专利名称：信息收集装置及脉搏计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息收集装置及脉搏计，特别涉及一种安装在人体局部用于测定步行或跑步时的脉搏的信息收集装置及脉搏计。
背景技术：
已知以往有一种安装在人体局部用于测定步行或跑步时的脉搏的脉搏计。
例如，专利文献1公开了手表型脉搏计。
上述专利文献1所公开的脉搏计采用的结构是，根据用加速度传感器检测的体动信号的频率分析结果，从脉搏信号的频率分析结果中去除相当于体动信号的所有高谐波成分的频率成分，从去除了体动信号的高谐波成分的脉波信号的频率分析结果中抽出具有最大功率的频率成分，根据该抽出的频率成分算出脉搏数。
专利文献1 专利第2816944号公报上述以往的脉搏计，通过加速度传感器进行体动成分的检测，因此，对于加速度小的动作，即使对脉波信号的影响大时也检测不到，具有不能抽出准确的脉波成分的问题。
手表型的脉搏形式中，作为这种加速度小的动作，有握手或松开手的动作。进行握手或松开手的动作时，手腕直径产生数毫米级的变化。
其影响很大程度上表现于脉波成分中，但在体动成分中表现不出来。因此，有时具有不产生影响的问题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种信息收集装置及脉搏计，即使在产生加速度小的体动成分时，也能从脉波成分中可靠去除体动成分，准确算出脉搏数。
为了解决上述问题，一种安装在人体上收集与脉搏有关的信息的信息收集装置，其特征在于，具有体动检测单元，检测伴随安装部位的形状变化而产生的体动成分，输出体动检测信号；和脉波检测单元，检测脉波成分，输出脉波检测信号。
根据上述结构，体动检测单元检测伴随安装部位的形状变化而产生的体动成分，输出体动检测信号。
脉波检测单元检测脉波成分，输出脉波检测信号。
该场合时，所述体动检测单元也可以具有压力传感器、重量传感器或位移传感器中的任一种。
此外，所述脉波检测单元具有脉波传感器，可以在所述脉波传感器的附近设置所述体动检测单元的检测位置。
另外，所述脉波检测单元具有脉波传感器，可以在相对所述脉波传感器的安装部位背面侧或同一面侧，在从所述脉波传感器的检测位置通过的同一轴上附近设置所述体动检测单元的检测位置。
此外，也可以具有向外部发送所收集的信息的发送单元。
还可以具有发电装置，把伴随所述人体的运动而形成的动能变换为电能，提供作为该信息收集装置的电源。
一种脉搏计，其特征在于，具有接收单元，从上述各信息收集装置接收所收集的信息；和脉搏数算出单元，根据所接收的信息中包含的所述体动检测信号和脉波检测信号算出脉搏数。
根据上述结构，脉搏数算出单元根据接收单元从外部的信息收集装置所接收的信息中包含的所述体动检测信号和脉波检测信号算出脉搏数。
该场合时，所述脉搏数算出单元也可以具有去除处理单元，从所述脉波检测信号中减去所述体动检测信号。
此外，所述脉搏数算出单元也可以具有第1频率分析单元，对所述体动检测信号进行频率分析，生成第1频率分析数据；第2频率分析单元，对所述脉波检测信号进行频率分析，生成第2频率分析数据；和去除处理单元，对所述第2频率分析数据进行减去所述第1频率分析数据的减法处理。
另外，所述脉搏数算出单元还可以具有滤波系数生成单元，根据所述脉波检测信号和所述体动检测信号，生成自适应滤波系数；和去除处理单元，从所述脉波检测信号减去应用了所述自适应滤波系数的所述体动成分检测信号。
此外，一种安装在人体上收集与脉搏有关的信息的信息收集装置，其特征在于，具有第1体动检测单元，检测伴随安装部位的形状变化而产生的体动成分，输出第1体动检测信号；第2体动检测单元，检测伴随所述人体的运动而产生的体动成分，输出第2体动检测信号；和脉波检测单元，检测脉波成分，输出脉波检测信号。
根据上述结构，第1体动检测单元检测伴随安装部位的形状变化而产生的体动成分，输出第1体动检测信号。
第2体动检测单元检测伴随所述人体的运动而产生的体动成分，输出第2体动检测信号脉波检测单元检测脉波成分，输出脉波检测信号。
该场合时，在检测到所述人体的运动时，可以根据所述第2体动检测信号除去体动成分，在未检测到所述人体的运动时，也可以根据所述第1体动检测信号除去体动成分。
而且，所述第1体动检测单元也可以具有压力传感器、重量传感器或位移传感器中的任一种。
