JP2004121864A - Health condition managing apparatus - Google Patents

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JP2004121864A JP2003415548A JP2003415548A JP2004121864A JP 2004121864 A JP2004121864 A JP 2004121864A JP 2003415548 A JP2003415548 A JP 2003415548A JP 2003415548 A JP2003415548 A JP 2003415548A JP 2004121864 A JP2004121864 A JP 2004121864A
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Kazuhiko Amano
天野 和彦
Kazuo Uebaba
上馬場 和夫
Hitoshi Ishiyama
石山 仁
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a health condition managing device which solves problems of a trouble and inconvenience requiring a user to discriminate a health condition by him-/her-self without an attending specialist doctor or nurse and difficulty of performing exercise suitable for training or rehabilitation aiming at health keeping. <P>SOLUTION: The finger tip volume pulse wave of a user is measured and an acceleration sensor 5 calculates an acceleration speed value from body motion of the user. Those outputs are converted into digital signals by a sensor interface 6. A CPU 1 decides whether or not a user is in exercise on the basis of the acceleration value. From the result, the CPU 1 takes in pulse waves before and after the exercise to acquire an acceleration speed pulse wave. The ratio of amplitudes at inflection points included in the waveforms of the acceleration pulse waves is calculated and the exercise of the user is evaluated from the amplitude before and after the exercise is evaluated and the result is shown in a display 7. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は、血液循環の状態から得られる情報をもとに使用者の健康状態を監視して、該使用者へ適切な助言,指導を行う健康状態管理装置に関する。 The present invention relates to a health condition management device that monitors the health condition of a user based on information obtained from the state of blood circulation and provides appropriate advice and guidance to the user.

 近年、高齢化社会が一段と進み、成人病を中心とした中高年者の健康問題が大きく取り上げられてきており、これら疾病の原因として巷間さまざまな要因が挙げられている。それら原因の一つとして、血液循環が十分でなくなったことに起因すると見られる証拠が発見されている。血液循環が不充分になると、組織,細胞が、必要とするだけの酸素や栄養の補給を受けられなくなる。このような状態が長期間持続すると、臓器や組織に器質的な病変が準備され、これがある程度進行した時点で、突如のごとく症状が発現する。 In recent years, the aging society has progressed further, and the health problems of middle-aged and elderly people, especially adult diseases, have been widely taken up. Various causes have been cited as the causes of these diseases. One of the causes has been found to be due to insufficient blood circulation. Insufficient blood circulation prevents tissues and cells from receiving the necessary supply of oxygen and nutrients. When such a state persists for a long period of time, an organic lesion is prepared in an organ or tissue, and when this progresses to a certain extent, symptoms suddenly appear.

 このようなことから、器質的な病変が進行してしまわないうちに、その基盤となる血液循環の良否を判定して疾病の予防に役立てようとする試みが種々なされてきた。そのようなことから、以前は、危険因子として血圧,心電図の変化,血中コレステロール,中性脂肪濃度などに着目して血液循環の良否を判定していた。 Therefore, various attempts have been made to determine whether the underlying blood circulation is good or not and to use it to prevent disease before the organic lesion progresses. For this reason, whether blood circulation is good or not has been previously focused on blood pressure, changes in electrocardiogram, blood cholesterol, neutral fat concentration, and the like as risk factors.

 ところが、実際には、血圧が低くとも脳卒中,心不全が発病することも少なくなく、他方、高血圧であっても高齢でなお健在の人もいる。さらに、かなりの器質的変化があっても心電図等で発見されないことも多い。このような場合でも、さらに器質的変化が進行すれば検査器械で発見することは可能であるが、それでは遅きに失することとなる。 However, in practice, stroke and heart failure often occur even if blood pressure is low. On the other hand, there are some elderly people who have high blood pressure and are still alive. Furthermore, even if there is a considerable organic change, it is often not found on an electrocardiogram or the like. Even in such a case, it is possible to discover with an inspection instrument if the organic change further progresses, but it will be lost later.

 そうした所、近年において、加速度脈波が血液循環の良否を表わすものとして有効であることが見い出されて注目を集めている。そこでまず、血液循環の目安となる加速度脈波について概説する。周知のように、血液循環の基本は、心臓から押し出された血液が動脈→組織/臓器の毛細血管→静脈へと如何にうまく移行していくかにある。 In recent years, attention has been paid to the fact that acceleration pulse waves have been found to be effective as indicators of blood circulation in recent years. Therefore, first, an outline of the acceleration pulse wave, which is a measure of blood circulation, will be outlined. As is well known, the basis of blood circulation is how well blood extruded from the heart moves from arteries to tissues / organ capillaries to veins.

 一方、酸素や栄養の補給は毛細血管で行われており、血液循環の良否は微小血管部分の血行動態に関わりがあることから、毛細血管の血液含有量の推移が血液循環の良い目安となると考えられる。というのは、末端の動脈血圧と静脈血圧との僅かな差が毛細血管における栄養補給とガス交換に微妙な差を生じさせ、そのために、長い間にはその差が拡大されて、組織や臓器に器質的な病変が生じると考えられるからである。 On the other hand, the supply of oxygen and nutrients is performed in capillaries, and the quality of blood circulation is related to the hemodynamics of the microvascular part, so the transition of blood content in capillaries is a good guide for blood circulation. Conceivable. Because the slight difference between the terminal arterial blood pressure and the venous blood pressure can cause subtle differences in nutrient supply and gas exchange in the capillaries, so that in the long term the differences are magnified, causing tissue and organ This is because it is considered that an organic lesion is generated.

 そのため、毛細血管の血液含有量の時間的推移を観察する方法の一つとして、指尖容積脈波の検査を行うことが主流となっている。しかしながら、指尖容積脈波それ自体は比較的起伏に乏しい波形を呈し、従って、微妙な波形の変化の解釈が困難であると考えられていた。また、血液循環に関わる変化が微小で、なおかつ、生体の環境変化に敏感に反応してしまうという問題もあるとされていた。 Therefore, as one of the methods for observing the temporal transition of the blood content of the capillaries, the inspection of the finger plethysmogram has become the mainstream. However, the fingertip plethysmogram itself has a waveform with relatively little undulation, and it has been considered that it is difficult to interpret a subtle change in the waveform. In addition, it has been considered that there is a problem that a change relating to blood circulation is minute and is sensitive to a change in the environment of a living body.

 ところが、指尖容積脈波の波形の2回微分をとり、変化加速度波形(即ち、加速度脈波波形)へと変換することで、血液循環に関わる情報を拡大,抽出して血液循環の状態を分かりやすい形で表示することが可能となる。図14(a)は指尖容積脈波の原波形の一例であって、図14(b)は図14(a)の波形の1回微分である速度脈波の波形を、図14(c)は図14(a)の波形の2回微分である加速度脈波の波形を示している。 However, by taking the second derivative of the waveform of the fingertip plethysmogram and converting it into a changing acceleration waveform (ie, acceleration pulse waveform), the information relating to the blood circulation is expanded and extracted to change the state of the blood circulation. It can be displayed in an easy-to-understand form. FIG. 14A shows an example of an original waveform of the fingertip plethysmogram. FIG. 14B shows a waveform of a velocity pulse wave which is one time derivative of the waveform of FIG. ) Shows the waveform of the acceleration pulse wave which is the second derivative of the waveform of FIG.

 また、図15は典型的な加速度脈波の一波形を抽出したものである。同図に示すように、加速度脈波の一波形中には3つのピークと2つのバレイ(谷)が存在する。すなわち、最初のピークaの後にバレイbが見られ、次いでピークc,バレイd,ピークeが続き、ピークeから次の波形のピークaまでは略平坦である。もっとも、ピークaを除けば、各点はピークやバレイとはならずに単なる変曲点となることもある。 FIG. 15 shows an extracted waveform of a typical acceleration pulse wave. As shown in the figure, three peaks and two valleys exist in one waveform of the acceleration pulse wave. That is, the valley b is seen after the first peak a, followed by the peak c, the valley d, and the peak e, and the peak is substantially flat from the peak e to the peak a of the next waveform. However, except for the peak a, each point may not be a peak or a valley but merely a point of inflection.

 ここで、上記のピークやバレイの振幅は、それぞれ以下に示すような意味を有している。まず、ピークaは心臓から送り出された血液が指尖の毛細血管床に到達した信号である。また、バレイbは心臓の拍出量に関わるものであって、拍出量が多ければ大きく下降する。 Here, the peak and valley amplitudes have the following meanings, respectively. First, a peak a is a signal indicating that blood sent from the heart reaches the capillary bed at the fingertip. Further, the valley b relates to the cardiac output, and if the output is large, it falls greatly.

 また、ピークcは静脈還流に関わり、血液循環の尺度から見た場合、細静脈が適度に収縮して過度に血液をプールしていないかどうかを示すものと言える。静脈還流が良好な場合、ピークcは基線の近傍或いは基線より上に上がることもある。一方、細静脈の血液プールが増加してくると、ピークcは上昇しなくなり、バレイbより下になることもある。他方、バレイdは心臓の負担に関わりを持ち、心臓の負担が増加してくると大きく下降してくる。なお、ピークeは指尖容積脈波の収縮後隆起の位置に相当するが、具体的な意味は見つかっていない。 ピ ー ク Also, peak c is related to venous return and, when viewed from a measure of blood circulation, can be said to indicate whether the venules have contracted appropriately and are not pooling blood excessively. If venous return is good, peak c may rise near or above the baseline. On the other hand, when the blood pool of the venules increases, the peak c does not rise and sometimes falls below the valley b. On the other hand, the valley d is involved in the burden on the heart, and falls significantly as the burden on the heart increases. The peak e corresponds to the position of the bulge after contraction of the finger plethysmogram, but no specific meaning has been found.

 このような加速度脈波から捉えられる血液循環の不具合は、ジョギングなどの持久的トレーニングによって改善されることが知られている。また、一回のトレーニングだけでも一時的な改善効果が見られ、継続的なトレーニングを実施すれば、さらに安定した改善効果が認められるようになる。他方、トレーニングを中断すると再び血液循環が悪化してしまう。従って、このような血液循環の改善の程度については、加速度脈波を解析することにより知ることができると言える。 不 具 合 It is known that the trouble of blood circulation detected from such an acceleration pulse wave is improved by endurance training such as jogging. In addition, a temporary improvement effect can be seen even with only one training, and a more stable improvement effect can be recognized by performing continuous training. On the other hand, if training is interrupted, blood circulation will deteriorate again. Therefore, it can be said that the degree of such improvement in blood circulation can be known by analyzing the acceleration pulse wave.

 ところで、被験者の加速度脈波を解析することにより、該被験者の血液循環の良否の判断を行うことを試みた発明として、特開昭57−93036号公報が挙げられる。脈波の観測場所としては、指尖部,耳朶,その他様々な部位が考えられるが、この文献では、特に指尖容積脈波を測定することとしている。これは、指尖部が、動脈から静脈への血液移行を捉える上で最も毛細血管が発達し且つ血液含有量の多い場所であるということ,指尖部は常時露出していることから脈波の測定装置へ自由に近接させることが可能であって、測定装置の構造を簡単化できることなどの理由によるものである。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-93036 discloses an invention that attempts to determine the blood circulation of a subject by analyzing the acceleration pulse wave of the subject. A pulse wave may be observed at a fingertip, an earlobe, or other various parts. In this document, a fingertip plethysmogram is measured. This is because the fingertip is the place where the capillaries are most developed and the blood content is high in capturing the blood transfer from the artery to the vein, and the pulse wave because the fingertip is always exposed. This is because it is possible to freely approach the measuring device, and the structure of the measuring device can be simplified.

 次に、上記文献に記載された発明による加速度脈波計の構成を図16に示す。この装置は、指尖脈波ピックアップ200,プリアンプ201,オペアンプ202,CR回路によるアナログ微分回路を2段有する特徴抽出回路203,オシログラフ204が縦続接続されて構成されている。また、指尖脈波ピックアップ200は、被験者の指205を挿入するための開口部206,光源207,光電素子208から成るものである。 Next, FIG. 16 shows the configuration of the acceleration sphygmograph according to the invention described in the above document. This device is configured by cascade-connecting a fingertip pulse wave pickup 200, a preamplifier 201, an operational amplifier 202, a feature extracting circuit 203 having two stages of analog differentiating circuits by a CR circuit, and an oscillograph 204. The fingertip pulse wave pickup 200 includes an opening 206 for inserting a subject's finger 205, a light source 207, and a photoelectric element 208.

 そして、オシログラフ204上には、脈波の波形と、特徴抽出回路203によって算出された該脈波の1回微分波形,該脈波の2回微分波形、の3種のグラフが描かれる。そこで、オシログラフ204に表示された加速度脈波をもとにして、被験者の血液循環の良否を判定することが可能となる。 {Circle around (3)} On the oscillograph 204, three types of graphs of a pulse wave waveform, a first derivative waveform of the pulse wave calculated by the feature extraction circuit 203, and a second derivative waveform of the pulse wave are drawn. Therefore, it is possible to determine the quality of blood circulation of the subject based on the acceleration pulse wave displayed on the oscillograph 204.

 まず、第1の判定方法として、バレイbとバレイdの深さの程度から、加速度脈波の波形をバレイb>バレイd,バレイb≒バレイd,バレイb<バレイdの3通りに類型化する。さらに、基線に対するピークcの高さの高低により、これらバレイb,バレイdの深さにより類型化されたパターンを、さらに3通りに分類する。そして、測定された加速度脈波の波形が、これらの何れのパターンに最も近いかを決定するものである。 First, as a first determination method, the waveform of the acceleration pulse wave is classified into three types of valley b> valley d, valley b ≒ valley d, and valley b <valley d based on the depth of the valley b and the valley d. I do. Further, the patterns categorized by the depths of the valleys b and d are further classified into three types according to the height of the peak c with respect to the base line. Then, it is to determine which of these patterns the waveform of the measured acceleration pulse wave is closest to.

