专利名称：便携式终端设备和生物信息获取方法近年来，在对健康的关注増大的情况下，提议了便携式终端，其中通过提供用于理解健康状态的功能来增加附加值。例如，在专利文献I中所涉及的便携式电话设备包括对CCD相机所靠近放置的手的表面进行拍照的CCD相机并且起通过从拍照图像来计算含水量的含水量传感器的作用。另外，在专利文献2中所涉及的便携式电话设备起通过利用提供于便携式电话设备中的多个电极来測量体脂的体脂计的作用。现有技术文献专利文献专利文献I :未审日本专利申请Kokai No. 2006-098098专利文献2 :未审日本专利申请Kokai No. 2000-22907
本发明要解决的问题然而，当通过利用在专利文献I和专利文献2中所描述的便携式电话测量皮肤中的含水量或体脂来获取用户的生物信息时，用户需要为测量进行特定的主动动作。例如，当利用在专利文献I中所涉及的便携式电话设备来測量皮肤中的含水量时，用户需要将手掌靠近地放置在安装在便携式电话设备上的相机的前面。另外，当利用在专利文献2中所涉及的便携式电话来测量体脂时，用户必须将他自己的手指放置为与提供于便携式电话设备中的4个电极相接触。针对先前问题做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种在即使用户没有进行主动动作来获取生物信息的情况下也能够获取用户的生物信息的便携式终端设备以及生物イM息获取方法。解决问题的手段为了实现上述目的，本发明的便携式终端设备包括外売，该外壳包括在外壳的至少一部分上的具有暴露于外部的表面的电极。该外壳包括振荡器，用于输出AC电压信号；无源元件，该无源元件的一端与振荡器相连，并且该无源元件的另一端与电极相连；电压测量电路，用于通过与无源元件的两端相连来检测施加到无源元件上的电压；以及控制器，其根据测量的电压值来获取活体的生物信息，所述测量的电压值包括在从振荡器输出AC电压信号并且活体与暴露于电极外部的表面相接触的状态下由电压测量电路所检测到的电压。为了实现上述目的，利用便携式终端设备所执行的本发明的生物信息获取方法包括AC电压输出步骤，用于从振荡器输出AC电压；电压检测步骤，用于通过在AC电压输出步骤中输出的AC电压来检测施加到无源元件上的电压，其中在活体与具有暴露于外部的表面的电极相接触的状态下，无源元件的一端与振荡器相连，并且另一端与所述电极相连，所述电极提供于便携式終端设备的外壳的至少一部分上；以及生物信息获取步骤，用于根据在电压检测步骤中所检测到的电压来获取活体的生物信息。本发明的效果根据本发明，即使不存在用于获取生物信息的用户的主动动作，也可提供ー种能够获取用户的生物信息的便携式终端设备以及其生物信息获取方法。图IA是根据本发明的实施例I的便携式电话的前视图；图IB是根据本发明的实施例I的便携式电话的后视图； 图2是根据本发明的实施例I的便携式电话的一般分解透视图；图3是沿着图IA的剖切面线A-A的横截面；图4是根据本发明的实施例I的便携式电话的功能框图；图5是示出了生物信息检测器的电路配置的示例的示意图；图6是用于对要由控制器执行的生物信息获取处理进行说明的流程图；图7是用于对參考生物信息DB获取体脂百分比和出汗率的方法进行说明的示意图；图8A是根据本发明的实施例2的便携式电话的前视图；图SB是根据本发明的实施例2的便携式电话的后视图；图9是根据本发明的实施例2的便携式电话的一般分解透视图；图10是沿着图8A的剖切面线B-B的横截面；图IlA是根据本发明的实施例2的修改示例的便携式电话的前视图；图IlB是根据本发明的实施例2的修改示例的便携式电话的后视图；图12是根据本发明的实施例2的修改示例的便携式电话的一般分解透视图；以及图13是沿着图IlA的剖切面线C-C的横截面。表面上。接下来，提供与便携式电话100的功能有关的说明。图4是示出便携式电话100的每个功能的方框图。如图4中所示，便携式电话100包括通信器130、输入器140、显示器150、音频处理器160、生物信息检测器170、以及控制器180。具体地说，这些功能是通过包括安装在电路板120上的电子部件等等的电子电路来实现的。通信器130包括用于传送或接收电子波的内置天线131以及用于分别对所要传送的信号进行调制或者对所接收的信号进行解调的电子电路(图中未示出)。