另外，所述第2体动检测单元也可以具有加速度传感器。
而且，所述脉波检测单元具有脉波传感器，可以在所述脉波传感器的附近设置所述第1体动检测单元和所述第2体动检测单元的检测位置。
另外，所述脉波检测单元具有脉波传感器，可以在相对所述脉波传感器的安装部位背面侧或同一面侧，在从所述脉波传感器的检测位置通过的同一轴上附近设置所述第1体动检测单元和所述第2体动检测单元的检测位置。
此外，也可以具有向外部发送所收集的信息的发送单元。
还可以具有发电装置，把伴随所述人体的运动而形成的动能变换为电能，提供作为该信息收集装置的电源。
一种脉搏计，其特征在于，具有接收单元，从上述信息收集装置接收所收集的信息；和脉搏数算出单元，根据所接收的信息中包含的所述第1体动检测信号、所述第2体动检测信号和脉波检测信号算出脉搏数。
根据上述结构，脉搏数算出单元根据通过接收单元所接收的信息中包含的所述第1体动检测信号、所述第2体动检测信号和脉波检测信号算出脉搏数。
该场合时，所述脉搏数算出单元也可以具有滤波系数生成单元，根据所述第1体动检测信号和所述第2体动检测信号中的至少一方以及所述脉波检测信号，生成自适应滤波系数；和去除处理单元，从所述脉波检测信号减去应用了所述自适应滤波系数的所述第1体动成分检测信号或应用了所述自适应滤波系数的所述第2体动成分检测信号中的至少一方。
图1是第1实施方式的脉搏测定系统的概要结构图。
图2是传感器模块的安装状态说明图。
图3是传感器模块及便携式装置的概要结构方框图。
图4是传感器模块的概略剖面图。
图5是MPU接收的脉波检测数据的频率分析结果的说明图。
图6是MPU接收的体动检测数据的频率分析结果的说明图。
图7是频率分析后的脉波检测数据和频率分析后的体动检测数据之差即差数据的说明图。
图8是差数据的频率分析结果的说明图。
图9是脉波检测数据的频率分析结果的说明图。
图10是体动检测数据的频率分析结果的说明图。
图11是频率分析后的脉波检测数据和频率分析后的体动检测数据之差即差数据的说明图。
图12是自适应滤波器的一个示例的概要结构方框图。
图13是把脉波检测数据的一个示例按时间序列顺序排列时的曲线图。
图14是把对应图13的脉波检测数据的体动检测数据在同一时间轴上按时间序列顺序排列的曲线图。
图15是把自适应滤波器应用于图13的脉波检测数据和图14的体动检测数据，对所得到的差数据按时间序列顺序排列的曲线图。
图16是对图15的差数据进行FFT而得到的频率分析结果。
图17是第2实施方式的传感器模块及便携式装置的概要结构方框图。
图18是传感器模块的概略剖面图。
图19是自适应滤波的一个示例的概要结构方框图。
图20是自适应滤波的一个示例的概要结构方框图。
图21是脉搏测定系统的应用示例说明图。
图22是表示发电装置的结构的平面图。
图23是向图22的箭头方向观看时的发电装置的概略侧面图。
图24是电压控制电路的概要结构图。
图25是转子的变形示例说明图。
图26是通过手腕把体动检测传感器设在同一轴上时的说明图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的最佳实施方式。
第1实施方式图1是第1实施方式的脉搏测定系统的概要结构图。
如果大致划分脉搏测定系统10，具有安装在使用者手腕上的传感器模块11；和便携式装置12，被作成为PDA(个人数字助理)、便携式电话等，同时通过无线连接传感器模块11。
图2是传感器模块的安装状态说明图。
传感器模块11通过支撑体15安装在手腕上并使其密贴。支撑体15具有伸缩性，将手腕插入并使其与手腕相适合，从而使传感器模块11密贴在手腕的手背侧(参照图1)。
图3是传感器模块及便携式装置的概要结构方框图。
如果大致划分传感器模块11，具有脉波传感器21；脉波信号放大电路22；体动传感器23；体动信号放大电路24；A/D变换电路27；和无线发送电路28。
脉波传感器21具有LED(发光二极管)和PD(光电探测器)，把对应于流过血管内的血液因心搏而形成的脉动电流的脉波检测信号输出给脉波信号放大电路22。
脉波信号放大电路22以规定的放大率放大所输入的脉波检测信号，作为放大脉波信号输出给A/D变换电路27。