 また、第2の判定方法としては、基線に対するピークcの高さと、基線に対するピークdの深さとに着目する。そして、図17に示すように、バレイbの深さを例えば4等分し、分割された各領域について基線から近い順に0,1,…,5点として表わすこととする。さらに、ピークcの高さ,ピークdの深さ等の存在する位置から、それぞれが何点に相当するかを求めて、被験者の血液循環の良否を数値化して判定を行うものである。 As a second determination method, attention is paid to the height of the peak c with respect to the base line and the depth of the peak d with respect to the base line. Then, as shown in FIG. 17, the depth of the valley b is divided into four equal parts, for example, and the divided areas are represented as 0, 1,. Further, from the positions where the height of the peak c and the depth of the peak d exist, how many points each corresponds to is determined, and the quality of the blood circulation of the subject is quantified to make a determination.

 なお、この文献においては、応用例として、1)CR回路の代わりに、脈波の測定値をA/D(アナログ/デジタル)変換器によりデジタル化して、マイクロコンピュータによりデジタルで処理を行って加速度脈波を算出するようにしたもの、2)加速度脈波の波形を、さらにもう1回だけ微分して3次の微分波形をとり、マイクロコンピュータによってバレイやピークの位置を求めるようにしたもの、3)呼吸作用によって脈波の時間間隔が変動するのを補正するために、複数個の脈波の繰り返し波形について、相対応するピークやバレイについて算術平均をとる等の統計的な処理を施すようにしたもの、などが考えられている。 In this document, as an application example, 1) Instead of a CR circuit, a measured value of a pulse wave is digitized by an A / D (analog / digital) converter, and processed digitally by a microcomputer to perform acceleration. A pulse wave is calculated. 2) A waveform of an acceleration pulse wave is differentiated only once to obtain a third-order differential waveform, and a valley or a peak position is obtained by a microcomputer. 3) In order to correct the fluctuation of the time interval of the pulse wave due to the respiratory action, a statistical process such as taking an arithmetic average of a corresponding peak or valley is performed on a plurality of repeated waveforms of the pulse wave. And so on.

 一方、上記の技術を発展させた発明として、特開平2−55035号公報に記載された技術が挙げられる。そこで、この文献による加速度脈波計の構成を図18に示すこととする。この図に示すように、脈波の検出部300は、指尖を挿入する凹部の中に対向して設けられたランプ301及び光電素子302からなる光検出器を含んでおり、この光電素子302は抵抗303〜306と共にブリッジ回路を形成している。このブリッジ回路の出力は差動増幅器307によって増幅されるが、このブリッジ回路が平衡するようにスイッチSによってランプ301の明るさを調整している。なお、符号Vは電源電圧である。 On the other hand, as an invention which has developed the above technology, there is a technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-55035. Therefore, the configuration of the acceleration pulse wave meter according to this document is shown in FIG. As shown in this figure, the pulse wave detecting section 300 includes a photodetector including a lamp 301 and a photoelectric element 302 provided opposite to each other in a concave portion into which a fingertip is inserted. Form a bridge circuit with the resistors 303 to 306. The output of the bridge circuit is amplified by the differential amplifier 307, and the brightness of the lamp 301 is adjusted by the switch S so that the bridge circuit is balanced. Note that the symbol V is a power supply voltage.

 また、差動増幅器307の出力は、増幅器308によってさらに増幅される。増幅された出力は、波形整形回路309が所定の基準電圧以上の電圧をクリップすることにより矩形波に整形される。さらに、この出力が微分回路310で微分され、整流回路311によって負方向の微分パルスが発生させられて、ワンショットマルチ312をトリガする。すると、ワンショットマルチ312の出力には、時間幅T0 を持った矩形波が得られることになる。 出力 The output of the differential amplifier 307 is further amplified by the amplifier 308. The amplified output is shaped into a rectangular wave by the waveform shaping circuit 309 clipping a voltage equal to or higher than a predetermined reference voltage. Further, this output is differentiated by a differentiating circuit 310, and a negative-direction differentiated pulse is generated by a rectifying circuit 311 to trigger a one-shot multi 312. Then, a rectangular wave having a time width T0 is obtained at the output of the one-shot multi 312.

 また、ゲート回路313は、上述した時間幅T0 の期間中、差動増幅器307の出力を通過させる。ゲート回路313の出力信号は、微分回路314,315に通すことで、微分回路315の出力に脈波信号の2次微分出力が得られる。また、波形整形回路316は、バレイb,ピークc,バレイdが出現する時点でその出力にサンプリングパルスを発生させる。サンプリング回路317は、このサンプリングパルスに従い、遅延回路318を経た微分回路315の出力をサンプリングして、逐次記憶回路319へ記憶させる。また、最大値検出回路320は、逐次記憶回路319の内容を読み出して、バレイb,ピークc,バレイdの振幅の中の最大値を記憶する。そして、最大値検出回路320の出力は、分圧回路321で分圧されて、分圧された各々の電圧が出力される。 (4) The gate circuit 313 allows the output of the differential amplifier 307 to pass during the time period T0 described above. The output signal of the gate circuit 313 is passed through differentiating circuits 314 and 315, so that a second differential output of the pulse wave signal is obtained at the output of the differentiating circuit 315. Further, the waveform shaping circuit 316 generates a sampling pulse at its output when the valley b, the peak c, and the valley d appear. The sampling circuit 317 samples the output of the differentiating circuit 315 that has passed through the delay circuit 318 according to the sampling pulse, and stores it in the sequential storage circuit 319. Further, the maximum value detection circuit 320 reads out the contents of the sequential storage circuit 319 and stores the maximum value among the amplitudes of the valley b, the peak c, and the valley d. Then, the output of the maximum value detection circuit 320 is divided by the voltage dividing circuit 321 to output the divided voltages.

 さらに、制御回路322は、逐次記憶回路319の出力であるバレイb,ピークc,バレイdの電圧を逐次的に出力する。この出力はパルスハイトアナライザー323に入力され、該パルスハイトアナライザー323は、分圧回路321の出力値を比較電圧として使用し且つバレイb,ピークc,バレイdの電圧をもとに、これらの電圧を規準化した値(例えば、比c/b,d/bや比b/a,c/a,d/a等)を出力端子OPに出力する。 (4) Further, the control circuit 322 sequentially outputs the voltages of the valley b, the peak c, and the valley d, which are the outputs of the sequential storage circuit 319. This output is input to a pulse height analyzer 323. The pulse height analyzer 323 uses the output value of the voltage dividing circuit 321 as a comparison voltage, and based on the voltages of the valley b, the peak c, and the valley d, these voltages are used. (For example, ratios c / b, d / b and ratios b / a, c / a, d / a, etc.) are output to the output terminal OP.

 この出力端子OPにおける出力波形は、マイクロコンピュータ等によって、予め類型化された加速度脈波の波形パターンの何れに属するかが判断されて、その結果が表示される。この判断にあたっては、まず、規準化されたバレイb,ピークc,バレイdの大きさが、分圧回路321で分圧された分圧帯の何れに属するかが決定される。そして、バレイb,ピークc,バレイdの各々が属する分圧帯についてのそれぞれの大小関係と、基線とバレイb,ピークc,バレイdの各々の上下関係とから、測定された脈波を上記のパターンの何れかに分類して、血液循環の良否の判定を行う。 {Circle around (5)} The output waveform at the output terminal OP is determined by a microcomputer or the like to which of the waveform patterns of the acceleration pulse wave that are categorized in advance, and the result is displayed. In this determination, first, it is determined which of the divided bands divided by the voltage dividing circuit 321 the size of the standardized valley b, peak c, and valley d. Then, the measured pulse wave is calculated from the magnitude relation of each of the partial pressure zones to which each of the valley b, the peak c, and the valley d belongs, and the vertical relation of the valley b, the peak c, and the valley d. Of the blood circulation is determined.

 以上のように、健康づくりのためには血液循環を良好な状態に保つ必要があり、そのためには適度な運動を行って、良好な状態をなるべく長期間に亘って維持することが肝要である。しかしながら、従来の加速度脈波計においては、加速度脈波から抽出した情報を単に被験者へ提示するだけであったので、専門の医師や医師から教育を受けた看護婦が付き添っている必要があった。ところが、毎日多数の患者が運動を行う度に、その結果を医師や看護婦が評価して次に実施すべき運動を患者たちへ指導するなどというのは、医師や看護婦の負担が過大になりすぎ、医療の実態にそぐわないものと言える。 As described above, it is necessary to maintain good blood circulation for health promotion, and for that purpose, it is important to exercise moderately and maintain a good state for as long as possible. . However, in the conventional accelerometer, the information extracted from the accelerometer was simply presented to the subject, so a specialist doctor or a nurse trained by the doctor had to be accompanied. . However, every time a large number of patients exercise, a doctor or nurse evaluates the results and instructs the patients on the next exercise to be performed. It can be said that it is too much for the medical situation.

 とは言っても、専門の医師や看護婦が付き添わずに、装置の使用者自らが血液循環の良否を判断することは非常に煩わしく不便である。また、医師らの立ち会いなしに運動を行っても、医師が立ち会っていれば指導したであろう運動と同程度の質の運動を確実に実施できる保証は全くない。したがって、インターバルトレーニングやリハビリテーションなどを行った場合に、運動が弱すぎて効果が出なかったり、反対に、運動が強すぎて逆効果になるなど様々な問題が生じる。 However, it is very inconvenient and inconvenient for a user of the apparatus to judge the quality of blood circulation without a specialist doctor or nurse. In addition, there is no guarantee that even if exercise is performed without the attendance of doctors, exercise of the same quality as exercise that would have been instructed if a doctor was present can be reliably performed. Therefore, when interval training, rehabilitation, etc. are performed, various problems occur, such as exercise being too weak to produce an effect, and conversely, exercise being too strong to have an adverse effect.

 他方、2〜3週間に一遍でも医師の指導を仰ぐつもりでも、医師の所まで足を運ぶのが億劫となって定期的な指導を行うのもままならない恐れもある。このように、従来からある装置を用いた場合、効果的な運動の指導を行えるかどうか大いに疑問があった。本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、脈波から得られる血液循環状態をもとに使用者の健康状態を監視して、該使用者へ適切な助言,指導を行うことができる健康状態管理装置を提供することにある。 On the other hand, even if you plan to seek guidance from a physician every two or three weeks, it may be difficult to go to the doctor and regular guidance may not be possible. As described above, there was a great doubt whether or not effective exercise guidance could be performed using a conventional device. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to monitor a user's health condition based on a blood circulation condition obtained from a pulse wave and provide appropriate advice and guidance to the user. It is to provide a health condition management device capable of performing the following.

 以上の課題を解決するために、本発明の健康状態管理装置は、使用者の脈波を測定する脈波測定手段と、前記使用者の体動を測定する体動測定手段と、前記脈波の波形から前記使用者の血液循環の状態を表わす指標を求める算出手段と、運動の開始前において前記使用者が前記脈波測定指示を出した時点で得られた前記指標と、運動の終了後において前記使用者が前記脈波測定指示を出した時点で得られた前記指標とを取り込み、これら指標の差分に基づいて前記使用者が実施した運動の評価を行う評価手段と、前記運動の評価結果を前記使用者へ告知する告知手段とを具備してなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a health condition management device of the present invention includes a pulse wave measurement unit that measures a user's pulse wave, a body motion measurement unit that measures the user's body motion, and the pulse wave. Calculating means for obtaining an index representing the state of blood circulation of the user from the waveform of the above, the index obtained at the time when the user issued the pulse wave measurement instruction before the start of exercise, and after the end of exercise Evaluation means for capturing the index obtained at the time when the user issues the pulse wave measurement instruction and evaluating the exercise performed by the user based on a difference between the indexes, and an evaluation of the exercise. Notification means for notifying the user of the result.

 以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。まず初めに、本実施形態で用いている加速度脈波波形の類型について述べることとする。図2(a)には色々なタイプの加速度脈波波形を示してある。血液循環が良好な場合、ピークaに対してバレイbは大きく下降し、ピークcは基線の近傍まで上昇し、バレイdの下降が少ない波形(同図((1)又は(2))が見られる。一方、血液循環が不十分になってくると、心臓の負担が増加してバレイbとバレイdが同じ程度(同図(3))となる。さらに、本格的に血液循環が悪くなってくると、バレイdがバレイbより下となる波形(同図(4))、ピークcがバレイbと同位置となる波形(同図(5))、ピークcがバレイbより下になる波形(同図(6))などに変容する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the type of the acceleration pulse wave waveform used in the present embodiment will be described. FIG. 2A shows various types of acceleration pulse waveforms. When the blood circulation is good, the valley b falls greatly with respect to the peak a, the peak c rises to the vicinity of the base line, and the waveform ((1) or (2)) in FIG. On the other hand, when the blood circulation becomes insufficient, the burden on the heart increases, and the valley b and the valley d become almost the same ((3) in the same figure). Then, the waveform in which the valley d is lower than the valley b ((4) in the figure), the waveform in which the peak c is in the same position as the valley b ((5) in the same figure), and the peak c is lower than the valley b The waveform changes to a waveform ((6) in the same figure).

 測定した加速度脈波が、図2(a)の(1)〜(6)の何れのパターンに属するかの判断基準としては、図2(b)に示すように、ピークaの振幅とこれ以外のピーク或いはバレイの振幅との比を用いることが考えられる。まず、バレイdとピークaの振幅比d/aを基準とする場合、この値が10%以内であればパターン(1),10〜35%であればパターン(2),35〜60%であればパターン(3),60〜100%であればパターン(4)乃至(6)に区分される。 As shown in FIG. 2B, as a criterion for determining which of the patterns (1) to (6) in FIG. 2A the measured acceleration pulse wave belongs to, the amplitude of the peak a and the other It is conceivable to use the ratio with the peak or valley amplitude. First, when the amplitude ratio d / a between the valley d and the peak a is used as a reference, if this value is within 10%, the pattern (1) is used. If there is, it is classified into pattern (3), and if it is 60 to 100%, it is classified into patterns (4) to (6).

