形成されているが、実施形態２に係る筐体１１０は、その一部が導電性材料から形成されていることを特徴とする。以下に、実施形態２の特徴部分である筐体１１０について詳細に説明する。なお、実施形態１の場合と同様の機能、構成を有する部分については、実施形態１の場合と同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
　図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の実施形態２に係る携帯電話１００の正面図及び背面図、図９は分解斜視図、図１０は、図８Ａの切断線Ｂ－Ｂにおける断面図を示す。携帯電話１００は、筐体１１０と、筐体１１０内に収納される回路基板１２０と、を備える。実施形態２に係る携帯電話の機能ブロック図、及び実施形態２に係る生体情報検出部１７０の回路構成は実施形態１の場合（図３及び図５に示す例）と同じである。
　筐体１１０は、フロントケース１１３と、リアケース１１４とから箱状に形成されている。フロントケース１１３は、ＡＢＳ（Acrylonitrile, Butadiene, Styrene）樹脂や、ポリカーボネート、アクリルといった樹脂材料から形成されている。リアケース１１４は、平板状の導電性材料から形成される電極部１１４ａと、ＡＢＳ樹脂や、ポリカーボネート、アクリルといった樹脂材料から形成される樹脂部１１４ｂとから一体的に構成されている。
　電極部１１４ａは、外部に露出した面が、回路基板１２０の表面と略平行になるように設けられる。樹脂部１１４ｂは、電極部１１４ａの縁を囲み、筐体１１０の側面部を形成している。
　ユーザが携帯電話１００を把持するとき、生体の一部（例えば、手の平、指など）が電極部１１４ａの露出面と接触する。より詳細には、図１０に示すように、樹脂部１１４ｂは回路基板１２０の表面と略平行な面に、例えば矩形状の開口部を有し、この開口部の端部に断面形状が略コの字型の嵌合部１１４ｃを有する。互いに対向する嵌合部１１４ｃの略コの字型の凹部は、互いに対向する向きに配置され、電極部１１４ａの縁部分が凹部に嵌合している。
　リアケース１１４は、例えば、金型内に電極部１１４ａを装填した後に樹脂を注入して樹脂部１１４ｂを形成するインサート成形により、電極部１１４ａと樹脂部１１４ｂとを一体化して形成される。また、リアケース１１４は、電極部１１４ａと樹脂部１１４ｂとを接着することにより、一体的に形成されてもよい。電極部１１４ａ上には電極部１１４ａと電気的に導通している接点１１０ａが配置され、接点１１０ａは、配線１２２により回路基板１２０上の接点１２１と電気的に接続されている。
　このように構成される携帯電話１００において、筐体１１０の一部である電極部１１４ａは、生体情報検出部１７０の一電極として機能する。従って、生体情報検出部１７０は、上述の実施形態１と同様に、ユーザが携帯電話１００を操作しているときに、電極部１１４ａに接触するユーザの生体情報を取得するための測定を行うことができる。
　以上のように構成される実施形態２の携帯電話１００において、生体情報を取得するための測定に使用される電極として、電極部１１４ａが、筐体１１０の一部に形成されている。そのため、メールの送受信や通話等、操作の主要な目的が生体情報の取得とは異なる場合であっても、筐体１１０はユーザによって把持され、電極部１１４ａがユーザと接触する。従って、実施形態１の場合と同じく、携帯電話１００は、生体情報を取得するためのユーザによる能動的な行為がなくても、該ユーザの生体情報を取得することが可能である。
　また、実施形態２の携帯電話１００において、筐体１１０の電極部１１４ａ以外の部分は、樹脂材料から形成されている。すなわち、筐体１１０の材料として樹脂材料も利用できるため、材料選択の幅が広がり、携帯電話１００の設計自由度が大きい。
　また、電極部１１４ａ上の接点１１０ａの位置は、電極部１１４ａの、回路基板１２０の表面と対向する面内、すなわち電極部１１４ａの内側の面内であればどこでもよい。従って、回路基板１２０上における電極１１４ａと接続するための接点１２１の配置の自由度が大きいため、回路基板１２０の設計自由度も大きい。
　なお、本発明は、上記の実施形態１及び実施形態２に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
　例えば、実施形態１及び実施形態２においては、回路基板１２０の接点１２１と筐体１１０又は電極部１１４ａの接点１１０ａとは配線１２２によって電気的に接続されているが、接続方法はこれに限られない。例えば、実施形態１及び実施形態２においては、接点１２１と接点１１０ａとが１本の配線１２２により電気的に接続されているが、複数本の配線により電気的に接続されてもよい。また、例えば、接点間を接続する配線を導電性材料で形成された圧縮バネにしても良い。この圧縮バネは、回路基板１２０が筐体１１０内に収納された状態で圧縮されて弾性力により接点１２１および筐体１１０又は電極部１１４ａを付勢する。これにより配線１２２を接点１２１と筐体１１０又は電極部１１４ａとに半田付けにより固定するといった作業が不要になるため、携帯電話１００の組立作業の効率が向上する。