体动传感器23是用于检测传感器模块11的安装部位的形状变化、具体讲是检测握手或松开手时的手腕直径变化的传感器，把体动检测信号输出给体动信号放大电路24。该场合时，体动传感器可以由重量传感器、压力传感器或位移传感器等构成，在以下说明中，以使用重量传感器的场合为例。
体动信号放大电路24以规定的放大率放大所输入的体动检测信号，作为放大体动信号输出给A/D变换电路27。
A/D变换电路27把所输入的放大脉波信号进行模拟/数字变换，作为脉波检测数据输出给无线发送电路28。并且，A/D变换电路27把所输入的放大体动信号进行模拟/数字变换，作为体动检测数据输出给无线发送电路28。
无线发送电路28根据所输入的脉波检测数据和体动检测数据，对载波进行调制，并发送到便携式装置12侧。
下面，说明传感器模块11的机械结构。
图4是传感器模块的概略剖面图。
在图4中，传感器模块11的下侧密贴使用者的手臂。因此，在传感器模块11的壳体11A的下侧，构成脉波传感器21的LED31和PD32以由防护玻璃30保护的状态被放置在第1基板33上。第1基板33由壳体11A支撑着。在第1基板33的上侧装有无线发送电路28及各种电路元件34、35、电池支架36、37。
第1基板33通过挠性布线板38连接第2基板39。该第2基板39由壳体11A支撑着。
在第2基板39的下侧装有各种电路元件40、41。电源42由电池支架36、37支撑着并接触。
壳体11A的上侧支撑体动传感器23，该体动传感器23与第2基板39电连接。
下面，说明便携式装置12的结构。
如图3所示，如果大致划分便携式装置12，具有无线接收电路51；MPU52；RAM53；ROM54；显示装置55和操作单元56。
无线接收电路51接收从传感器模块11的无线发送电路28发送的脉波检测数据和体动检测数据，并输出给MPU52。
MPU52控制便携式装置12。
RAM53临时存储各种数据。
ROM54预先存储MPU52使用的各种控制程序等。
显示装置55具有液晶显示器等，在MPU52的控制下，显示脉搏数数据等各种数据。
操作单元56具有操作按钮等操作器件，进行数据输入和命令输入等。
下面，说明接收了脉波检测数据和体动检测数据的MPU的脉搏数算出处理。
图5是MPU52接收的脉波检测数据的频率分析结果的说明图。
图6是MPU52接收的体动检测数据的频率分析结果的说明图。
首先，MPU52通过无线接收电路51接收脉波检测数据和体动检测数据，并依次存储在RAM53中。
然后，MPU52在RAM存储有规定数的数据时，分别依次读出存储在RAM53中的脉波检测数据和体动检测数据，并进行FFT及频率分析。
图7是频率分析后的脉波检测数据和频率分析后的体动检测数据之差即差数据的说明图。
MPU52比较频率分析后的脉波检测数据和频率分析后的体动检测数据，求出同一频率成分的差，生成差数据。
图8是差数据的频率分析结果的说明图。
由此，作为所得到的差数据的频率分析结果，实质上已从脉波传感器的输出信号(脉波成分+体动成分)中去除、例如以因握手或松手动作而形成的手腕变形(手腕直径的增减)为起因的体动成分，即形成主要对应脉波成分的脉波数据。
另外，MPU52把所得到的脉波数据中的最大频率成分作为脉搏波谱，根据其频率算出脉搏数。
接着，MPU52把脉搏数显示在显示装置55上。
如上所述，根据本第1实施方式，能够可靠地检测把握以因握手或松手动作而形成的手腕变形(手腕直径的增减)为代表的安装部位的变形为起因而产生的体动成分。所以，能够可靠去除因安装部位的变形而产生的体动成分，进行准确的脉波成分检测，进而进行准确的脉搏数测定。
第1变形例以上说明的结构是在进行频率分析(FFT)之前从脉波检测数据中减去体动检测数据并算出差数据的结构，但本第1变形例是在对脉波检测数据和体动检测数据进行频率分析之后算出差数据时的变形例。以下将说明第1变形例。
在本第1变形例中，MPU52分别对存储在RAM53中的脉波检测数据和体动检测数据进行频率分析(FFT)。
然后，MPU52求出频率分析后的脉波检测数据和频率分析后的体动检测数据之差即差数据。
接着，从所得到的差数据中抽出脉波的高谐波成分，根据其频率算出脉搏数。
以下，具体说明脉搏数算出处理。
图9是脉波检测数据的频率分析结果的说明图。
图10是体动检测数据的频率分析结果的说明图。