要由通信器130传送或接收的数据例如是电话交谈的音频数据或图像数据或电子邮件数据等等。输入器140接收用户的输入操作，并且根据所接收到的输入操作将输入数据(输入信息)输出到控制器180。例如如图IA所示的输入器140包括能够输入图形和字母的多个硬件键141。输入器140与控制器180相连，并且输入信息存储在控制器180的ROM (只读存储器)182中。在本实施例中，输入信息例如是用户的高度、年龄、性別、体重、和/或等等的身体信息，并且在此后所述的生物信息获取处理中获取生物信息中使用。显示器150根据从控制器180输出的文本数据和/或图像数据显示文本和/或图像。例如，显示器150包括驱动电路(图中未示出)以及显示面板151。驱动电路根据从控制器180输出的文本数据和/或图像数据来驱动显示面板151以显示文本和/或图像。显示面板151包括液晶面板或有机EL (场致发光)面板等等。在本实施例中，显示器150显示用于表示通过此后所述的处理所进行的測量而获取的体脂百分比、出汗率、和/或等等的生物信息的文本和/或图像。音频处理器160在电话交谈时执行音频输入及其编码，并且对从通信器无线接收到的音频数据进行解码。音频处理器160包括用于通过执行用户输入的音频来创建音频数据的麦克风161、用于将音频数据重放为声音的扬声器162、以及用于对输入音频数据进行编码并且对无线接收到的音频数据进行解码的处理电路(图中未示出)。扬声器162输出用于向用户通知例如所获取的生物信息的声音。生物信息检测器170进行用于获取用户的生物信息的測量。图5示出了生物信息检测器170的电路配置的示例。如图5所示，生物信息检测器170包括振荡器171、无源元件172、电压测量电路173、以及外壳110。振荡器171输出AC电压信号(例如Ik hz,lV)。另外，振荡器171的一个端子与外壳110电连接，并且另一端子与无源元件电连接。使无源元件172构成为包括电阻器、电容器、或者线圈中的至少ー个，并且与振荡器171电连接。另外，无源元件172与图3所示的电路板120上的触点121电连接，并且通过触点121与外壳110电连接。 电压测量电路173与无源元件172的两个端子电连接，并且对无源元件172的两端之间的电压进行測量。另外，电压测量电路173还与控制器180电连接，并且将所测量的电压作为电压信号输出到控制器180。外壳110起生物信息检测器170的电极的作用。如图3所示，外壳110包括与电路板120的表面相面对的表面上的触点110a。触点IlOa通过电线122与电路板120上的触点121以及无源元件172电连接。在如上所述所构成的生物信息检测器170中，在例如用户不与外壳110相接触的状态下，如果从振荡器171输出AC电压信号，那么电压测量电路173对通过输出的AC电压信号以及无源元件172的阻抗所确定的特定电压值进行检測。而且，示出所检测到的电压值的电压信号被输出到控制器180，并且控制器180将该电压值存储在R0M182中作为标准电压值。在用户触摸外壳110的状态下，如果从振荡器171输出AC电压信号，那么利用用户的生物电阻抗所确定的电流流过外壳110。在该状态下，电压测量电路173对无源元件172的两端之间的电压进行測量，并且将它作为电压信号输出到控制器180。控制器180通过采样获取该电压信号的电压值，并且将它存储在RAM 183中。此外，控制器180从所采样的电压值获得测量的电压值作为代表值，并且计算测量的电压值与标准电压值之间的差作为差电压值。所计算的差电压值与用户的生物电阻抗相应地变化。另外，生物电阻抗是根据与用户的体脂百分比、出汗率、和/或等等的生物信息相对应的活体状态而变的值。换句话说，在差电压值与生物信息之间存在特定关系。另ー方面，从统计过程获得多个个体的差电压值与生物信息之间的关系作为相关信息，所述多个个体的每ー个具有不同年龄、性別、体重、以及高度，并且将该相关信息的数据存储在ROM 182中。控制器180包括CPU (中央处理单元)18KROM (只读存储器)182,RAM (随机存取存储器)183、输入/输出接ロ(I/F) 184等等。CPU 181执行对便携式电话100的每类部件的控制并且执行每类处理。ROM 182存储要由CPU181使用的用于对每个部件进行控制的控制程序、用于每类应用软件的程序、电话簿数据、电子邮件数据、以及用于计算生物信息的用户信息。当CPU 181执行每类处理时，RAM 183用作工作存储区。