 一方、ピークcとピークaの振幅比c/aを基準とする場合、この値が−10%以内であればパターン(1),10〜15%であればパターン(2),−15%以内であればパターン(3),0〜20%であればパターン(4),20〜40%であればパターン(5),40%以上であればパターン(6)に区分される。もっとも、パターン(2)〜(4)は互いに範囲が重複するため、パターン(4)〜(6)のみの区別に使用するか、振幅比d/aの値と組み合わせて用いることになる。なお、振幅比が負となることがあるが、これは、ピークcやバレイdが基線の上側に位置していることを意味する。 On the other hand, when the amplitude ratio c / a between the peak c and the peak a is used as a reference, if this value is within -10%, the pattern is (1). If it is 0% to 20%, it is classified into pattern (4), if it is 20 to 40%, it is classified into pattern (5), and if it is 40% or more, it is classified into pattern (6). However, since the ranges of the patterns (2) to (4) overlap with each other, the patterns are used to distinguish only the patterns (4) to (6) or used in combination with the value of the amplitude ratio d / a. Note that the amplitude ratio may be negative, which means that the peak c and the valley d are located above the base line.

 ここで、ある一人の使用者に着目した場合、当該使用者の加速度脈波の波形がパターン(1)に近いほど健康状態は良好であると言え、逆に、パターン(6)に近いほど健康状態は悪いという傾向が見られる。このように、加速度脈波の波形を見ることによって使用者の健康状態を推知することができ、例えば、虚血性心疾患(心筋梗塞や狭心症)或いは脳血管障害(脳卒中やくも膜下出血)の発生の予知にも有用であると考えられる。 Here, when attention is paid to a certain user, it can be said that the health condition is better as the waveform of the acceleration pulse wave of the user is closer to the pattern (1), and conversely, the health condition is closer to the pattern (6). There is a tendency that the condition is bad. As described above, the user's health condition can be inferred by looking at the waveform of the acceleration pulse wave. For example, ischemic heart disease (myocardial infarction and angina) or cerebrovascular disorder (stroke and subarachnoid hemorrhage) It is thought that it is also useful for the prediction of the occurrence of the disease.

 一方、使用者の年齢と加速度脈波との関連を調べてみると、加齢に従って加速度脈波の波形がパターン(1)からパターン(6)へと移行してゆく傾向が見られる。そこで、使用者から測定した加速度脈波の波形が、その人の年齢から推定される加速度脈波の波形に比べて極端にパターン(6)側へ偏っているようであれば、やはり上記のような疾病の前兆を示すものであると推断することができる。 On the other hand, when examining the relationship between the age of the user and the acceleration pulse wave, the waveform of the acceleration pulse wave tends to shift from the pattern (1) to the pattern (6) as the user ages. Therefore, if the waveform of the acceleration pulse wave measured by the user is extremely deviated toward the pattern (6) as compared with the waveform of the acceleration pulse wave estimated from the age of the person, the above-described case is also used. It can be inferred that it indicates a sign of a serious disease.

 [第1実施形態]
 次に、本実施形態による健康状態管理装置の構成を説明する。図1は、同装置の構成を示すブロック図である。この図において、CPU(中央処理装置)1は健康状態管理装置内の各回路を制御する中枢部であって、その機能に関しては、後述する動作の項にて説明する。
[First Embodiment]
Next, the configuration of the health management device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the same device. In this figure, a CPU (Central Processing Unit) 1 is a central unit that controls each circuit in the health condition management device, and its function will be described in the section of operation described later.

 ROM(リードオンリーメモリ)2にはCPU1が実行する制御プログラムや各種の制御データ等が格納されているほか、振幅比d/aなどの使用者の健康状態のパターンに対応して、望ましい運動を実現するための運動強度の目標値(平均的な運動強度),運動強度の上限値および下限値,運動時間の目標値がそれぞれ格納されている。RAM(ランダムアクセスメモリ)3は、CPU1が演算を行う際の作業領域(例えば、運動中の総運動量の格納域)として使われるほか、次述する各種センサからの計測値,演算結果などが格納される。 A ROM (Read Only Memory) 2 stores a control program executed by the CPU 1, various control data, and the like, and performs a desired exercise in accordance with a user's health condition pattern such as an amplitude ratio d / a. A target value of exercise intensity (average exercise intensity), an upper limit value and a lower limit value of exercise intensity, and a target value of exercise time for realization are stored. A RAM (random access memory) 3 is used as a work area (for example, a storage area of the total amount of exercise during exercise) when the CPU 1 performs an operation, and also stores measurement values from various sensors described below, operation results, and the like. Is done.

 脈波センサ4は本装置の使用者(或いは携帯者)の手の指,例えば第2指,に装着された光学式の脈波検出センサである。この脈波センサ4は、例えば、発光ダイオードと、フォトトランジスタ等を用いた光センサとから構成されている。そして、発光ダイオードから放射された光が、皮膚下の血管を介して反射され、光センサにて受光されて光電変換された結果、脈波検出信号が得られる。なお、信号対雑音(SN)比を考慮した場合、発光ダイオードには青色光の発光ダイオードを用いると良い。 The pulse wave sensor 4 is an optical pulse wave detection sensor attached to a finger of a user (or a carrier) of the apparatus, for example, a second finger. The pulse wave sensor 4 includes, for example, a light emitting diode and an optical sensor using a phototransistor or the like. Then, the light emitted from the light emitting diode is reflected through the blood vessel under the skin, received by the optical sensor, and subjected to photoelectric conversion, so that a pulse wave detection signal is obtained. In consideration of a signal-to-noise (SN) ratio, a blue light emitting diode is preferably used as the light emitting diode.

 加速度センサ5は、使用者の体の動きを捉える体動センサであって、上記の脈波センサ4と同じ場所、例えば手の指、に取り付けられている。センサインターフェース6は、脈波センサ4および加速度センサ5の出力を、それぞれ所定の間隔で取り込み、取り込まれたアナログ信号をデジタル信号へ変換して出力する。 The acceleration sensor 5 is a body motion sensor that captures the movement of the user's body, and is attached to the same place as the above-described pulse wave sensor 4, for example, a finger. The sensor interface 6 captures the outputs of the pulse wave sensor 4 and the acceleration sensor 5 at predetermined intervals, converts the captured analog signal into a digital signal, and outputs the digital signal.

 表示装置7は使用者に対してメッセージ等の各種情報を表示するための装置であって、例えば、腕時計に設けられた液晶表示装置である。また、表示制御回路8は、CPU1から表示情報を受け取って、これを表示装置7が使用するフォーマットへ変換して表示装置7へ表示を行わせる。時計回路9は、通常の計時機能のほか、CPU1が予め設定した時刻に達した時点或いはCPU1が予め設定した時間が経過した時点で、CPU1へ割り込み信号を送出する機能を有している。 The display device 7 is a device for displaying various information such as messages to the user, and is, for example, a liquid crystal display device provided in a wristwatch. Further, the display control circuit 8 receives the display information from the CPU 1, converts the display information into a format used by the display device 7, and causes the display device 7 to perform display. The clock circuit 9 has a function of sending an interrupt signal to the CPU 1 when a time set by the CPU 1 reaches a predetermined time or when a time set by the CPU 1 elapses, in addition to a normal clocking function.

 ここで、健康状態管理装置を「携帯機器」として人体へ装着する方法として幾つかの態様が考えられる。以下にはその一例を示すが、これら以外の様々な携帯機器と組み合わせることも当然可能である。まず、第1の態様として、図3に示すような腕時計と組み合わせた形態が挙げられる。 Here, several modes are conceivable as a method of attaching the health management device to a human body as a “portable device”. An example is shown below, but it is of course possible to combine with other various portable devices. First, as a first mode, there is a mode in which the watch is combined with a wristwatch as shown in FIG.

 この図に示すように、本態様における健康状態管理装置は、腕時計構造を有する装置本体100,この装置本体100に接続されたケーブル101,このケーブル101の先端側に設けられたセンサユニット102から構成されている。また、装置本体100には、腕時計の12時方向から使用者の腕に巻き付いて、腕時計の6時方向で固定されるリストバンド103が取り付けられている。そして、装置本体100は、このリストバンド103によって使用者の腕から着脱自在となっている。 As shown in this figure, the health condition management device in this embodiment includes a device main body 100 having a wristwatch structure, a cable 101 connected to the device main body 100, and a sensor unit 102 provided on a distal end side of the cable 101. Have been. Further, a wristband 103 that is wound around the user's arm from the 12 o'clock direction of the wristwatch and fixed at the 6 o'clock direction of the wristwatch is attached to the apparatus main body 100. The apparatus main body 100 is detachable from the user's arm by the wristband 103.

 また、センサユニット102は、センサ固定用バンド104によって遮光されており、使用者の人指し指の根元〜第2指関節の間に装着されている。センサユニット102をこのように指の根元に装着すると、ケーブル101が短くて済む上、運動中においてもケーブル101が使用者の邪魔にならない。また、掌から指先までの体温の分布を計測してみると、周囲の温度が低い場合に、指先の温度は著しく低下するのに対して、指の根元の温度は比較的低下しないことが知られている。従って、指の根元にセンサユニット102を装着すれば、寒い日に屋外で運動した場合であっても、脈拍数などを正確に計測することができる。 The sensor unit 102 is shielded from light by the sensor fixing band 104, and is mounted between the base of the index finger of the user and the second finger joint. When the sensor unit 102 is attached to the base of the finger in this way, the cable 101 can be shortened, and the cable 101 does not hinder the user even during exercise. Also, when the body temperature distribution from the palm to the fingertip was measured, it was found that when the ambient temperature was low, the temperature of the fingertip dropped significantly, whereas the temperature at the base of the finger did not drop relatively. Have been. Therefore, if the sensor unit 102 is attached to the base of the finger, the pulse rate and the like can be accurately measured even when exercising outdoors on a cold day.

 一方、腕時計の6時の方向の表面側には、コネクタ部105が設けられている。このコネクタ部105には、ケーブル101の端部に設けられたコネクタピース106が着脱自在に取り付けられており、コネクタピース106をコネクタ部105から外すことにより、本装置を通常の腕時計やストップウオッチとして用いることができる。なお、コネクタ部105を保護する目的から、ケーブル101とセンサユニット102をコネクタ部105から外した状態では、所定のコネクタカバーを装着する。このコネクタカバーは、コネクタピース106と同様に構成された部品から電極部などを除いたものが用いられる。 On the other hand, a connector portion 105 is provided on the front side of the wristwatch in the direction of 6:00. A connector piece 106 provided at the end of the cable 101 is detachably attached to the connector section 105. By detaching the connector piece 106 from the connector section 105, the present apparatus is used as a normal wristwatch or stopwatch. be able to. In order to protect the connector unit 105, a predetermined connector cover is attached while the cable 101 and the sensor unit 102 are detached from the connector unit 105. As the connector cover, a component having the same configuration as that of the connector piece 106 except for an electrode portion and the like is used.

 このように構成されたコネクタ構造によれば、コネクタ部105が使用者から見て手前側に配置されることとなり、使用者にしてみれば操作が簡単になる。また、コネクタ部105が、装置本体100から腕時計の3時の方向に張り出さないために、運動中に使用者が手首を自由に動かすことができ、使用者が運動中に転んだとしても、手の甲がコネクタ部105にぶつからない。 According to the connector structure configured as described above, the connector portion 105 is disposed on the near side as viewed from the user, and the operation is simplified for the user. In addition, since the connector portion 105 does not protrude from the main body 100 in the direction of 3 o'clock of the wristwatch, the user can freely move the wrist during exercise, and even if the user falls during exercise, The back of the hand does not hit the connector section 105.

 なお、図3におけるその他の部品については、図4を参照して、以下に詳細に説明することとする。図4は、本態様における装置本体100の詳細を、ケーブル101やリストバンド103を外した状態で示したものである。ここで、同図において、図3と同一の部品には同一の符号を付してあり、ここではその説明を省略する。 The other components in FIG. 3 will be described in detail below with reference to FIG. FIG. 4 shows the details of the apparatus main body 100 in this embodiment with the cable 101 and the wristband 103 removed. Here, in this figure, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.

 この図において、装置本体100は樹脂製の時計ケース107を具備している。時計ケース107の表面には、現在時刻や日付に加えて、脈拍数などの脈波情報をデジタル表示するための液晶表示装置108が設けられている。この液晶表示装置108は、表示面の左上側に位置する第1のセグメント表示領域108-1、右上側に位置する第2のセグメント領域108-2、右下側に位置する第3のセグメント領域108-3、左下側に位置するドット表示領域108-Dから構成されている。 に お い て In this figure, the device main body 100 includes a watch case 107 made of resin. On the surface of the watch case 107, a liquid crystal display device 108 for digitally displaying pulse wave information such as a pulse rate in addition to the current time and date is provided. The liquid crystal display device 108 has a first segment display area 108-1 located on the upper left side of the display surface, a second segment area 108-2 located on the upper right side, and a third segment area located on the lower right side. 108-3, a dot display area 108-D located on the lower left side.