首先，MPU52分别依次读出存储在RAM53中的脉波检测数据和体动检测数据，并进行FFT和频率分析。
图11是频率分析后的脉波检测数据和频率分析后的体动检测数据之差即差数据的说明图。
然后，MPU52比较频率分析后的脉波检测数据和频率分析后的体动检测数据，求出同一频率成分的差，生成差数据。
由此，作为所得到的差数据的频率分析结果，实质上已从脉波传感器的输出信号(脉波成分+体动成分)中去除、例如以因握手或松手动作而形成的手腕变形(手腕直径的增减)为起因的体动成分，即形成主要对应脉波成分的脉波数据。
另外，MPU52把所得到的脉波数据中的最大频率成分作为脉搏波谱，根据其频率算出脉搏数。
接着，MPU52把脉搏数显示在显示装置55上。
如上所述，根据本第1变形例，也能够可靠地检测把握以因握手或松手动作而形成的手腕变形(手腕直径的增减)为代表的安装部位的变形为起因而产生的体动成分。所以，能够可靠去除体动成分，进行准确的脉波成分检测，进而进行准确的脉搏数测定。
第2变形例以上说明的结构是，作为MPU的内部处理，在进行频率分析(FFT)之前和之后从脉波检测数据中减去体动检测数据并算出差数据的结构，但本第2变形例是使用自适应滤波从脉波检测数据中去除体动成分时的变形例。
图12是自适应滤波的一个示例的概要结构方框图。
如果大致划分自适应滤波器60，具有滤波系数生成单元61和合成单元62。
滤波系数生成单元61起着体动成分去除单元的功能，根据应用了合成单元62前次输出的滤波后的数据，生成自适应滤波系数h。然后，把自适应滤波系数h应用于所输入的起着体动成分检测信号的功能的体动检测数据(＝k(n))，生成体动去除数据(＝h·k(n))，并输出给合成单元62。
合成单元62起着去除处理单元的功能，将前次抽出的脉波检测数据(＝脉波成分+体动成分)和体动去除数据进行合成，从实质上去除(减去)此次的脉波检测数据中包含的体动成分，抽出脉波成分。
下面，进一步具体说明本第2变形例的脉搏数算出处理。
图13是把脉波检测数据的一个示例按时间序列依次排列的曲线图。
图14是把对应图13的脉波检测数据的体动检测数据在同一时间轴上按时间序列顺序排列的曲线图。
首先，MPU52依次读出存储在RAM53中的脉波检测数据及体动检测数据，把某个取样时间中的脉搏检测数据输出给合成单元62。
MPU52把对应于各脉波检测数据的体动检测数据输出给滤波系数生成单元61。
这样，滤波系数生成单元61根据应用了合成单元62前次输出的滤波后的数据，生成自适应滤波系数h。然后，把自适应滤波系数h应用于所输入的起着体动成分检测信号的功能的体动检测数据(＝k(n))，把体动去除数据(＝h·k(n))输出给合成单元62。
由此，合成单元62将此次的脉波数据和体动去除数据进行合成，从实质上去除(减去)此次的脉波检测数据中包含的体动成分，抽出脉波成分，输出差数据(＝应用了滤波后的数据)。
图15是把自适应滤波器应用于图13的脉波检测数据和图14的体动检测数据，对所得到的差数据按时间序列顺序排列时的曲线图。
然后，MPU52对差数据进行FFT。
图16是向图15的差数据进行FFT而得到的频率分析结果。
这样，所得到的频率分析结果，实质上已从脉波传感器的输出信号(脉波成分+体动成分)中去除、例如以因握手或松手动作而形成的手腕变形(手腕直径的增减)为代表的安装部位的变形为起因而产生的体动成分，即形成主要对应脉波成分的脉波数据。
MPU52把所得到的主要含有脉波成分的脉波数据中的最大频率成分作为脉波波谱，根据其频率算出脉搏数。
接着，MPU52把脉搏数显示在显示装置55上。
如上所述，根据本第2变形例，也能够可靠地检测把握以因握手或松手动作而形成的手腕变形(手腕直径的增减)为代表的安装部位的变形为起因而产生的体动成分。所以，能够可靠去除体动成分，进行准确的脉波成分检测，进而进行准确的脉搏数测定。
第2实施方式图17是第2实施方式的传感器模块及便携式装置的概要结构方框图。对图17中和图3的第1实施方式相同的部分赋予同一标号。
如果大致划分传感器模块11，具有脉波传感器21；脉波信号放大电路22；第1体动传感器23；第1体动信号放大电路24；第2体动传感器25；第2体动信号放大电路26；A/D变换电路27；和无线发送电路28。
脉波传感器21具有LED(发光二极管)和PD(光电探测器)，把对应于流过血管内的血液因心搏而形成的脉动电流的脉波检测信号输出给脉波信号放大电路22。