使用存储在ROM 182中的相关信息以及用户的身体信息(性別、年龄、高度、以及体重的信息)，CPU 181例如通过内插处理产生其身体信息与用户的身体信息相符的个体的差电压值与生物信息之间的关系作为校准的相关信息。另外，根据从加在无源元件172上的电压所计算的差电压值，即在用户触摸起电极作用的外壳110时由电压测量电路173检测到的測量电压值，控制器180执行用于从所校准的相关信息获取用户的生物信息的生物信息获取处理。另外，控制器180将所获取的生物信息输出到显示器150或音频处理器160。接下来，參考图6的流程图提供了生物信息获取处理中与控制器180的动作有关的说明。控制器180开始由特定用户操作所触发的生物信息获取处理。在该实例中，特定用户操作不是用于获取生物信息的主动用户操作，而是其主要目标是除了获取生物信息的用户操作以外的用户操作。具体地说，控制器180开始由用于选择按钮以传达或接收电子邮件或者在打电话的同时按下例如"O"键的特定键盘的用户操作所触发的生物信息获取处理。在这样的操作时，因为用户通常处于握住外壳110的状态，换句话说，因为用户处干与作为生物信息检测器170的电极的外壳110相接触的状态，所以生物信息检测器170 能够进行测量以便在操作期间获取用户的生物信息。在下面的说明中，将标准电压值预存储在ROM 182中。具体地说，例如，在制造便携式电话100的阶段，在活体与便携式电话100不接触的状态下，控制器180对振荡器171进行控制以输出AC电压信号(例如1kHz，IV)。而且，控制器180对ROM 182进行控制以存储表示无源元件172的两端之间的电压值的电压信号，所述电压值是由电压测量电路173測量和输出的作为标准电压值。一旦生物信息获取处理开始，控制器180最初激活振荡器171以输出(步骤Sll)AC电压信号(例如Ik Hz，lV)。接下来，控制器180开始(步骤S12)对无源元件172的两端之间的暂时变化的电压信号进行采样，所述电压信号是电压測量电路173測量和输出的。而且，控制器180对RAM183进行控制以存储采样的电压值。控制器180根据内置的计时器来确定(步骤S13)特定时间(例如3秒)是否已逝去。如果确定特定时间未逝去(步骤S13 :否)，那么等待直到它逝去。如果确定特定时间已逝去(步骤S13 :是)，那么控制器180获取(步骤S14)测量的电压值，所述测量的电压值是存储在RAM 183中的电压值的代表值。在这里，用于从存储在RAM 183中的电压值获取测量的电压值的方法如下。例如，从通过在特定时间的采样所获取的所有电压值计算算木平均值；并且该算木平均值可以用作测量的电压值。此外，可以从通过在特定时间的采样所获取的电压值并且从所采样的电压值除去最大值和最小值来计算算术平均值，并且该算术平均值可以用作测量的电压值。模式值或中值可以用作测量的电压值，而不是通过在特定时间的采样所获取的电压值当中的平均值。可以从存储在RAM 183中的电压值提取与标准电压值相比具有特定电势差的电压值，并且可以从所提取的电压值获得例如平均值或模式值或中值的代表值。该代表值也可以用作测量的电压值。根据该处理，例如，如果在步骤S13的特定时间之内用户与外壳110之间的状态从接触状态暂时变为非接触状态，那么可以通过排除在非接触状态之下所测量的电压值(与标准电压值相同)来设置测量的电压值。因此，可以以高可靠性获得測量的电压值，这是在接触的状态下已对该电压进行了測量。接下来，控制器180计算(步骤S15)在步骤S14中所获取的測量电压值与存储在ROM 182中的标准电压值之间的差作为差电压值。接下来，控制器180从预先获得的差电压值与生物信息之间的关系(相关信息)获取与在步骤S15中所计算的差电压值相对应的生物信息。在这里，提供对用于从预先获得的相关信息获取与差电压值相对应的生物信息的方法的详细说明。