 ここで、第1のセグメント領域108-1には、日付,曜日,現在時刻などが表示される。また、第2のセグメント領域108-2には、各種の時間測定を実施するにあたって経過時間などが表示される。また、第3のセグメント領域108-3には、脈波の測定において計測された脈拍数などが表示される。さらに、ドット表示領域108-Dには各種の情報をグラフィック表示することが可能であって、ある時点において本装置がどのようなモードにあるかを表わすモード表示,脈波の原波形/速度脈波波形/加速度脈波波形の表示,脈拍数の時間的変化の棒グラフ表示などの様々な表示が可能である。なお、上記のモードには、健康状態管理装置としての使用する本来のモードのほかに、時刻や日付を設定するためのモード,ストップウォッチとして使用するためのモードなどがある。 Here, the date, day of the week, current time, and the like are displayed in the first segment area 108-1. In the second segment area 108-2, an elapsed time and the like when performing various time measurements are displayed. In the third segment area 108-3, the pulse rate measured in the measurement of the pulse wave and the like are displayed. Further, various kinds of information can be graphically displayed in the dot display area 108-D, and a mode display indicating what mode the apparatus is in at a certain time, an original waveform of the pulse wave / velocity pulse, and the like. Various displays such as a display of a wave waveform / acceleration pulse wave waveform and a bar graph display of a temporal change of a pulse rate are possible. The above modes include a mode for setting time and date, a mode for use as a stopwatch, and the like, in addition to an original mode used as a health condition management device.

 一方、時計ケース107の内部には、脈拍数の変化などを液晶表示装置108で表示するための信号処理等を行う制御部109が内蔵されている。この制御部109は、計時を行うための時計回路を含んでおり、液晶表示装置108には、通常の時刻表示のほかに、ストップウォッチとして動作するモードにおいてはラップタイム,スプリットタイムなどの表示もなされる。 On the other hand, inside the watch case 107, a control unit 109 for performing signal processing and the like for displaying changes in the pulse rate and the like on the liquid crystal display device 108 is incorporated. The control unit 109 includes a clock circuit for measuring time, and the liquid crystal display device 108 displays a lap time, a split time, and the like in a mode operating as a stopwatch in addition to a normal time display. You.

 他方、時計ケース107の外周部と表面部には、ボタンスイッチ111〜117が設けられている。腕時計の2時の方向にあるボタンスイッチ111を押すと、当該ボタンの押下時点から1時間を経過した時にアラーム音が発生する。また、腕時計の4時の方向にあるボタンスイッチ112は、本装置が通常の時計として有している各種モードの切り換えを指示するためのものである。 On the other hand, button switches 111 to 117 are provided on the outer peripheral portion and the surface portion of the watch case 107. When the button switch 111 in the direction of 2 o'clock of the wristwatch is pressed, an alarm sound is generated when one hour has passed from the time when the button was pressed. The button switch 112 in the direction of 4 o'clock on the wristwatch is for instructing switching of various modes that the present apparatus has as a normal timepiece.

 腕時計の11時方向にあるボタンスイッチ113を押すと、液晶表示装置108のEL(Electro Luminescence)バックライトが例えば3秒間点灯して、しかる後に、自動的に消灯する。また、腕時計の8時方向にあるボタンスイッチ114は、ドット表示領域108-Dに表示すべきグラフィック表示の種類を切り換えるためのものである。また、腕時計の7時方向にあるボタンスイッチ115を押すことによって、時刻,日付を修正するモードにおいて、時分秒,年月日,12/24時間表示切り換えの何れを設定するのかを切り換えることができる。 When the button switch 113 at 11 o'clock on the wristwatch is pressed, the EL (Electro Luminescence) backlight of the liquid crystal display device 108 is turned on for 3 seconds, for example, and then automatically turned off. The button switch 114 located at 8 o'clock on the wristwatch is for switching the type of graphic display to be displayed in the dot display area 108-D. By pressing the button switch 115 at 7 o'clock on the wristwatch, it is possible to switch between hour, minute, second, year, month, day, and 12/24 hour display switching in the mode for correcting the time and date. it can.

 液晶表示装置108の下側に位置するボタンスイッチ116は、上記の時刻,日付を修正するにあたって設定値を1ずつ繰り下げるのに使用されるほか、ラップを計測する場合において、各ラップをCPU1へ教示するためのスイッチとしても使用される。また、液晶表示装置108の上側に位置するボタンスイッチ117は、健康状態管理装置としての動作を開始/停止する指示を行うために使用される。また、このボタンスイッチは、上記の時刻,日付の修正モードにおいて設定値を1ずつ繰り上げるのに使用され、さらに、各種の経過時間測定の開始/停止の指示を行うためにも使用される。 The button switch 116 located below the liquid crystal display device 108 is used to lower the set value by one at the time of correcting the time and date, and also teaches each lap to the CPU 1 when measuring a lap. It is also used as a switch for The button switch 117 located above the liquid crystal display device 108 is used for giving an instruction to start / stop the operation as the health management device. The button switch is used to increment the set value by one in the above-described time and date correction mode, and is also used to instruct start / stop of various elapsed time measurements.

 また、本装置の電源として用意されているのは、時計ケース107に内蔵されたボタン形の電池118であって、図3に示すケーブル101は電池118からセンサユニット102に電力を供給し、センサユニット102の検出結果を制御部109に送出する役割を果たしている。 Further, a button-shaped battery 118 built in the watch case 107 is provided as a power source of the present apparatus. The cable 101 shown in FIG. It plays a role of sending the detection result of the unit 102 to the control unit 109.

 また、本装置においては、装置が備える機能を増やすに伴って、装置本体100を大型化する必要が生じてくる。しかし、装置本体100は腕に装着されるという制約があるために、装置本体100を腕時計の6時の方向や12時の方向には拡大することができない。そこで、本態様においては、腕時計の3時の方向及び9時の方向における長さ寸法が、6時の方向及び12時の方向における長さ寸法よりも長い横長の時計ケース107を用いることとしている。 In addition, in the present apparatus, it is necessary to increase the size of the apparatus main body 100 as the functions of the apparatus are increased. However, since there is a restriction that the device main body 100 is worn on the arm, the device main body 100 cannot be expanded in the direction of 6:00 or 12:00 of the wristwatch. Therefore, in this embodiment, a horizontally long watch case 107 is used in which the length of the wristwatch in the directions of 3 o'clock and 9 o'clock is longer than the length in the directions of 6 o'clock and 12 o'clock. .

 また、本態様では、リストバンド103を3時の方向側に偏った位置で時計ケース107に接続している。さらに、リストバンド103から見た場合に、腕時計の9時の方向に大きな張り出し部分119を有するが、かかる大きな張り出し部分は、腕時計の3時の方向には存在しない。従って、横長の時計ケース107を用いたわりには、使用者が手首を曲げることができ、使用者が転んでも手の甲を時計ケース107にぶつけることがない。 In this embodiment, the wristband 103 is connected to the watch case 107 at a position biased toward the 3 o'clock direction. Furthermore, when viewed from the wristband 103, the watch has a large overhang 119 in the direction of 9 o'clock, but such a large overhang does not exist in the direction of 3 o'clock of the wristwatch. Therefore, instead of using the horizontally long watch case 107, the user can bend the wrist, and the back of the hand does not hit the watch case 107 even if the user falls.

 また、時計ケース107の内部には、電池118に対して9時の方向に、ブザーとして用いる偏平な圧電素子120が配置されている。ここで、電池118は圧電素子120に比較して重く、装置本体100の重心位置は3時の方向に偏った位置にある。しかるに、重心が偏っている側にリストバンド103が接続されていることから、装置本体100を安定した状態で腕に装着することができる。さらに、電池118と圧電素子120とを面方向に配置してあるため、装置本体100を薄型化でき、腕時計の裏面部に電池蓋を設けることによって、使用者が電池118を容易に交換することができる。 {Circle around (1)} The flat piezoelectric element 120 used as a buzzer is arranged inside the watch case 107 at 9 o'clock with respect to the battery 118. Here, the battery 118 is heavier than the piezoelectric element 120, and the center of gravity of the apparatus main body 100 is located at a position deviated in the direction of 3:00. However, since the wristband 103 is connected to the side where the center of gravity is deviated, the apparatus main body 100 can be worn on the arm in a stable state. Furthermore, since the battery 118 and the piezoelectric element 120 are arranged in the plane direction, the apparatus main body 100 can be made thinner, and the user can easily replace the battery 118 by providing a battery cover on the back of the wristwatch. Can be.

 なお、図1と図3乃至図4との対応であるが、図4の制御部109が、図1のCPU1,ROM2,RAM3,センサインターフェース6,表示制御回路8,時計回路9に相当する。また、図3のセンサユニット102が、図1の脈波センサ4,加速度センサ5に相当し、図3乃至図4の液晶表示装置108が、図1の表示装置7に相当する。 1 and FIG. 3 to FIG. 4, the control unit 109 in FIG. 4 corresponds to the CPU 1, ROM 2, RAM 3, sensor interface 6, display control circuit 8, and clock circuit 9 in FIG. The sensor unit 102 in FIG. 3 corresponds to the pulse wave sensor 4 and the acceleration sensor 5 in FIG. 1, and the liquid crystal display device 108 in FIGS. 3 and 4 corresponds to the display device 7 in FIG.

 また、この態様においては、脈波を使用者の手の指の根元で測定することとした。しかし、脈波の測定部位はこれに限られるものではなく、例えば、橈骨動脈部あるいはその周辺部において脈波の測定を行うようにしても良い。さらに、この態様を一部変形したものとして、図5に示すように、センサユニット102とセンサ固定用バンド104とを指尖部へ取り付けるようにして、指尖容積脈波を測定するようにした態様が考えられる。 In this embodiment, the pulse wave is measured at the base of the finger of the user's hand. However, the measurement site of the pulse wave is not limited to this. For example, the measurement of the pulse wave may be performed in the radial artery or in the periphery thereof. Further, as a modification of this embodiment, as shown in FIG. 5, the sensor unit 102 and the sensor fixing band 104 are attached to the fingertip, and the fingertip plethysmogram is measured. Embodiments are possible.

 次に、第2の態様として、図6のようなネックレス等のアクセサリーと組み合わせる形態が考えられる。この図において、図3乃至図5に示したものと同一の部品については同じ符号を付してあり、その説明を省略する。この図において、31はセンサパッドであって、たとえばスポンジ状の緩衝材である。センサパッド31の中には、図1の脈波センサ4/加速度センサ5が取り付けられている。これにより、ネックレスを首にかけることで、首の後ろ側の皮膚に接触して脈波を測定することができる。 Next, as a second mode, a mode in which it is combined with accessories such as a necklace as shown in FIG. 6 can be considered. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 3 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this figure, reference numeral 31 denotes a sensor pad, for example, a sponge-like cushioning material. In the sensor pad 31, the pulse wave sensor 4 / acceleration sensor 5 of FIG. 1 is attached. Thus, by putting the necklace around the neck, the pulse wave can be measured by contacting the skin behind the neck.

 さらに、ブローチ様の形状をしたケース32には、図1のCPU1,ROM2,RAM3,センサインターフェース6,表示制御回路8,時計回路9が組み込まれているとともに、上記のケーブル101は鎖33の中に埋め込まれている。このように、本実施形態では首の付け根の部分の脈波が測定されることになる。また、本態様においては時計機能が格別必要ではないことから、表示装置7がグラフィック表示可能なドット表示領域108-Dだけから構成されていても良い。 Further, the case 32 having a broach-like shape incorporates the CPU 1, ROM 2, RAM 3, sensor interface 6, display control circuit 8, and clock circuit 9 of FIG. Embedded in Thus, in this embodiment, the pulse wave at the base of the neck is measured. Further, in this embodiment, since the clock function is not particularly required, the display device 7 may be constituted only by the dot display area 108-D capable of graphic display.

 次に、第3の態様として、図7のように眼鏡と組み合わせることも考えられる。この図において、図3乃至図6に示したものと同一の部品については同じ符号を付してあり、その説明を省略する。図7に示すように、ここでは装置本体が眼鏡のフレームの蔓41に取り付けられており、その本体はさらにケース42aとケース42bに分かれ、蔓41内部に埋め込まれたリード線を介して接続されている。なお、このリード線は蔓41に沿って這わせるようにしても良い。 Next, as a third mode, a combination with glasses as shown in FIG. 7 can be considered. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 3 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 7, here, the main body of the apparatus is attached to the vine 41 of the frame of the eyeglasses, and the main body is further divided into a case 42a and a case 42b and connected via a lead wire embedded inside the vine 41. ing. Note that this lead wire may be crawled along the vine 41.

 また、ケース42aにおいて、そのレンズ43側の側面の全面には液晶パネル44が取り付けられている。さらに、該側面の一端には鏡45が所定の角度で固定されている。加えて、ケース42aには、光源(図示略)を含む液晶パネル44の駆動回路が組み込まれている。そして、この光源から発射された光は、液晶パネル44を介して鏡45で反射されて、眼鏡のレンズ43に投射される。従って、この場合にはレンズ43が図1の表示装置7に相当すると言える。 {Circle around (2)} In the case 42a, a liquid crystal panel 44 is mounted on the entire side surface on the lens 43 side. Further, a mirror 45 is fixed to one end of the side surface at a predetermined angle. In addition, a drive circuit for the liquid crystal panel 44 including a light source (not shown) is incorporated in the case 42a. Then, the light emitted from this light source is reflected by a mirror 45 via a liquid crystal panel 44 and is projected on a lens 43 of spectacles. Therefore, in this case, it can be said that the lens 43 corresponds to the display device 7 in FIG.

 また、ケース42bには、図1のCPU1,ROM2,RAM3,センサインターフェース6,表示制御回路8,時計回路9が組み込まれている。脈波センサ4は、パッド46,46に内蔵されており、これらパッドで耳朶を挟むことにより耳へ固定するようになっている。なお、この態様においては加速度センサ5の図示を省略してある。また、本実施形態では耳朶における脈波が測定されることになる。 The case 42b incorporates the CPU 1, ROM 2, RAM 3, sensor interface 6, display control circuit 8, and clock circuit 9 of FIG. The pulse wave sensor 4 is built in the pads 46, 46, and is fixed to the ear by sandwiching the earlobe between the pads. In this case, the illustration of the acceleration sensor 5 is omitted. In the present embodiment, a pulse wave in the earlobe is measured.