　また、実施形態１及び実施形態２では、携帯電話１００が１つの筐体１１０から構成されている場合について説明したが、複数の筐体から構成されてもよい。例えば、折りたたみ式携帯電話のように２つの筐体を有する場合、少なくとも１つの筐体が上記の実施形態１又は実施形態２のいずれかの筐体の構成であればよい。
　また、実施形態２においては、電極部１１４ａは、リアケース１１４の、回路基板１２０の表面に略平行な平板状に形成された部分の略全域にわたって設けられているが、電極部１１４ａが設けられる場所、及びその広さはこれに限られない。例えば、電極部１１４ａは、フロントケース１１３に設けられてもよいし、リアケース１１４またはフロントケース１１３の、回路基板１２０の表面に略平行な面の一部の領域に設けられてもよい。
　また、電極部１１４ａは回路基板１２０の側面（縁部）と対向するように、すなわち筐体１１０の側面部に設けられてもよい。図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２及び図１３に、筐体１１０の側面部に電極部１１５ａ、１１６ａが設けられた携帯電話１００の一例を示す。
　図に示すように、フロントケース１１５及びリアケース１１６において、平板状に形成された樹脂部１１５ｂ、１１６ｂが、回路基板１２０の表面と略平行に設けられる。電極部１１５ａ、１１６ａは、樹脂部１１５ｂ、１１６ｂの縁を囲むように設けられ、筐体１１０の側面部を形成している。
　より詳細には、図１３に示すように、電極部１１５ａ、１１６ａは回路基板１２０の表面と略平行な面に開口部を有し、その開口部の端部に断面形状が略コの字型の嵌合部１１５ｃ、１１６ｃを有する。それぞれが互いに対向する嵌合部１１５ｃ、１１６ｃの略コの字型の凹部は、それぞれにおいて、互いに対向する向きに配置され、嵌合部１１５ｃの凹部と樹脂部１１５ｂの縁部分と、及び嵌合部１１６ｃの凹部と樹脂部１１６ｂの縁部分とがそれぞれ嵌合している。また、電極部１１６ａ上の接点１１０ａは、配線１２２により回路基板１２０の接点１２１と電気的に接続している。図１３に示すように、電極部１１５ａと電極部１１６ａとは、それぞれの嵌合部１１５ｃ、１１６ｃと反対側の端部において互いに当接しているため、等電位である。
　従って、電極部１１５ａ、１１６ａは、実施形態１の電極部１１４ａと同様に機能する。
　具体的には、電極部１１４ａは、例えば、筐体１１０の側面部のうち、ハードキー１４１に隣接する領域に設けられる。一般的に、ユーザがハードキー１４１を操作する際に、右手（または左手）の手のひら、中指、薬指、小指を筐体１１０の側面部のうちハードキー１４１に隣接する領域に接触させた状態で、右手（または左手）の親指を用いてハードキー１４１を操作することが多い。従って、その領域に電極部１１４ａを設け、例えば、ユーザによるメールの作成開始の操作を契機として、制御部１８０が上述した生体情報取得処理を開始する。これにより、ユーザはメールの作成中に、すなわちハードキー１４１を操作する間、手で電極部１１４ａと接触している。従って、携帯電話１００は、生体情報を取得するためのユーザによる能動的な行為がなくても、そのユーザの生体情報を取得することが可能である。
　このように、電極部１１５ａ、１１６ａが筐体１１０の側面部に設けられることにより、操作の主要な目的が、例えば、メールの送受信や通話等、生体情報の取得とは異なる場合でも、すなわち生体情報を取得するためのユーザによる能動的な行為がなくても、ユーザが筐体１１０の側面部を把持している間に、携帯電話１００は、該ユーザの生体情報を取得することが可能である。
　なお、電極部は、物理的に互いに分離した複数の電極部で構成されてもよい。この場合、これらの複数の電極部は、配線等により電気的に接続される。従って、複数の電極部は、互いに等電位の状態にあるので一電極として機能し、実施形態１における電極部１１４ａと同様の効果を奏する。
　上記実施形態については、発明の広い趣旨、範囲から外れることなくその変形が可能である。上記実施形態は本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。本発明の範囲は実施形態よりも、添付した特許請求の範囲の各請求項によって示される。各請求項と均等の範囲でなされた各種変形は本発明の範囲に含まれる。
　本出願は２０１０年３月２９日に出願された、明細書、特許請求の範囲、図、および要約書を含む日本国特許出願２０１０－０７５９６５に基づく優先権を主張するものである。この元となる特許出願の開示内容は参照により全体として本出願に含まれる。