例如，预先利用统计过程获得相关信息作为是差电压值的函数的生物信息。因此，控制器180能够从预先获得的函数获取与在步骤S15中所计算的差电压值相对应的生物信息。具体地说，便携式电话100能够获取例如体脂百分比和出汗率作为生物信息。在这里，如图7所示，分别由体脂百分比曲线和出汗率曲线来表示体脂百分比和出汗率与差电压值 的关系。当在步骤S15中所计算的差电压值是V1时，控制器180从这些曲线获取作为体脂百分比的BF1 (%)以及作为出汗率的S1 (ml)。例如，还可以利用统计方法以多个差电压值以及与每个差电压值相对应的生物信息的值的形式来表示相关信息。具体地说，例如，控制器180将彼此相关联的差电压值和体脂百分比以及彼此相关联的差电压值和出汗率作为数据库存储在ROM 182中。而且，例如利用线性插值或多项式插值的内插法，从存储在数据库中的值获取与所计算的差电压值相对应的体脂百分比和出汗率。此外，可以由多个函数来表示相关信息并且将其存储在ROM 182中，所述多个函数包括用于诸如例如性别、年龄、高度、以及体重的每类生物信息的函数。还可以将相关信息以多个数据库的形式存储在ROM 182中，所述多个数据库包括用于每类生物信息的数据库。在这样的情况下，通过利用与用户的身体信息相对应的函数或数据库以便获取与差电压值相对应的生物信息，可更方便且准确地获取生物信息。接下来，控制器180将在步骤S 16中所获取的生物信息输出(步骤S17)到显示器150或音频处理器160。具体地说，例如在步骤S16中，在获取了分别作为体脂百分比和出汗率的BFl (%)和SI (ml)的情况下，控制器180将所获取的值输出到显示器150并且在显示面板151上显示表示该值的图像。并且此后，控制器180结束生物信息获取处理。利用根据实施例I的如上所述所构成的便携式电话100，由导电材料所形成的整个外壳Iio用作生物信息检测器170的电极。如果用户对便携式电话100进行操作，那么用户握住外壳110并与其相接触。其结果是，通过便携式电话100的用户操作，便携式电话100可获取用户的生物信息，即使该操作的主要基本目标是传输/接收电子邮件或打电话等等，其主要基本目标不是获取生物信息。换句话说，便携式电话100能够获取用户的生物信息，而与用于获取生物信息的主动用户动作无关。另外，因为整个外壳110是由导电材料形成的，因此触点IlOa的位置可以位于外壳110上的任何地方。因此，为了与外壳110相接触，在将触点121布置在电路板120上的方面中存在很大的灵活性。其结果是，在电路板120的设计方面存在很大灵活性。此外，在获取生物信息时所进行的測量中，因为整个外壳110起电极的作用，所以无论用户抓住外壳110的哪个部分，便携式电话100能够获取用户的生物信息。
此外，因为整个外壳110起电极的作用，所以可实现电极与用户之间大面积的接触。因此，在用户与外壳110之间的接触区域中，例如，在用户的手掌中，例如存在潮湿区域与干燥区域的混合的情况下，与外壳110在外壳110的仅一部分区域中拥有电极时相比，可获取反映用户手掌的更宽区域的状态的测量电压值。换句话说，可进行更好地反映生物状态的测量。其结果是，可以更高的精确度获取生物信息。(实施例2)此后參考附图，提供对本发明的实施例2的说明。在上述实施例I中，整个外壳110是由导电材料形成的；然而，根据实施例2的外壳110的特征在于仅外壳110的一部分是由导电材料形成的。此后提供对包括实施例2的特征部分的外壳110的详细说明。具有与实施例I相同功能和配置的部分使用与在实施例I中所使用的那些相同的标记，并且省略详细说明。图8A和图8B是根据本发明的实施例2的便携式电话100的前视图和后视图，图9是分解透视图并且图10示出了沿着图8A的剖切面线B-B的横截面。便携式电话100包 括外壳Iio以及收容在外壳110内的电路板120。根据实施例2的便携式电话的功能框图以及根据实施例2的生物信息检测器170的电路配置与实施例I中的那些(图3和图5中所示的示例)相同。外壳110被形成为箱状、具有前壳113和后壳114。前壳113是由ABS (氰こ烯、丁ニ烯、以及苯こ烯)树脂或者聚碳酸酯或丙烯酸等等的树脂材料形成的。