 次に、上記構成による健康状態管理装置の動作を説明する。まず、使用者は運動開始前において、本装置の機能を有効化するためにボタンスイッチ117を押す。そうすると、脈波センサ4と加速度センサ5からそれぞれ脈波波形と加速度値とがセンサインターフェース6へ送出され、デジタル信号に変換される。これと並行して、CPU1は、読み取った脈波の波形を表示制御回路8へ送出して脈波の波形を表示装置7上へ表示させる。これにより使用者は、例えば図4の液晶表示装置108のドット表示領域108-D上において、刻々と変化する脈波の波形をグラフィック表示により観察することができる。 Next, the operation of the health management device having the above configuration will be described. First, before starting the exercise, the user presses the button switch 117 to activate the function of the present apparatus. Then, the pulse wave waveform and the acceleration value are respectively sent from the pulse wave sensor 4 and the acceleration sensor 5 to the sensor interface 6 and are converted into digital signals. In parallel with this, the CPU 1 sends the read pulse wave waveform to the display control circuit 8 to display the pulse wave waveform on the display device 7. Thus, the user can observe the waveform of the ever-changing pulse wave on the dot display area 108-D of the liquid crystal display device 108 in FIG. 4 by graphic display, for example.

 続いて、CPU1は、ボタンスイッチ117が押された後であって使用者が運動を開始する前に一度だけ安静時脈拍数を計測するようにする。ここで、CPU1は、使用者が運動をしているか否か(換言すれば、使用者が安静状態にあるか否か)を、使用者の体動に伴う脈波センサ4の動きが脈波の検出に悪影響を及ぼす程度にまで達しているかどうかにより判断する。すなわち、CPU1は、加速度センサ5の出力値が所定値(一例を挙げれば、0.1G)を越えていれば、使用者が運動をしている状態(即ち、安静でない状態)にあるものと判断する。そして、このような状態においては脈波の検出が正しく実施できないので、CPU1は使用者に対して身体を動かさないように注意を促すためのメッセージを表示装置7上に表示させる。 Subsequently, the CPU 1 measures the resting pulse rate only once after the button switch 117 is pressed and before the user starts exercising. Here, the CPU 1 determines whether or not the user is exercising (in other words, whether or not the user is in a resting state) by determining whether the movement of the pulse wave sensor 4 accompanying the user's body movement is a pulse wave. Judgment is made based on whether or not it has reached a level that adversely affects the detection of. That is, if the output value of the acceleration sensor 5 exceeds a predetermined value (for example, 0.1 G), the CPU 1 determines that the user is in a state of exercising (that is, not in a resting state). to decide. Then, in such a state, the pulse wave cannot be correctly detected, so that the CPU 1 displays a message on the display device 7 to urge the user not to move his body.

 そして、CPU1は、加速度センサ5の出力値が所定値以下となると、使用者が運動をしていない状態(即ち、安静状態)にあるものと判断して、センサインターフェース6から脈波の波形を所定時間だけ読み取ってRAM3に格納した後、この期間内に取り込んだ脈波波形を波長単位に分割して波長の数をカウントし、これを1分当たりに換算して脈拍数を算出する。そして、算出した脈拍数を安静時の脈拍数としてRAM3へ格納する。 When the output value of the acceleration sensor 5 becomes equal to or less than a predetermined value, the CPU 1 determines that the user is not exercising (that is, at rest), and outputs the pulse wave waveform from the sensor interface 6. After reading for a predetermined time and storing it in the RAM 3, the pulse wave waveform taken in this period is divided into wavelength units, the number of wavelengths is counted, and this is converted into per minute to calculate the pulse rate. Then, the calculated pulse rate is stored in the RAM 3 as a pulse rate at rest.

 次に、CPU1はRAM3に格納された脈波波形の中から一波長分を読み取る。次いで、この波形に対して時間微分を2回とり、図15に示すごとき加速度脈波波形を求める。そして、CPU1は加速度脈波の波形の変曲点を求めてピークa,バレイb,ピークc,バレイdを決定し、各変曲点における振幅値を求める。なお、これらの変曲点は、加速度脈波の時間微分をとるなどの一般的な手法によって求めることができる。また、算出された加速度脈波の波形や、該加速度脈波を求める過程で得られる速度脈波の波形を、表示装置7にグラフィック表示するようにしても良い。 Next, the CPU 1 reads one wavelength from the pulse waveform stored in the RAM 3. Next, the waveform is subjected to time differentiation twice to obtain an acceleration pulse waveform as shown in FIG. Then, the CPU 1 determines an inflection point of the waveform of the acceleration pulse wave, determines a peak a, a valley b, a peak c, and a valley d, and obtains an amplitude value at each inflection point. Note that these inflection points can be obtained by a general method such as taking the time derivative of the acceleration pulse wave. Further, the waveform of the calculated acceleration pulse wave and the waveform of the velocity pulse wave obtained in the process of obtaining the acceleration pulse wave may be graphically displayed on the display device 7.

 次いで、CPU1は、バレイb,ピークc,バレイdの各振幅値をピークaの振幅値で正規化した値、つまり振幅比b/a,c/a,d/a、を算出して算出結果をRAM3へ格納する。ここで、これらの振幅比のうち、血液循環の状態を表わす指標としては、振幅比d/aが最も有用である。そこで、以後、本実施形態では原則として振幅比d/aだけを用いて説明する。なお、後述するように、より厳密には振幅比d/aと振幅比c/aとを用いるのが望ましいが、以下では最も簡便な方法として振幅比d/aだけを用いた判定を行うものとする。 Next, the CPU 1 calculates values obtained by normalizing the amplitude values of the valley b, the peak c, and the valley d with the amplitude values of the peak a, that is, the amplitude ratios b / a, c / a, and d / a, and calculates the calculation results. Is stored in the RAM 3. Here, among these amplitude ratios, the amplitude ratio d / a is most useful as an index indicating the state of blood circulation. Therefore, hereinafter, the present embodiment will be described using only the amplitude ratio d / a in principle. As will be described later, it is more strictly desirable to use the amplitude ratio d / a and the amplitude ratio c / a, but in the following, the simplest method is to make a determination using only the amplitude ratio d / a. And

 次に、CPU1は使用者に対してどの程度の運動をすべきかを指導する。そこでまずCPU1は、上記のようにして求めた振幅比d/aと図2(b)に示したテーブルに基づいて、運動前の加速度脈波波形がパターン(1)〜(6)の何れに属するかを判定し、そのパターンの種類を運動前における加速度脈波波形のパターンとしてRAM3へ格納するとともに、当該パターンの種類を表示装置7に表示する。しかるに、パターンの種類だけを告知されても、使用者にとってはわかりづらい面がある。そこで、例えばパターン(3)と決定された場合に、「健康状態が不十分になり始めています。」などという補助的なメッセージを表示装置7へ表示させるようにする。次いで、得られた脈波のパターンに対応した運動強度の目標値,上限値,下限値および運動時間の目標値とをROM2から読み出してRAM3に格納するとともに、これらの値を表示装置7上に表示させて、使用者に対し運動の目標を提示する。 Next, the CPU 1 instructs the user on how much exercise should be performed. Therefore, the CPU 1 firstly sets the acceleration pulse wave waveform before exercise to any of the patterns (1) to (6) based on the amplitude ratio d / a obtained as described above and the table shown in FIG. The type of the pattern is determined, the type of the pattern is stored in the RAM 3 as the pattern of the acceleration pulse waveform before exercise, and the type of the pattern is displayed on the display device 7. However, even if only the type of the pattern is announced, it is difficult for the user to understand. Therefore, for example, when the pattern (3) is determined, an auxiliary message such as “health is starting to be insufficient” is displayed on the display device 7. Next, the target value of the exercise intensity, the upper limit value, the lower limit value, and the target value of the exercise time corresponding to the obtained pulse wave pattern are read out from the ROM 2 and stored in the RAM 3, and these values are displayed on the display device 7. The exercise is displayed to present the exercise goal to the user.

 次に、使用者が運動を開始すると、身体の動きが激しくなるにつれて加速度センサ5の出力値が徐々に大きくなってゆく。そして、ある時点から加速度センサ5の出力値が上述した所定値を上回ると、CPU1は使用者の運動開始を認識する。すると、CPU1は、時計回路9から時刻を読み取って、運動開始時の時刻としてRAM3へ格納するとともに、上記の目標運動時間だけ経過した時点で割り込みが発生するように時計回路9へ設定を行う。また、CPU1は、運動中の総運動量を算出するためにRAM3上に設けた記憶域を「0」に初期化する。 Next, when the user starts exercising, the output value of the acceleration sensor 5 gradually increases as the movement of the body increases. When the output value of the acceleration sensor 5 exceeds the above-described predetermined value from a certain point in time, the CPU 1 recognizes that the user has started exercising. Then, the CPU 1 reads the time from the clock circuit 9 and stores it in the RAM 3 as the time at the start of the exercise, and sets the clock circuit 9 so that an interrupt occurs when the target exercise time has elapsed. Further, the CPU 1 initializes a storage area provided on the RAM 3 for calculating the total amount of exercise during exercise to “0”.

 そして、使用者が運動をしている間、CPU1は使用者の脈拍数と運動量を計測して運動の指導を行う。そのために、まずCPU1は、所定の時間間隔でセンサインターフェース6から脈波波形を読み取って使用者の脈拍数を算出する。そして、この脈拍数を表示情報へ変換して表示制御回路8へ送出すると、脈拍数が表示装置7上に表示される。 While the user is exercising, the CPU 1 measures the user's pulse rate and the amount of exercise and gives guidance on the exercise. For this purpose, first, the CPU 1 reads a pulse waveform from the sensor interface 6 at predetermined time intervals to calculate a pulse rate of the user. When the pulse rate is converted into display information and transmitted to the display control circuit 8, the pulse rate is displayed on the display device 7.

 また、CPU1は運動量の算出を行うが、ここでは運動量をカロリーで表示することとする。カロリーは近似的に「脈拍数と運動時間の積」で算出されるので、CPU1は、上記で求めた脈拍数と直前の脈拍数測定時から今回の脈拍数測定時までの経過時間を乗算して運動量を計算する。なお、運動量の算出にあたっては、直前の脈拍数と今回の脈拍数は異なるのが普通であるから、直前の脈拍数と今回の脈拍数の平均をとるなどしても良い。さらに、CPU1は、前回までの総運動量に今回の運動量を加えることにより運動開始時からの総運動量を求める。そして、運動開始時からの総運動量と、直前の脈拍数測定時から今回の脈拍数測定時までの運動量とをRAM3へ格納するとともに、これらを表示装置7上にも表示する。 The CPU 1 calculates the amount of exercise, but here, the amount of exercise is displayed in calories. Since the calorie is approximately calculated by “the product of the pulse rate and the exercise time”, the CPU 1 multiplies the pulse rate obtained above by the elapsed time from the last pulse rate measurement to the current pulse rate measurement. To calculate momentum. In calculating the amount of exercise, since the pulse rate immediately before and the pulse rate this time are usually different, an average of the pulse rate immediately before and the pulse rate this time may be taken. Further, the CPU 1 obtains the total amount of exercise from the start of exercise by adding the current amount of exercise to the total amount of exercise up to the previous time. Then, the total amount of exercise from the start of exercise and the amount of exercise from the previous pulse rate measurement to the current pulse rate measurement are stored in the RAM 3 and are also displayed on the display device 7.

 また、運動量は「運動強度と運動時間の積」でも求められるから、これらの積で求めた運動量を、上述したカロリーの代わりに表示しても良い。つまり、計測された脈拍数と運動強度は、次に示す周知のカルボーネの式を満足するから、予めRAM3に格納しておいた安静時の脈拍数と運動中に計測した脈拍数とから運動強度が算出でき、これから運動量が求められる。計測された脈拍数=(安静時の脈拍数)+{(220−年齢)−安静時の脈拍数}*運動強度 …(1)
 この式における「運動強度」が80%程度となるとかなりきつい運動と言え、50%程度であってもややきつい運動であると言える。なお、この式の「年齢」については、図示を省略した入力手段により使用者が指定した年齢が、予めRAM3上に格納されている。
In addition, since the amount of exercise is also obtained by “product of exercise intensity and exercise time”, the amount of exercise obtained by these products may be displayed instead of the calories described above. That is, since the measured pulse rate and exercise intensity satisfy the well-known Carbone's equation shown below, the exercise intensity is calculated from the pulse rate at rest stored in the RAM 3 in advance and the pulse rate measured during exercise. Can be calculated, and the amount of exercise can be obtained from this. Measured pulse rate = (resting pulse rate) + {(220−age) −resting pulse rate} * exercise intensity (1)
If the "exercise intensity" in this equation is about 80%, it can be said that the exercise is quite severe, and even if it is about 50%, it can be said that the exercise is rather severe. As for “age” in this equation, the age specified by the user using input means (not shown) is stored in the RAM 3 in advance.

 一方、CPU1は、計測された脈拍数から(1)式によって算出される運動強度が、上述した運動強度の上限値と下限値で決まる範囲を逸脱していないかどうかを調べる。そして、上限値を上回っているのであれば、もう少し運動を軽くするように指示し、他方、下限値を下回っているのであればもう少し運動の強さを増すように指示を出す。以上のように、脈拍数と運動量を表示装置7へ表示することで実施する運動を使用者自身が加減できるようにするとともに、適正な運動強度で運動がなされているかが調べられ、過度に強い運動をしたり効果的でない運動を漫然と行うことなく、適度な運動強度となるような監視がなされる。 On the other hand, the CPU 1 checks whether the exercise intensity calculated from the measured pulse rate by the equation (1) does not deviate from the range determined by the upper and lower limits of the exercise intensity described above. If the value is higher than the upper limit, the user is instructed to reduce the exercise a little. On the other hand, if the value is lower than the lower limit, the user is instructed to slightly increase the intensity of the exercise. As described above, by displaying the pulse rate and the amount of exercise on the display device 7, the user can adjust the exercise to be performed by himself / herself, and it is checked whether the exercise is performed with the appropriate exercise intensity. The monitoring is performed so that the exercise intensity is appropriate without exercising or ineffective exercise.