脉波信号放大电路22以规定的放大率放大所输入的脉波检测信号，作为放大脉波信号输出给A/D变换电路27。
第1体动传感器23是用于检测传感器模块11的安装部位的形状变化、具体讲是检测握手或松开手时的手腕直径变化的传感器，把第1体动检测信号输出给第1体动信号放大电路24。该场合时，第1体动传感器可以由重量传感器、压力传感器或位移传感器等构成，在以下说明中，以使用重量传感器的场合为例。
第1体动信号放大电路24以规定的放大率放大所输入的第1体动检测信号，作为第1放大体动信号输出给A/D变换电路27。
第2体动传感器25是用于检测伴随使用者的手臂摆动等手臂运动而产生的体动成分的传感器，把第2体动检测信号输出给第2体动信号放大电路26。
第2体动信号放大电路26以规定的放大率放大所输入的第2体动检测信号，作为第2放大体动信号输出给A/D变换电路27。
A/D变换电路27把所输入的放大脉波信号进行模拟/数字变换，作为脉波检测数据输出给无线发送电路28。并且，A/D变换电路27把所放大的第1体动信号进行模拟/数字变换，作为第1体动检测数据输出给无线发送电路28。另外，A/D变换电路27还把所放大的第2体动信号进行模拟/数字变换，作为第2体动检测数据输出给无线发送电路28。
无线发送电路28根据所输入的脉波检测数据、第1体动检测数据和第2体动检测数据，对载波进行调制，并发送到便携式装置12侧。
图18是传感器模块的概略剖面图。对图18中和图4相同的部分赋予同一标号。
在图18中，传感器模块11的下侧密贴使用者的手臂。因此，在传感器模块11的壳体11A的下侧，构成脉波传感器21的LED31和PD32以由防护玻璃30保护的状态被放置在第1基板33上。第1基板33由壳体11A支撑着。在第1基板33的上侧放置有起着第2体动传感器25的功能的加速度传感器、各种电路元件34、35、及电池支架36、37。
第1基板33通过挠性布线板38连接第2基板39。该第2基板39由壳体11A支撑着。
在第2基板39的上侧放置有无线发送电路28和各种电路元件40、41。电源42由电池支架36、37支撑着并接触。
壳体11A的上侧支撑第1体动传感器23，该体动传感器23通过导通部件43、44与第2基板39电连接。
在本第2实施方式中，使用自适应滤波器从脉搏检测数据中去除体动成分。
图19是自适应滤波器的一个示例的概要结构方框图。
如果大致划分自适应滤波器70，具有滤波系数控制单元71；第1自适应滤波系数生成单元72；第2自适应滤波系数生成单元73；和合成单元74。
滤波系数控制单元71、第1自适应滤波系数生成单元72及第2自适应滤波系数生成单元73起着体动成分去除单元的功能。
滤波系数控制单元71根据应用了合成单元74前次输出的滤波后的数据，生成自适应滤波系数h，把自适应滤波系数h输出给第1自适应滤波系数生成单元72及第2自适应滤波系数生成单元73。
这样，第1自适应滤波系数生成单元72把自适应滤波系数h应用于第1体动检测数据，生成第1体动去除数据，并输出给合成单元74，其中，第1体动检测数据是通过对体动传感器23所输出的体动检测信号(第1体动检测信号)进行A/D变换而得到的。
另一方面，第2自适应滤波系数生成单元73把自适应滤波系数h应用于第2体动检测数据，生成第2体动去除数据，并输出给合成单元74，其中，第2体动检测数据是通过对加速度传感器45所输出的体动检测信号(第2体动检测信号)进行A/D变换而得到的。
合成单元74起着去除处理单元的功能，将脉波检测数据(＝脉波成分+体动成分)、第1体动去除数据和第2体动去除数据进行合成，从实质上去除(减去)此次的脉波检测数据中包含的体动成分，抽出脉波成分。然后，通过和第1实施方式的第2变形例相同的处理，进行脉搏数的算出及显示。
变形例下面，说明第2实施方式的变形例。
上述第2实施方式使用所有脉波检测数据(＝脉波成分+体动成分)、第1体动检测数据和第2体动检测数据来抽出脉波成分，与此相对，本第1变形例是利用了下述现象的变形例，即，相当于因安装部位的形状变化而造成的体动成分的第1体动检测数据的影响在平静状态下大，在运动状态(步行、跑步)下小，相反第2体动检测数据在平静状态下小，在运动状态(步行、跑步)下大。