后壳114与由扁平导电材料所制成的电极114a以及由ABS材料、聚碳酸酷、或者丙烯酸等等的树脂材料所制成的树脂部分114b —体成型。将电极114a设置成暴露于电极114a外部的表面大致与电路板120的表面平行。树脂部分114b环绕电极114a的边界并且形成了外壳110的侧表面。当用户握住便携式电话100时，身体的一部分(例如手掌或者手指等等)与电极114a的暴露表面相接触。更准确地说，如图10所示，树脂部分114b例如包括在大致与电路板120的表面相平行的表面上的矩形开ロ以及位于开ロ边沿的大致成日文片假名字符“ko”形状的啮合部114c，该形状类似于字符“U”。将相互相对的啮合部114c的大致成日文片假名字符〃ko〃形状的凹形部分布置成相互面对并且彼此相对，并且电极114a的边界啮合在凹形部分中。例如通过插入形成使后壳114与电极114a和树脂部分114b —体成型，所述插入形成是用于通过在将电极114a加载到模具中之后将树脂注入到模具中来形成树脂部分114b的方法。另外，通过把后壳114、电极114a、以及树脂部分114b粘在一起而使它们一体成型。触点IlOa放置在可与触点IlOa传导的电极114a上，并且触点IlOa通过电线122与电路板120上的触点121电连接。在由此所构成的便携式电话100中，作为外壳110的一部分的电极114a起生物信息检测器170的电极的作用。因此，与上述实施例I 一祥，生物信息检测器170可在用户操作便携式电话100时进行用于获取触摸电极114a的用户的生物信息的測量。在如上所述所构成的实施例2的便携式电话100中，电极114a形成于外壳110的一部分中作为在用于获取生物信息的測量中所使用的电极。因此，即使当例如电子邮件传输/接收或电话交谈等等这样的其主要目标不是为了获取生物信息的操作时，用户握住外壳110，这使用户与电极114a相接触。因此，与实施例I的外壳ー样，便携式电话100能够获取用户的生物信息，即使不存在用于获取生物信息的用户的主动动作。另外，在根据实施例2的便携式电话100中，除了外壳110的电极114a之外的部分由树脂材料形成。换句话说，树脂材料也可以用作外壳110的材料，因为通过増加材料选择的选项，因此在便携式电话100的设计方面存在很大灵活性。另外，触点IlOa可以位于与电路板120的表面相面对的电极114a的表面上的任何地方，或者换句话说，电极114a的内表面上的任何地方。其结果是，因为在将触点121布置在电路板120上的方面中存在很大灵活性，因此对于与电极114a相接触，在电路板120的设计方面也存在很大灵活性。应该注意的是本发明不局限于上述实施例I和实施例2，而是本发明的各种其他修改和应用也是可能的。例如，在实施例I和实施例2中，电路板120的触点121通过电线122与外壳110 或电极114a的触点IlOa电连接。然而，连接方法不局限于这些示例。例如，在实施例I和实施例2中，触点121和触点IlOa通过单个电线122电连接，但是也可以通过多个电线电连接。另外，例如，触点之间的电线连接还可以被由导电材料所形成的压カ弹簧替代。通过在将电路板120收容在外壳110内的状态下使压カ弹簧压缩，压カ弹簧将弹カ施加在触点121和外壳110或电极114a上。因为这意味着通过焊接将电线122固定到触点121和外壳110或电极114a上的工作变为不必要的，因此提高了装配便携式电话100的效率。另外，在实施例I和实施例2中，提供了对便携式电话100包括单个外壳110的情况的说明；然而，它也可以包括多个外売。例如，在诸如折叠手机这样的包括两个外壳的情况下，两个外壳中的至少ー个可以是由实施例I或实施例2的外壳中的任一个构成的。另外，在实施例2中，提供了电极114a大致横跨在形成于扁平形的后壳114上的一部分的整个区域上，其大致与电路板120的表面相平行；然而，提供电极114a的位置以及电极114a的幅宽并不局限于这些示例。例如，电极114a还可以附连于前売113或者与电路板120的表面大致平行的表面的一部分上。另外，电极114a还可以附连成与电路板120的侧表面(边界)相面对，或者换句话说，还可以附连于外壳110的侧表面。图11A、图11B、图12、以及图13示出了在外壳110的侧表面上提供了电极115a和116a的便携式电话100的示例。