 そして、上記の目標とした運動時間が経過して時計回路9から割り込みが入ると、CPU1は運動を終えるように使用者へ指示を出す。すると、使用者はすぐに運動を止めるか或いは区切りの良いところで運動を止めるので、加速度センサ5の出力値が徐々に低下してゆく。他方、CPU1は、加速度センサ5の出力値を監視しているので、出力値が再び上述した所定値以下となったことを検出して、使用者が実際に運動を中断したことを認識する。次に、CPU1は、運動開始前と同様の手順にしたがって振幅比d/aを算出するとともに、現時点の時刻を時計回路9から読み出して運動終了の時刻とし、これらの値をRAM3へ格納する。さらに、CPU1は運動開始時刻と運動終了時刻から正味の運動時間を算出して同様にRAM3へ格納する。 {Circle around (4)} When the target exercise time elapses and an interrupt is received from the clock circuit 9, the CPU 1 instructs the user to end the exercise. Then, since the user immediately stops the exercise or stops the exercise at a well-defined point, the output value of the acceleration sensor 5 gradually decreases. On the other hand, since the CPU 1 monitors the output value of the acceleration sensor 5, the CPU 1 detects that the output value has fallen below the predetermined value again, and recognizes that the user has actually stopped exercising. Next, the CPU 1 calculates the amplitude ratio d / a according to the same procedure as before the start of the exercise, reads the current time from the clock circuit 9 as the end of the exercise, and stores these values in the RAM 3. Further, the CPU 1 calculates a net exercise time from the exercise start time and the exercise end time, and stores the same in the RAM 3 similarly.

 次いで、CPU1は、運動前の振幅比d/a,運動後の振幅比d/a,運動中の総運動量,正味の運動時間を使用者のボタンスイッチの操作にしたがって表示装置7へ表示する。また、CPU1は、運動強度の目標値及び運動時間の目標値から運動量の目標値を求め、実測による総運動量がこの目標値を中心とした所定の範囲内に存在するかどうかを調べる。もし、運動量が適正でなければ、運動量の目標値とともにこの旨を使用者へ通知して、指示通りの運動が行われていないことを知らせる。またCPU1は、運動時間に関しても同様の処理を施し、目標値と実測値とが著しく相違する場合はその旨を通知して使用者の注意を喚起させる。 Next, the CPU 1 displays the amplitude ratio d / a before exercise, the amplitude ratio d / a after exercise, the total amount of exercise during exercise, and the net exercise time on the display device 7 according to the operation of the button switch by the user. Further, the CPU 1 obtains a target value of the exercise amount from the target value of the exercise intensity and the target value of the exercise time, and checks whether or not the total exercise amount by the actual measurement is within a predetermined range around the target value. If the amount of exercise is not appropriate, the user is notified of the fact together with the target value of the amount of exercise to notify that the exercise as instructed is not being performed. The CPU 1 also performs the same processing for the exercise time, and when the target value and the measured value are significantly different, notifies the user of the difference and alerts the user.

 次に、CPU1は、運動実施前と同様にして、運動後に測定した振幅比d/aの値が図2(b)に示す何れのパターンに属するかを決定して、運動後におけるパターンの種類を表示装置7に表示させる。さらに、運動前のパターンと運動後のパターンを比較した結果、パターンが(1)側へ変化しており状態に改善が見られるのであれば、「健康状態が改善されてきています。」などと言うメッセージを表示装置7上に表示させる。他方、パターンが(6)側へ変化しており状態が悪化している場合は、それ以上の運動が好ましくないことも考えられるので、運動を中止して必要であれば医師の診断を仰ぐように、使用者へ警告をおこなう。 Next, in the same manner as before the exercise, the CPU 1 determines to which of the patterns shown in FIG. 2B the value of the amplitude ratio d / a measured after the exercise belongs, and determines the type of the pattern after the exercise. Is displayed on the display device 7. Furthermore, as a result of comparing the pattern before exercise and the pattern after exercise, if the pattern has changed to the (1) side and the state is improved, "healthy state has been improved." Is displayed on the display device 7. On the other hand, if the pattern has changed to the (6) side and the condition has deteriorated, it is conceivable that further exercise is not desirable, so stop exercise and consult a doctor if necessary. Then, a warning is issued to the user.

 このような警告がない場合で、例えば、使用者がインターバルトレーニングを実施中であってこれ以後も引き続いて運動を行うのであれば、運動後において求めたパターン(すなわち振幅比d/a)を、これから行う運動についての運動実施前のパターン(振幅比d/a)として設定する。そして、このパターン(振幅比d/a)から新たな目標値が設定され、引き続き運動の指導がなされる。その後、使用者が必要な運動をすべて終えた時点でボタンスイッチ117を再度押下すれば、これをCPU1は運動が終了したもの判断して、以後は運動の指導を停止する。 In the absence of such a warning, for example, if the user is performing interval training and continues to exercise thereafter, the pattern determined after the exercise (ie, the amplitude ratio d / a) is This is set as a pattern (amplitude ratio d / a) of the exercise to be performed before the exercise is performed. Then, a new target value is set from this pattern (amplitude ratio d / a), and exercise guidance is continued. Thereafter, if the user presses the button switch 117 again when all necessary exercises have been completed, the CPU 1 determines that the exercise has ended, and thereafter stops exercising instruction.

 他方、使用者が翌日以降に運動を行うのであれば、一旦ボタンスイッチ117を押して運動の指導を中止させる。そして、後日に再び運動を行う際、上記と同様の手順にしたがえば、その日の健康状態に応じた加速度脈波のパターンが決定されて、当該パターンに対応する運動の目標値に則った運動の指導が行われる。以上のようにして、適正な運動を指導して使用者の健康状態を良好な状態へ移行させてゆくことができる。 On the other hand, if the user does exercise on or after the next day, the user pushes the button switch 117 once to stop the exercise instruction. Then, when re-exercising at a later date, according to the same procedure as above, the pattern of the acceleration pulse wave according to the health condition of the day is determined, and the exercise according to the target value of the exercise corresponding to the pattern is performed. Guidance is given. As described above, it is possible to instruct appropriate exercise and to shift the user's health state to a favorable state.

 なお、上記実施形態においては、運動の前後を含めて、計測した脈拍数を表示装置7へ常時表示するようにしても良い。また、使用者の実施した運動を評価する手法としては、以下に述べるようなものも考えられる。 In the above embodiment, the measured pulse rate may be constantly displayed on the display device 7 including before and after the exercise. Further, as a method for evaluating the exercise performed by the user, the following method can be considered.

 図8は、使用者が実施した運動の運動量と、運動の前後における振幅比d/aの変化率との関係の一例を示したものである。この図に示すように、運動量が少ない場合には、振幅比d/aの変化率は小さく、概ね+5%未満の値が得られる(図8の”I”の領域)。次に、これよりも運動量を多くしてゆくと、振幅比d/aの変化率は徐々に上昇して+5%を越えるようになり、その後は、ある時点から該変化率が下降を始め、振幅比d/aの変化率が再び+5%程度となる(図8の”II”の領域)。次いで、運動量をもっと増やすと、振幅比d/aの変化率はさらに下降して+5%を下回り、−10%程度まで下降する(図8の”III”の領域)。さらに運動量を増やしてゆくと、振幅比d/aの変化率はさらに下降して、−10%を下回るようになる(図8の”IV”の領域)。 FIG. 8 shows an example of the relationship between the amount of exercise performed by the user and the rate of change in the amplitude ratio d / a before and after the exercise. As shown in this figure, when the amount of exercise is small, the rate of change of the amplitude ratio d / a is small, and a value of approximately less than + 5% is obtained (region "I" in FIG. 8). Next, when the momentum is further increased, the rate of change of the amplitude ratio d / a gradually increases and exceeds + 5%, and thereafter, the rate of change starts decreasing at a certain point in time. The change rate of the amplitude ratio d / a becomes about + 5% again (the area “II” in FIG. 8). Next, when the amount of exercise is further increased, the rate of change of the amplitude ratio d / a further decreases, falls below + 5%, and falls to about −10% (region “III” in FIG. 8). As the amount of exercise is further increased, the rate of change of the amplitude ratio d / a further decreases and falls below -10% ("IV" region in FIG. 8).

 CPU1は、上述した運動量と振幅比d/aの変化率との関係をもとに運動の評価を行う。そのために、CPU1は、運動後の振幅比d/aと運動前の振幅比d/aとの差分を求め、この差分を運動前の振幅比d/aで除して、振幅比d/aの変化率を算出する。そして、得られた振幅比d/aの変化率と運動中に計測された運動量とを図8のグラフにプロットした場合に、このプロットが領域I〜IVの何れの領域に位置するかに応じて評価を下す。 The CPU 1 evaluates exercise based on the relationship between the amount of exercise and the rate of change of the amplitude ratio d / a. For this purpose, the CPU 1 obtains a difference between the amplitude ratio d / a after the exercise and the amplitude ratio d / a before the exercise, divides the difference by the amplitude ratio d / a before the exercise, and obtains the amplitude ratio d / a. Is calculated. Then, when the obtained rate of change in the amplitude ratio d / a and the amount of exercise measured during exercise are plotted on the graph of FIG. 8, depending on which of the areas I to IV this plot is located. Make an evaluation.

 すなわち、図8の”I”の領域に存在すれば、実施した運動が弱すぎたものと評価し、図8の”II”の領域に存在すれば運動が適度であったと評価し、図8の”III”の領域に存在すれば運動がやや強かったものと評価し、図8の”IV”の領域に存在すれば運動が強すぎたと評価する。そして、この評価結果をもとに、領域I,II,III,IVの各々の場合について、それぞれ「運動が軽すぎます」,「丁度良い運動です」,「運動がやや強い状態です」,「運動が強すぎます」などというメッセージを表示装置7上へ表示させて、評価結果を使用者へ告知する。 That is, if it exists in the area "I" of FIG. 8, it is evaluated that the exercise performed is too weak, and if it exists in the area "II" of FIG. 8, it is evaluated that the exercise was appropriate. If it exists in the area of "III", it is evaluated that the exercise was slightly strong, and if it exists in the area of "IV" in FIG. 8, it is evaluated that the exercise was too strong. Then, based on this evaluation result, for each of the regions I, II, III, and IV, “the exercise is too light”, “just good exercise”, “exercise is somewhat strong”, “ Message is displayed on the display device 7 and the user is notified of the evaluation result.

 なお、前述したように、上記では振幅比d/aだけを用いた場合について説明したが、振幅比d/aと振幅比c/aとを参照した評価方法を用いることによって、いっそう高い精度で運動の評価を行うことが可能となる。つまり、例えば、振幅比d/aの値が20%であれば、図2(b)から、加速度脈波の波形がパターン(2)に属するものと決定することができる。一方、振幅比d/aの値が80%であれば、パターン(4)〜(6)の何れかに属することまでは特定できるので、これらのパターンのうちの何れのパターンであるかを絞り込むために、さらに振幅比c/aの値を参照する。いま、振幅比c/aの値が例えば30%であれば、図2(b)から、加速度脈波の波形がパターン(5)に属するものと決定することができる。 As described above, the case where only the amplitude ratio d / a is used has been described above. However, by using an evaluation method that refers to the amplitude ratio d / a and the amplitude ratio c / a, higher accuracy can be achieved. The exercise can be evaluated. That is, for example, if the value of the amplitude ratio d / a is 20%, it can be determined from FIG. 2B that the waveform of the acceleration pulse wave belongs to the pattern (2). On the other hand, if the value of the amplitude ratio d / a is 80%, it can be specified that the pattern belongs to any one of the patterns (4) to (6). Therefore, which of these patterns is narrowed down. For this purpose, reference is further made to the value of the amplitude ratio c / a. Now, if the value of the amplitude ratio c / a is, for example, 30%, it can be determined from FIG. 2B that the waveform of the acceleration pulse wave belongs to the pattern (5).

 また、運動の目標値としては上述した運動強度や運動時間以外にもいろいろ考えられるが、例を挙げればカロリーの消費量が考えられる。CPU1は、運動開始前にカロリーの目標値を設定することとし、運動中は、脈拍数を測定する各時点においてカロリー消費量を算出するとともに、運動開始時からのカロリー消費量を積算してRAM3へ格納するようにして、この積算値が設定した目標値を越えた時点で使用者へ通知するようにするものである。 目標 Also, as the exercise target value, there can be various other than the above-mentioned exercise intensity and exercise time. For example, calorie consumption can be considered. The CPU 1 sets a calorie target value before the start of exercise. During the exercise, the CPU 1 calculates the calorie consumption at each time when the pulse rate is measured, and accumulates the calorie consumption from the start of the exercise to the RAM 3. The user is notified when the integrated value exceeds the set target value.