在没有大的体动时，即在平静状态下，使用脉波检测数据和第1体动检测数据抽出脉波成分。另一方面，在有大的体动时，即在运动状态下，使用脉波检测数据和第2体动检测数据抽出脉波成分。
因此，仅设置一个自适应滤波系数生成单元即可，所以能够简化装置结构及处理。
图20是自适应滤波器的一个示例的概要结构方框图。
如果大致划分自适应滤波器80，具有体动有无判定单元81；数据切换单元82；滤波系数生成单元83；和合成单元84。
体动有无判定单元81根据第2体动检测数据判别有无大的体动，并向数据切换单元82输出切换信号。
结果，在判别为没有大的体动时，根据切换信号，数据切换单元82切换到第1体动检测数据侧。
因此，滤波系数生成单元83根据应用了合成单元84前次输出的滤波后的数据，生成自适应滤波系数h，把自适应滤波系数h应用于所输入的起着体动成分检测信号的功能的第1体动检测数据(＝k(n))，生成第1体动去除数据(＝h·k(n))，并输出给合成单元84。
合成单元84起着去除处理单元的功能，将前次抽出的脉波检测数据(＝脉波成分+体动成分)和第1体动去除数据进行合成，从实质上去除(减去)此次的脉波检测数据中包含的体动成分，抽出脉波成分。
另一方面，通过体动有无判定单元81判别为有大的体动时，根据切换信号，数据切换单元82切换到第2体动检测数据侧。
因此，滤波系数生成单元83根据应用了合成单元84前次输出的滤波后的数据，生成自适应滤波系数h，把自适应滤波系数h应用于起着所输入的体动成分检测信号的功能的第2体动检测数据(＝k(n))，生成第2体动去除数据(＝h·k(n))，并输出给合成单元84。
合成单元84起着去除处理单元的功能，将前次抽出的脉波检测数据(＝脉波成分+体动成分)和第2体动去除数据进行合成，从实质上去除(减去)此次的脉波检测数据中包含的体动成分，抽出脉波成分。
如上所述，根据本第2实施方式的变形例，可以简化装置结构，使处理简化，能够可靠抽出脉波成分。结果，可以准确检测脉搏数。
应用例下面，说明本发明的脉搏测定系统的应用示例。
图21是脉搏测定系统的应用示例的说明图。
如图21所示，使用者在自己家中时，把传感器模块11安装在手臂上，同时使固定装置12A处于工作状态，该固定装置12A在自己家中具有和便携式装置12相同的结构，通过电话线路等网络与脉搏数数据的发送地即医院等相连接。
这样，利用传感器模块11所检测的脉波检测数据和体动检测数据通过无线发送电路28，并通过固定装置12A的无线接收电路被接收，通过网络通知医院方。
另外，当使用者外出时，把传感器模块11安装在手臂上，同时携带便携式装置12。
这样，利用传感器模块11所检测的脉波检测数据和体动检测数据通过无线发送电路28，并通过便携式装置12的无线接收电路15被接收，脉搏数数据被存储在RAM53中。
然后，通过固定装置中未图示的通信接口把便携式装置12连接固定装置12A，从而通过电话线路等网络把脉搏数数据通知给医院方。
实施方式的变形例[4.1]第1变形例在以上说明中，作为传感器模块的电源，说明了使用电池时的情况，但也可以使用小型发电装置取代电池。
图22是表示发电装置的结构平面图，图23是图22的发电装置的概要侧面图。
发电装置90由发电机构单元90a、电压控制电路90b和电容器90c构成。
发电机构单元90a的结构是利用由于使用者的手的摆动等形成的旋转锤91的旋转，来进行发电。
即，如图22和图23所示，发电机构单元90a具有由基座92和护罩93构成的壳体，在该壳体内设有旋转锤91，该旋转锤91被固定在基座92上，并以旋转轴91a为中心旋转。该旋转锤91形成其重心位于从旋转轴91a的位置偏移很大的位置处的形状。另外，在旋转锤91上固定着齿轮91b，齿轮91b随旋转锤91的旋转而一起旋转。
另外，在上述壳体内设有伴随齿轮91b的旋转而旋转的中间轮94，和伴随该中间轮的旋转而旋转的发电转子95。通过这些齿轮91b、中间轮94，形成一般被称为转轮串机构的旋转运动传递机构。
发电转子95由其旋转轴，和在与该旋转轴垂直的方向具有N极和S极、并被固定在旋转轴上的永磁铁构成。另外，还配置有把发电转子95夹在两端部间、由大致呈C型的高导磁率材料构成的定子96，在该定子96的中央部分形成缠有导线的线圈97。
另外，在基座92和旋转锤91之间配置支持旋转锤91的旋转的轴承98。