如图所示，在前壳115和后壳116中，提供了大致与电路板120的表面相平行的形成为扁平状的树脂部分115b和116b。使电极115a和116a附连成环绕树脂部分115b和116b的边界，这形成了外壳110的侧表面。更具体地说，如图13所示，电极115a和116a包括在大致与电路板120相平行的表面上的开ロ以及位于该开ロ边沿的具有大致成日文片假名字符“ko”形状的横截面的啮合部115c和116c。将啮合部115c和116c的大致成日文片假名字符"ko"形状的凹形部分布置成彼此面对，并且啮合部115c的凹形部分的边缘和树脂部分115b的边界以及啮合部116c的凹形部分和树脂部分116b的边界分别彼此啮合。另外，电极116a上的触点IlOa通过电线122与电路板120的触点121电连接。如图13所示，电极115a和116a相互等势的抵接在与啮合部115c和116c相对的侧的端部上。因此，电极115a和116a按照与实施例I的电极114a相同的方式起作用。
具体地说，例如，电极114a提供于与外壳110的侧表面当中的硬件键141相邻的区域中。一般地说，当操作硬件键141时，用户经常使用右手(或左手)的拇指，其中该区域与外壳110的侧表面当中的右手(或左手)的手掌、中指、无名指、以及小拇指所触摸的硬件键141相邻。因此，通过在上述区域中提供电极114a，当用户操作硬件键141以例如开始创建电子邮件时，控制器180开始生物信息获取处理。通过该过程，用户在创建电子邮件的同时，换句话说在操作硬件键141的同时，用手触摸电极114a，。因此，便携式电话100能够获取用户的生物信息，即使不存在用于获取生物信息的用户的主动动作。按照这种方式，通过在外壳110的侧表面上提供电极115a和116a，便携式电话100可在用户握住外壳110的侧表面的同时获取用户的生物信息，即使该操作的主要目的与获取生物信息的目的不同，例如传输/接收电子邮件的操作或者具有电话通信的操作等等，换句话说，不存在用于获取生物信息的用户的主动动作。应该注意的是，电极还可以是由物理上彼此分离的多个电极构成的。在这种情况下，多个电极通过电线等等电连接。因此，因为多个电极处于相互等势的状态下，因此该电极起电极的作用，并且具有与实施例I中的电极114a相同的效果。 可以对实施例做出改进，只要不偏离本发明的宽泛含意或范围。上述实施例不是旨在对本发明的范围做出限制，而是对本发明进行说明。由所附专利权利要求的范围的每个权利要求对超过实施例的本发明的范围进行说明。在与每个权利要求等效的范围之内所实现的本发明的各种修改包含在本发明的范围之内。该申请要求于2010年3月29日提交的日本专利申请2010 — 075965的权益。在该说明书中通过引用将日本专利申请2010 — 075965的整个说明书、权利要求、以及附图合
并于此。附图标记的描述100 便携式电话110 外壳IlOa 触点111 前壳112 后壳113 前壳114 后壳[O川]114a 电极114b 树脂部分114c 啮合部115 前壳115a 电极115b 树脂部分115c 啮合部116 后壳116a 电极116b 树脂部分
116c啮合部120电路板121触点
122电线130通信器131内置天线140输入器141硬件键150显示器151显示面板160音频处理器161麦克风162扬声器170生物信息检测器171振荡器172无源元件173电压测量电路180控制器181CPU182ROM183RAM184输入/输出 I/F


一种便携式终端设备包括外壳(110)、振荡器(171)、无源元件(172)、电压测量电路(173)、以及控制器(180)。外壳(110)包括在该外壳(110)的至少一部分上的具有暴露于外部的表面的电极。振荡器(171)输出AC电压信号。无源元件(172)的一端与振荡器(171)相连，并且另一端与电极相连。电压测量电路(173)与无源元件(172)的两端相连并且对施加到无源元件上(172)的电压进行检测。控制单元(180)根据在从振荡器(171)输出AC并且暴露于外部的电极与活体相接触的状态下由电压测量电路(173)检测到的电压来获取活体的生物信息。