 [第2実施形態]
 近年、心拍変動から得られるパワースペクトルなどの情報が心臓病,中枢神経疾患,末梢神経疾患,糖尿病,高血圧,脳血管障害,突然死などの様々な疾病の診断,治療に用いられ始めてきている。このようなことから、本実施形態では、心拍変動のゆらぎに対応する脈波のゆらぎの解析からLF,HF,RR50の各指標を得て、これらを使用者の身体の状態を表わす指標として用いることとする。そこでまず、これら指標の意味について説明する。
[Second embodiment]
In recent years, information such as power spectrum obtained from heart rate variability has begun to be used for diagnosis and treatment of various diseases such as heart disease, central nervous disease, peripheral nervous disease, diabetes, hypertension, cerebrovascular disorder, and sudden death. . For this reason, in the present embodiment, each index of LF, HF, and RR50 is obtained from the analysis of the fluctuation of the pulse wave corresponding to the fluctuation of the heart rate variability, and these are used as the indexes indicating the physical state of the user. It shall be. Therefore, the meaning of these indices will be described first.

 心電図において、ある心拍のR波と次の心拍のR波との時間間隔はRR間隔と呼ばれており、人体における自律神経機能の指標となる数値である。図9は、心電図における心拍と、これら心拍の波形から得られるRR間隔を図示したものである。同図からも見て取れるように、心電図の測定結果の解析からRR間隔が時間の推移とともに変動することが知られている。 に お い て In the electrocardiogram, the time interval between the R wave of a certain heartbeat and the Rwave of the next heartbeat is called an RR interval, and is a numerical value that is an index of the autonomic nervous function in the human body. FIG. 9 illustrates heartbeats in an electrocardiogram and RR intervals obtained from waveforms of these heartbeats. As can be seen from the figure, it is known from the analysis of the measurement result of the electrocardiogram that the RR interval changes with time.

 一方、橈骨動脈部などで測定される血圧の変動は、収縮期血圧および拡張期血圧の一拍毎の変動として定義され、心電図におけるRR間隔の変動と対応している。図10は、心電図と血圧との関係を示したものである。この図からわかるように、一拍毎の収縮期および拡張期の血圧は、各RR間隔における動脈圧の最大値および該最大値の直前に見られる極小値として測定される。 On the other hand, the change in blood pressure measured in the radial artery and the like is defined as a change in each beat of systolic blood pressure and diastolic blood pressure, and corresponds to a change in the RR interval in the electrocardiogram. FIG. 10 shows the relationship between the electrocardiogram and the blood pressure. As can be seen from this figure, the systolic and diastolic blood pressures for each beat are measured as the maximum value of the arterial pressure at each RR interval and the local minimum seen immediately before the maximum value.

 これら心拍変動或いは血圧変動のスペクトル分析を行うことで、これらの変動が複数の周波数の波から構成されていることがわかる。これらの波は以下に示す3種類の変動成分に区分される。
・呼吸に一致した変動であるHF(High Frequency)成分
・10秒前後の周期で変動するLF(Low Frequency)成分
・測定限界よりも低い周波数で変動するトレンド(Trend)
By performing a spectrum analysis of these heart rate fluctuations or blood pressure fluctuations, it can be seen that these fluctuations are composed of waves of a plurality of frequencies. These waves are classified into the following three types of fluctuation components.
-HF (High Frequency) component, which is a variation that coincides with breathing-LF (Low Frequency) component, which varies in a cycle of about 10 seconds-Trend, which varies at a frequency lower than the measurement limit

 これら成分を得るには、まず、測定した脈波の各々について、隣接する脈波と脈波の間のRR間隔を求めて、得られたRR間隔の離散値を適当な方法(たとえば3次のスプライン補間)により補間する(図9を参照)。そして、補間後の曲線にFFT(高速フーリエ変換)処理を施してスペクトル分析を行うことで、上記の変動成分を周波数軸上のピークとして取り出すことが可能となる。図11(a)は、測定した脈波のRR間隔の変動波形、および、該変動波形を上記3つの周波数成分に分解した場合の各変動成分の波形を示している。また図11(b)は、同図(a)に示したRR間隔の変動波形に対するスペクトル分析の結果である。 In order to obtain these components, first, for each of the measured pulse waves, the RR interval between the adjacent pulse waves is obtained, and the obtained discrete value of the RR interval is determined by an appropriate method (for example, the third order). Interpolation (spline interpolation) (see FIG. 9). Then, by performing FFT (Fast Fourier Transform) processing on the interpolated curve and performing spectrum analysis, the above-mentioned fluctuation component can be extracted as a peak on the frequency axis. FIG. 11A shows a waveform of the fluctuation of the RR interval of the measured pulse wave, and a waveform of each fluctuation component when the fluctuation waveform is decomposed into the three frequency components. FIG. 11B shows the result of spectrum analysis of the fluctuation waveform of the RR interval shown in FIG.

 この図からわかるように、0.07Hz付近,0.25Hz付近の2つの周波数においてピークが見られる。前者がLF成分であり後者がHF成分である。なお、トレンドの成分は測定限界以下であるため図からは読み取れない。LF成分は交感神経の活動に関係しており、本成分の振幅が大きいほど緊張の傾向にある。一方、HF成分は副交感神経の活動に関係しており、本成分の振幅が大きいほどリラックスの傾向にある。 わ か る As can be seen from this figure, peaks are observed at two frequencies around 0.07 Hz and around 0.25 Hz. The former is the LF component and the latter is the HF component. Note that the trend component is below the measurement limit and cannot be read from the figure. The LF component is related to the activity of the sympathetic nerve, and the greater the amplitude of the component, the more the tone tends to be. On the other hand, the HF component is related to the activity of the parasympathetic nerve, and the greater the amplitude of this component, the more the relaxation tends to occur.

 LF成分およびHF成分の振幅値には個人差があるので、このことを考慮した場合、LF成分とHF成分の振幅比である「LF/HF」が人体の状態の推定に有用である。そして、上述したLF成分とHF成分の特質から、「LF/HF」の値が大きいほど緊張の傾向にあり、「LF/HF」の値が小さいほどリラックスの傾向にあることが導かれる。一方、RR50とは、所定時間(例えば1分間)の脈波の測定において、連続する2心拍のRR間隔の絶対値が50ミリ秒以上変動した個数で定義される。RR50の値が大きいほど人体の状態は鎮静状態にあり、RR50の値が小さいほど興奮状態にあることが知られている。 Since there are individual differences in the amplitude values of the LF component and the HF component, when this is taken into account, “LF / HF”, which is the amplitude ratio of the LF component and the HF component, is useful for estimating the state of the human body. Then, from the characteristics of the LF component and the HF component described above, it is derived that the greater the value of “LF / HF”, the more nervous, and the smaller the value of “LF / HF”, the more relaxed. On the other hand, RR50 is defined as the number of absolute values of the RR interval of two consecutive heartbeats that have fluctuated by 50 milliseconds or more in a pulse wave measurement for a predetermined time (for example, one minute). It is known that the larger the value of RR50, the more calm the human body is, and the smaller the value of RR50, the more excited.

 ところで、使用者の身体の状態とこれらの指標との間には相関関係が存在している。強化トレーニングを実施させて、副交感神経の機能を低下させ交感神経優位の状態とすることによって、上述したような疾病を抱える患者の身体の状態に類似した状況を作り出すことができる。そして、強化トレーニングを中止した後の身体の回復期に上記の指標の変化を観察してみると、例えば、HF成分は日が経つにつれて増加する傾向を示し、他方、「LF/HF」の値は日増しに減少する傾向が見られる。 By the way, there is a correlation between the physical condition of the user and these indices. By performing the strengthening training to reduce the function of the parasympathetic nerve and bring it into a state of sympathetic nerve predominance, a situation similar to the physical condition of a patient having the above-mentioned disease can be created. Then, when observing the change of the above-mentioned index during the recovery period of the body after stopping the reinforcement training, for example, the HF component shows a tendency to increase with the passage of time, while the value of “LF / HF” Tend to decrease day by day.

 つまり、身体の状態が回復してゆくにつれて、HF成分或いは「LF/HF」の値は、緊張した状態を示す値からリラックスした状態を示す値へと増加或いは減少してゆく。したがって、HF成分や「LF/HF」のみならずLF成分やRR50も含め、これら各指標の値の増減を観察することで人体の状態の良否を判定できるという推定が成り立ち、これら指標を上述した振幅比d/aの代わりに用いることができるものと考えられる。 That is, as the body condition recovers, the value of the HF component or “LF / HF” increases or decreases from a value indicating a nervous state to a value indicating a relaxed state. Therefore, it is presumed that the quality of the human body can be determined by observing the increase or decrease of the value of each index, including not only the HF component and “LF / HF” but also the LF component and RR50. It is thought that it can be used instead of the amplitude ratio d / a.

 次に、本実施形態による健康状態管理装置について説明する。本実施形態では第1実施形態における振幅比d/aの代わりに上記4つの指標のうちの1つを用いる形態であって、その装置構成は第1実施形態と同じものである。そこで、以下、本実施形態に特有の動作を中心に装置の動作を説明することとする。なお、上記の実施形態では、加速度脈波波形を6つのパターンに分類することとしたが、本実施形態では、これら指標の値をその値に応じて幾つかのグレードに分けることとし、それぞれのグレード毎に予め運動強度の目標値と上限値と下限値,運動時間の目標値をROM2に設定しておくこととする。 Next, the health management device according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, one of the above four indices is used instead of the amplitude ratio d / a in the first embodiment, and the device configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, hereinafter, the operation of the apparatus will be described focusing on the operation unique to the present embodiment. In the above embodiment, the acceleration pulse wave waveform is classified into six patterns. However, in the present embodiment, the values of these indices are divided into several grades according to the values. The target value of exercise intensity, the upper limit value, the lower limit value, and the target value of exercise time are set in the ROM 2 in advance for each grade.

 運動実施前に使用者がボタンスイッチ117を押下するのを契機として、CPU1は加速度センサ5の出力値をチェックし、使用者が安静状態にあるかどうかを確認してから安静時の脈拍数を一度だけ計測して、計測値をRAM3へ格納する。次に、CPU1は脈波波形を取り込んで、該脈波波形をもとに上記の4つの指標を算出する。そこで以下、この処理を詳述する。 When the user presses the button switch 117 before exercise, the CPU 1 checks the output value of the acceleration sensor 5 to confirm whether the user is in a resting state, and then determines the pulse rate at rest. Measurement is performed only once, and the measured value is stored in the RAM 3. Next, the CPU 1 captures the pulse waveform and calculates the above four indices based on the pulse waveform. Therefore, this processing will be described below in detail.

 まず、CPU1は脈波の波形から極大点を抽出するために、脈波の波形に対して時間微分をとり、時間微分値がゼロの時刻を求めて波形が極点をとる時刻をすべて求める。次いで、各時刻の極点が極大・極小のいずれであるのかを、該極点の近傍の波形の傾斜(すなわち時間微分値)から決定する。たとえば、ある極点に対して、該極点よりも以前の所定時間分につき波形の傾斜の移動平均を算出する。この移動平均が正であれば該極点は極大であり、負であれば極小であることがわかる。 {Circle around (1)} First, in order to extract the maximum point from the waveform of the pulse wave, the CPU 1 performs time differentiation on the waveform of the pulse wave, obtains the time at which the time differential value is zero, and obtains all the times at which the waveform takes the extreme point. Next, it is determined whether the extreme point at each time is a local maximum or a local minimum based on the slope (that is, the time differential value) of the waveform near the extreme point. For example, for a certain pole, a moving average of the slope of the waveform is calculated for a predetermined time before the pole. If the moving average is positive, it is understood that the pole is maximum, and if it is negative, it is minimum.

 次に、CPU1は抽出した極大点の各々について該極大点の直前に存在する極小点を求める。そして、極大点および極小点における脈波の振幅をRAM3から読み出して両者の振幅差を求め、この差が所定値以上であれば該極大点の時刻を脈波のピークとする。そして、取り込んだ全ての脈波波形に対してこのピークの検出処理を行ったのち、隣接する2つのピークの時刻をもとに両者の時間間隔(心拍におけるRR間隔に相当する)を計算する。 Next, for each of the extracted maximum points, the CPU 1 finds the minimum point existing immediately before the maximum point. Then, the amplitude of the pulse wave at the maximum point and the minimum point is read from the RAM 3 to determine the amplitude difference between the two, and if the difference is equal to or more than a predetermined value, the time of the maximum point is set as the peak of the pulse wave. Then, after performing the peak detection processing on all the captured pulse wave waveforms, a time interval between them (corresponding to an RR interval in a heartbeat) is calculated based on the time of two adjacent peaks.

 上記で得られたRR間隔の値は時間軸上で離散的であるため、隣接するRR間隔の間を適当な補間方法により補間して、図11(a)に示すごとき曲線を得る。次いで、補間後の曲線に対してFFT処理を施して、図11(b)に示すようなスペクトルを得る。そこで、脈波の波形に対して実施したのと同様の極大判別処理を適用して、このスペクトルにおける極大値と該極大値に対応する周波数を求めて、低い周波数領域で得られた極大値をLF成分,高い周波数で得られた極大値をHF成分とし、各成分の振幅を求めて両者の振幅比「LF/HF」を算出する。さらに、CPU1は、上記で得られたRR間隔をもとにして隣接するRR間隔の時間差を順次求め、その各々につき該時間差が50ミリ秒を越えるかどうかを調べる。そして、これに該当する個数を数えてRR50とする。 た め Since the values of the RR intervals obtained above are discrete on the time axis, a curve as shown in FIG. 11A is obtained by interpolating between adjacent RR intervals by an appropriate interpolation method. Next, an FFT process is performed on the interpolated curve to obtain a spectrum as shown in FIG. Therefore, by applying the same maximum discrimination processing as that performed on the waveform of the pulse wave, the maximum value in this spectrum and the frequency corresponding to the maximum value are obtained, and the maximum value obtained in the low frequency region is obtained. The LF component and the local maximum value obtained at a high frequency are used as the HF components, and the amplitude of each component is obtained to calculate the amplitude ratio “LF / HF” between them. Further, the CPU 1 sequentially calculates the time difference between adjacent RR intervals based on the RR interval obtained as described above, and checks whether the time difference exceeds 50 milliseconds for each of them. Then, the number corresponding to this is counted as RR50.