１００　　携帯電話
１１０　　筐体
１１０ａ　接点
１１１　　フロントケース
１１２　　リアケース
１１３　　フロントケース
１１４　　リアケース
１１４ａ　電極部
１１４ｂ　樹脂部
１１４ｃ　嵌合部
１１５　　フロントケース
１１５ａ　電極部
１１５ｂ　樹脂部
１１５ｃ　嵌合部
１１６　　リアケース
１１６ａ　電極部
１１６ｂ　樹脂部
１１６ｃ　嵌合部
１２０　　回路基板
１２１　　接点
１２２　　配線
１３０　　通信部
１３１　　内蔵アンテナ
１４０　　入力部
１４１　　ハードキー
１５０　　表示部
１５１　　表示パネル
１６０　　音声処理部
１６１　　マイクロホン
１６２　　スピーカ
１７０　　生体情報検出部
１７１　　発振器
１７２　　受動素子
１７３　　電圧測定回路
１８０　　制御部
１８１　　ＣＰＵ
１８２　　ＲＯＭ
１８３　　ＲＡＭ
１８４　　入出力Ｉ／Ｆ

Claims (10)

  1. 　外部に露出した面を有する電極部を、少なくとも一部に備える筐体を有し、
    　該筐体内に、
    　交流電圧信号を出力する発振器と、
    　一端部が前記発振器に接続され、他端部が前記電極部に接続された受動素子と、
    　前記受動素子の両端部に接続され、前記受動素子にかかる電圧を検出する電圧測定回路と、
    　前記発振器から交流電圧信号が出力され、且つ前記電極部の外部に露出した面に生体が接触している状態で前記電圧測定回路により検出された電圧である測定電圧値に基づいて、前記生体の生体情報を取得する制御部と、
    　を備えることを特徴とする携帯端末装置。
  2. 　前記筐体は、全体が電極部で構成され、該電極部の、外面全体が外部に露出している、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
  3. 　前記電極部は、互いに物理的に分離し、相互に電気的に接続され、それぞれの外面が外部に露出している複数の電極部で構成されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
  4. 　前記筐体内に配置され、前記電極部及び前記受動素子のそれぞれと電気的に接続される接点を有する回路基板をさらに備え、
    　前記電極部は、前記回路基板の表面に平行な、外部に露出した面を有する、
    　ことを特徴とする請求項１又は３に記載の携帯端末装置。
  5. 　前記筐体内に配置され、前記電極部及び前記受動素子のそれぞれと電気的に接続される接点を有する回路基板をさらに備え、
    　前記電極部は、前記回路基板の側面に平行な、外部に露出した面を有する、
    　ことを特徴とする請求項１又は３に記載の携帯端末装置。
  6. 　前記筐体は、樹脂部を備えている、
    　ことを特徴とする請求項１、３、４又は５に記載の携帯端末装置。
  7. 　記憶部を備え、
    　該記憶部は、前記発振器から交流電圧信号が出力され、且つ前記電極部の外部に露出した面に生体が接触していない状態で前記電圧測定回路により検出された電圧を基準電圧値として保持し、
    　前記制御部は、前記測定電圧値と基準電圧値との差を差分電圧値として算定し、前記差分電圧値に基づいて、前記生体情報を取得する、
    　ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の携帯端末装置。
  8. 　前記記憶部は、前記差分電圧値と生体情報との関係を示す情報である相関情報を保持し、
    　前記制御部は、前記相関情報と前記差分電圧値とに基づいて、前記生体情報を取得する、
    　ことを特徴とする請求項７に記載の携帯端末装置。
  9. 　携帯端末装置による生体情報取得方法であって、
    　発振器から交流電圧を出力する交流電圧出力ステップと、
    　前記携帯端末装置の筐体の少なくとも一部に備えられた、外部に露出した面を有する電極部に生体が接触している状態で、前記交流電圧出力ステップにより出力された交流電圧により、一端部が前記発振器と接続され、他端部が前記電極部に接続された受動素子にかかる電圧を検出する電圧検出ステップと、
    　前記電圧検出ステップにより検出された電圧に基づいて、前記生体の生体情報を取得する生体情報取得ステップと、
    　を備えることを特徴とする生体情報取得方法。
  10. 　前記電圧検出ステップにおいて、前記生体情報の検出以外を主目的とする前記生体による操作を契機として、前記受動素子にかかる電圧を検出する、
    　ことを特徴とする請求項９に記載の生体情報取得方法。
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