在基座92的旋转轴91a的周围空闲区域配置电压控制电路90b和电容器90c。
上述的发电机构单元90a按以下所述进行发电。即，通过使用者的手臂摆动等，旋转锤91旋转，该旋转运动被传递到发电转子95，发电转子95旋转。
发电转子95一旋转，发电转子95的永磁铁旋转，永磁铁的两磁极伴随着旋转而与定子96的两端部交替相对，在相对的瞬间从永磁铁N极产生的磁通通过定子96到达S极。这样，磁通沿着线圈97的绕线轴瞬时通过。从线圈97中通过的磁通与发电转子95的旋转同步反转。由此，在线圈97产生基于楞次定律的感应电动势，并进行发电，伴随旋转锤91的旋转，从线圈97的两端输出交流电。
如图24所示，电压控制电路90b由限制电路101、二极管102、电容器103和升压电路104构成。
限制电路101并联连接线圈97，在超过规定的上限值时，不输出线圈97的感应电流。这样，即使产生大的感应电流时，也能防止对后面连接的电路的破坏等。
二极管102和电容器103串联连接，该串联电路并联连接限制电路101。产生于线圈97的感应电流通过该二极管102被整流，并暂时存储在电容器103中。
升压电路104是众所周知的把输入电压增加规定倍数输出的电路，其输入端连接电容器103的两端。这样，存储在电容器103中的电压通过升压电路104被升压后输出。
在升压电路104的输出端并联连接电容器90c，从升压电路104输出的电力被存储在电容器90c中。
另外，在电容器90c连接未图示的二次电池，所以利用升压电路104的输出也将二次电池充电，将存储在这些电容器90c和二次电池中的电能作为电源提供。
因此，传感器模块11通过利用使用者安装着它时的动能而发生的电力被驱动，所以能够半永久地使用，没必要象以往那样进行电池更换。
传感器模块11通过并用发电装置90和二次电池，即使在非发电状态时也能充分发挥功能。并且，二次电池通过发电装置90而充电，所以能够有效利用所发电的电能中传感器模块不能消耗的电能。
发电装置90不会产生因以往示例的使用压电元件的发电装置中能看到的裂痕而造成的故障，可以长时间稳定发电，可靠性及耐久性良好。
如图25所示，也可以使用具有插入发电转子95的大致圆形开口96a的一体型定子96A取代定子96。
通过把上述结构应用于节拍计或步数计，可以构成不需更换电池、能够半永久地使用的节拍计或步数计。
第2变形例在以上说明中，如图2所示，在传感器模块11内设置脉波检测传感器及体动检测传感器，但如图26所示，也可以形成在传感器模块11内仅设置脉波检测传感器，在通过手腕(安装部位)对称的位置、即通过手腕在同一轴AX上设置体动检测传感器23(25)的结构。
第3变形例以上说明的是预先在控制单元5的ROM310内存储了控制用程序的情况，但也可以形成把控制用程序预先记录在各种磁盘、光盘、存储卡等记录介质中，从这些记录介质中读取并安装的结构。另外，也可以形成通过因特网、LAN等网络下载控制用程序，然后安装并执行的结构。
发明效果根据本发明，在从脉波传感器和体动传感器的各自的频率分析结果抽出脉波成分时，即使产生加速度小的体动成分时，也能从脉波成分中可靠去除体动成分，准确算出脉搏数，提高脉搏检测精度。
权利要求
1.一种安装在人体上收集与脉搏有关的信息的信息收集装置，其特征在于，具有体动检测单元，检测伴随安装部位的形状变化而产生的体动成分，输出体动检测信号；和脉波检测单元，检测脉波成分，输出脉波检测信号。
2.根据权利要求1所述的信息收集装置，其特征在于，所述体动检测单元具有压力传感器、重量传感器或位移传感器中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的信息收集装置，其特征在于，所述脉波检测单元具有脉波传感器，在所述脉波传感器的附近设置所述体动检测单元的检测位置。
4.根据权利要求2所述的信息收集装置，其特征在于，所述脉波检测单元具有脉波传感器，在相对于所述脉波传感器的安装部位背面侧或同一面侧，在从所述脉波传感器的检测位置通过的同一轴上附近设置所述体动检测单元的检测位置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的信息收集装置，其特征在于，具有向外部发送所收集的信息的发送单元。
6.根据权利要求5所述的信息收集装置，其特征在于，具有发电装置，发电装置把伴随所述人体的运动而形成的动能变换为电能，提供作为该信息收集装置的电源。
7.一种脉搏计，其特征在于，具有接收单元，从权利要求5或6所述的信息收集装置接收所收集的信息；和脉搏数算出单元，根据所接收的信息中包含的所述体动检测信号和脉波检测信号算出脉搏数。
8.根据权利要求7所述的脉搏计，其特征在于，所述脉搏数算出单元具有去除处理单元，去除处理单元从所述脉波检测信号中减去所述体动检测信号。
9.根据权利要求7所述的脉搏计，其特征在于，所述脉搏数算出单元具有第1频率分析单元，对所述体动检测信号进行频率分析，生成第1频率分析数据；第2频率分析单元，对所述脉波检测信号进行频率分析，生成第2频率分析数据；和去除处理单元，对所述第2频率分析数据进行减去所述第1频率分析数据的减法处理。
10.根据权利要求7所述的脉搏计，其特征在于，所述脉搏数算出单元具有滤波系数生成单元，根据所述脉波检测信号和所述体动检测信号，生成自适应滤波系数；和去除处理单元，从所述脉波检测信号减去应用了所述自适应滤波系数的所述体动成分检测信号。
11.一种安装在人体上收集与脉搏有关的信息的信息收集装置，其特征在于，具有第1体动检测单元，检测伴随安装部位的形状变化而产生的体动成分，输出第1体动检测信号；第2体动检测单元，检测伴随所述人体的运动而产生的体动成分，输出第2体动检测信号；和脉波检测单元，检测脉波成分，输出脉波检测信号。
12.根据权利要求11所述的信息收集装置，其特征在于，在检测到所述人体的运动时，根据所述第2体动检测信号除去体动成分，在未检测到所述人体的运动时，根据所述第1体动检测信号除去体动成分。
13.根据权利要求11或12所述的信息收集装置，其特征在于，所述第1体动检测单元具有压力传感器、重量传感器或位移传感器中的任一种。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的信息收集装置，其特征在于，所述第2体动检测单元具有加速度传感器。
15.根据权利要求11～14中任一项所述的信息收集装置，其特征在于，所述脉波检测单元具有脉波传感器，在所述脉波传感器的附近设置所述第1体动检测单元和所述第2体动检测单元的检测位置。
16.根据权利要求11～15中任一项所述的信息收集装置，其特征在于，所述脉波检测单元具有脉波传感器，在相对于所述脉波传感器的安装部位背面侧或同一面侧，在从所述脉波传感器的检测位置通过的同一轴上附近设置所述第1体动检测单元和所述第2体动检测单元的检测位置。
17.根据权利要求11～16中任一项所述的信息收集装置，其特征在于，具有向外部发送所收集的信息的发送单元。
18.根据权利要求17所述的信息收集装置，其特征在于，具有发电装置，发电装置把伴随所述人体的运动而形成的动能变换为电能，提供作为该信息收集装置的电源。
19.一种脉搏计，其特征在于，具有接收单元，从权利要求17或18所述的信息收集装置接收所收集的信息；和脉搏数算出单元，根据所接收的信息中包含的所述第1体动检测信号、所述第2体动检测信号和脉波检测信号算出脉搏数。
20.根据权利要求19所述的脉搏计，其特征在于，所述脉搏数算出单元具有滤波系数生成单元，根据所述第1体动检测信号和所述第2体动检测信号中的至少一个以及所述脉波检测信号，生成自适应滤波系数；和去除处理单元，从所述脉波检测信号减去应用了所述自适应滤波系数的所述第1体动成分检测信号或应用了所述自适应滤波系数的所述第2体动成分检测信号中的至少一个。
全文摘要
一种信息收集装置及脉搏计，即使在产生加速度小的体动成分时，也能从脉波成分中可靠去除体动成分，准确算出脉搏数。体动检测单元检测伴随安装部位的形状变化而产生的体动成分，将体动检测信号输出到发送单元；脉波检测单元检测脉波成分，向发送单元输出脉波检测信号。发送单元发送所收集的信息。这样，脉搏计的脉搏数算出单元根据接收单元从外部的信息接收装置所接收的信息中包含的体动检测信号和脉波检测信号，算出脉搏数。
文档编号A61B5/024GK1531901SQ20041003995
公开日2004年9月29日 申请日期2004年3月19日 优先权日2003年3月19日
发明者小须田司, 川船豊, 座光寺诚, 长尾昭一, 一, 诚 申请人:精工爱普生株式会社