 次に、CPU1は使用者に対し、これから実施すべき運動についての指示を行う。そこでまず、CPU1は上記のようにして求めた指標の値が何れのグレードに属するかを決定する。そして、決定されたグレードと指標の値とをRAM3へ格納するとともに表示装置7上に表示したのち、当該グレードに対応した運動強度の目標値と上限値と下限値及び運動時間の目標値をROM2から読み出してRAM3に格納するとともに表示装置7に表示して、運動の目標値を使用者へ提示する。 Next, the CPU 1 instructs the user about the exercise to be performed. Therefore, first, the CPU 1 determines to which grade the index value obtained as described above belongs. Then, the determined grade and index values are stored in the RAM 3 and displayed on the display device 7, and the target values of the exercise intensity, the upper limit value, the lower limit value, and the target values of the exercise time corresponding to the grade are stored in the ROM 2. , Stored in the RAM 3 and displayed on the display device 7 to present the target value of exercise to the user.

 次に、使用者が運動を開始すると、これを認識したCPU1は運動開始時の時刻をRAM3へ格納するとともに、目標運動時間を時計回路9へ設定したのち、第1実施形態同様に、運動中は脈拍数と運動量とを計測して運動の指導を行う。すなわち、CPU1は、前回脈拍数測定時から今回脈拍数測定時までの運動量と脈拍数とを算出して運動開始時からの総運動量を求め、これらの値をRAM3に格納するとともに表示装置7に表示させる。さらに、CPU1は(1)式から算出した運動強度が上限値と下限値で決まる範囲内にあるかどうかを調べて使用者へ適宜運動強度に関する指示を出す。 Next, when the user starts exercising, the CPU 1 recognizing this stores the time at the start of exercising in the RAM 3 and sets the target exercising time in the clock circuit 9, and then during the exercising as in the first embodiment. Measures the pulse rate and the amount of exercise and gives guidance on exercise. That is, the CPU 1 calculates the amount of exercise and the pulse rate from the time of the previous pulse rate measurement to the time of the present pulse rate measurement, obtains the total amount of exercise from the start of the exercise, stores these values in the RAM 3 and displays the values on the display device 7. Display. Further, the CPU 1 checks whether the exercise intensity calculated from the equation (1) is within a range determined by the upper limit and the lower limit, and issues an instruction regarding the exercise intensity to the user as appropriate.

 そして、目標の運動時間が経過して時計回路9から割り込みが入ると、CPU1は運動の終了を使用者へ指示し、加速度センサ5の出力を監視して使用者が実際に運動を止めるのを待ち合わせる。次いで、CPU1は運動開始前と同様に各指標を算出するとともに、運動終了の時刻を時計回路9から読み取り、正味の運動時間を算出して、これらの値を全てRAM3へ格納するとともに表示装置7に表示させる。また、CPU1は、いま行った運動に対する総運動量と運動時間がそれぞれの目標値から所定の範囲内に存在するかどうかを調べ、もし指示通りの運動が行われていないのであればこの旨を使用者へ知らせる。 When the target exercise time elapses and an interrupt is received from the clock circuit 9, the CPU 1 instructs the user to end the exercise, monitors the output of the acceleration sensor 5, and stops the user from actually exercising. Meet. Next, the CPU 1 calculates the respective indices in the same manner as before the start of the exercise, reads the time of the end of the exercise from the clock circuit 9, calculates the net exercise time, stores all of these values in the RAM 3 and displays the values on the display device 7. To be displayed. Further, the CPU 1 checks whether or not the total amount of exercise and the exercise time for the exercise that has just been performed are within predetermined ranges from the respective target values. If the exercise is not being performed as instructed, the effect is used. Inform others.

 次に、CPU1は、運動実施前と同様に、運動後の指標の値が何れのグレードに属するかを判定して、得られたグレードと指標の値とを表示装置7に表示させる。さらに、運動前後における指標の値を比較して、状態に改善が見られたのであればその旨のメッセージを表示させる一方、状態が悪化してしまっていれば、運動を中止して医師の診断を仰ぐように警告を行う。 Next, as before the exercise, the CPU 1 determines to which grade the index value after exercise belongs, and causes the display device 7 to display the obtained grade and index value. Furthermore, by comparing the index values before and after the exercise, if a condition has been improved, a message to that effect is displayed, while if the condition has deteriorated, the exercise is stopped and a doctor's diagnosis is made. Give a warning to ask.

 ここで、状態が改善されたか悪化したかの判断基準についてであるが、LF或いは「LF/HF」の場合は、運動したことによって値が減少していれば改善されたものとし、増加していれば悪化したものと見なす。一方、HF或いはRR50の場合は、減少していれば悪化しているものとし、増加していれば改善されたものとみなす。 Here, regarding the criterion for judging whether the condition has been improved or deteriorated, in the case of LF or “LF / HF”, if the value has decreased due to exercise, it is regarded as improved, and the value has increased. If it does, it is considered worse. On the other hand, in the case of HF or RR50, it is deemed to have deteriorated if it has decreased, and it has been considered to have been improved if it has increased.

 そして、使用者がこれ以後も引き続いて運動を行うのであれば、運動後に求めたグレードを、これから行う運動の運動実施前のグレードとして設定し、当該グレードから新たな目標値を得て運動の指導を継続して行う。なお、以上の説明では、4つの指標の何れか1つを用いることとしたが、これら指標の幾つかを総合的に勘案するようにしても良い。 If the user continues to exercise, the grade obtained after the exercise is set as the grade before the exercise to be performed, and a new target value is obtained from the grade to instruct the exercise. Is performed continuously. In the above description, any one of the four indices is used, but some of these indices may be comprehensively considered.

 [第3実施形態]
 本実施形態は、第1実施形態において説明した健康状態管理装置を一部変形した形態である。すなわち第1実施形態では、使用者が安静状態にあるか否かを、装置(より詳細に言えばCPU1)が加速度センサ5の測定結果に基づいて自動的に判別していた。これに対し、本実施形態では、使用者自らが安静状態にあるかどうかを判断してこの旨を装置へ指示するようにしたものである。
[Third embodiment]
This embodiment is a form in which the health condition management device described in the first embodiment is partially modified. That is, in the first embodiment, the device (more specifically, the CPU 1) automatically determines whether the user is in a resting state based on the measurement result of the acceleration sensor 5. On the other hand, in the present embodiment, it is determined whether the user is in a resting state and instructs the apparatus to that effect.

 また、前述したように、第1実施形態における動作モードは大きく分けて2種のモードから構成されていた。つまり、健康状態管理装置として動作するモードと、時刻や日付を設定したりストップウォッチとして使用するといった普通の時計として用いるモードの2つのモードである。これに対し、本実施形態における動作モードは3種類のモードを有している。 As described above, the operation mode according to the first embodiment is roughly divided into two modes. In other words, there are two modes: a mode that operates as a health management device, and a mode that is used as a normal clock, such as setting the time and date and using it as a stopwatch. On the other hand, the operation mode in the present embodiment has three types of modes.

 第1のモードは、健康状態管理装置として機能しないモードであって、装置を腕時計に組み込んだ場合であれば、通常の時計として機能するモードである。また、残りの2つのモードは健康状態管理装置として機能するモードである。すなわち、第2のモードは脈波測定モードであって、使用者が安静状態にあることを前提に、使用者の運動実施前或いは運動実施後において脈波を計測して解析を行うためのモードである。さらに、第3のモードは脈拍測定モードであって、使用者が運動をしている最中に脈拍数を測定して運動の指導を行うためのモードである。 The first mode is a mode in which the device does not function as a health management device, and functions as a normal watch when the device is incorporated in a wristwatch. The remaining two modes are modes that function as a health management device. That is, the second mode is a pulse wave measurement mode, which is a mode for measuring and analyzing a pulse wave before or after the user exercises on the assumption that the user is in a resting state. It is. Further, the third mode is a pulse measurement mode, in which a pulse rate is measured while the user is exercising, and the user is instructed to exercise.

 そして、これら3種類のモード間の切り換えは、前述したボタンスイッチ117を用いて使用者が手動で行う。ここで、第1実施形態におけるボタンスイッチ117は健康状態管理装置としての動作を開始/停止するためのスイッチであった。これに対し、本実施形態におけるボタンスイッチ117は上記の3種類のモードをサイクリックに切り換えるためのボタンスイッチとして機能する。つまり、ボタンスイッチ117を押下する度に、第1→第2→第3→第1の如くモードが循環的に遷移してゆく。なお、モードの切り換えを行っている最中はモードが確定しないようになっており、使用者は所望のモードになるまでボタンスイッチ117を繰り返し押下すれば良い。さらに、上記の説明から明らかなように、第1実施形態における加速度センサ5を用いた安静状態の判断を、本実施形態では使用者自身が行っているために、本実施形態では本質的に加速度センサ5が不要となっている。 The user switches between these three modes manually using the button switch 117 described above. Here, the button switch 117 in the first embodiment is a switch for starting / stopping the operation as the health management device. On the other hand, the button switch 117 in the present embodiment functions as a button switch for cyclically switching the above three modes. In other words, every time the button switch 117 is pressed, the mode is cyclically changed from the first to the second to the third to the first. Note that the mode is not determined while the mode is being switched, and the user may repeatedly press the button switch 117 until the desired mode is reached. Further, as is clear from the above description, since the user himself / herself determines the rest state using the acceleration sensor 5 in the first embodiment, the acceleration is essentially the same in the present embodiment. The sensor 5 is not required.

 次に、本実施形態による健康状態管理装置の動作を概説する。まず、使用者は運動開始前において、脈波センサ4が動かないように注意しつつボタンスイッチ117を操作して装置を脈波測定モードへ設定する。これにより、CPU1はセンサインターフェース6から脈波波形を所定時間読み取り、読み取った脈波波形から安静時の脈拍数を算出してRAM3へ格納する。 Next, the operation of the health management device according to the present embodiment will be outlined. First, before starting the exercise, the user operates the button switch 117 while taking care not to move the pulse wave sensor 4 to set the apparatus to the pulse wave measurement mode. Thus, the CPU 1 reads the pulse waveform from the sensor interface 6 for a predetermined time, calculates the resting pulse rate from the read pulse waveform, and stores the pulse rate in the RAM 3.

 次いで、CPU1は脈波波形を一波形分読み取り、加速度脈波波形を求めてピークa,バレイb,ピークc,バレイdを決定して振幅比d/aを算出するとともに、この振幅比d/aから加速度脈波波形のパターンを決定し、これらの値をRAM3へ格納する。次に、このパターンに対応する運動の目標値をROM2から読み出してRAM3に格納するとともに、これらの値を表示装置7に表示する。その際、運動前における脈波測定が完了した旨のメッセージを一緒に表示装置7に表示する。 Next, the CPU 1 reads one pulse wave waveform, determines a peak a, a valley b, a peak c, and a valley d based on the acceleration pulse wave waveform, calculates the amplitude ratio d / a, and calculates the amplitude ratio d / a. The pattern of the acceleration pulse wave waveform is determined from a, and these values are stored in the RAM 3. Next, the target values of the exercise corresponding to this pattern are read out from the ROM 2 and stored in the RAM 3, and these values are displayed on the display device 7. At this time, a message indicating that the pulse wave measurement before exercise is completed is displayed on the display device 7 together.

 すると、当該メッセージを確認した使用者は、ボタンスイッチ117を操作して装置を脈拍測定モードへ設定するので、これを契機にCPU1は時計回路9から運動開始時刻を読み取ってRAM3へ格納するとともに、時計回路9へ運動時間の設定を行う。一方、ボタンスイッチ117を操作した使用者が運動を開始すると、使用者の運動中、CPU1は脈拍数と運動量を計測して、第1実施形態と同様に運動の指導を行う。 Then, the user who confirms the message operates the button switch 117 to set the apparatus to the pulse measurement mode. As a result, the CPU 1 reads the exercise start time from the clock circuit 9 and stores it in the RAM 3. The exercise time is set in the clock circuit 9. On the other hand, when the user who operates the button switch 117 starts exercising, the CPU 1 measures the pulse rate and the amount of exercise during the exercising of the user, and instructs the exercise similarly to the first embodiment.

 その後、時計回路9から割り込みが入ると、CPU1は運動を止めるように使用者へ指示する。この指示に従って運動を止めると、使用者はボタンスイッチ117を操作して装置を再び脈波測定モードへ切り換える。これにより、CPU1は、運動終了時刻を読み取って正味の運動時間を算出してこれらをRAM3に格納する。さらにCPU1は、今回の脈波測定モードが運動後の脈波測定のためであることを認識し、運動開始前と同様の手順に従って、取り込んだ脈波波形から振幅比d/aを算出するとともに、加速度脈波のパターンを決定して、これらの値をRAM3へ格納する。 Thereafter, when an interrupt is received from the clock circuit 9, the CPU 1 instructs the user to stop the exercise. When the user stops exercising according to this instruction, the user operates the button switch 117 to switch the apparatus again to the pulse wave measurement mode. As a result, the CPU 1 reads the exercise end time, calculates the net exercise time, and stores them in the RAM 3. Further, the CPU 1 recognizes that the current pulse wave measurement mode is for pulse wave measurement after exercise, and calculates the amplitude ratio d / a from the captured pulse wave waveform according to the same procedure as before the start of exercise. , The acceleration pulse wave pattern is determined, and these values are stored in the RAM 3.

 次いで、CPU1は、運動前の振幅比d/a,運動後の振幅比d/a,運動中の総運動量を表示装置7へ表示するとともに、運動量及び運動時間が適正であったかどうかを調べて、必要に応じ使用者へ警告を行う。また、運動前後における加速脈波波形のパターンの変化状態を調べて、状態の改善あるいは悪化の程度に応じた指示を適宜使用者に対して行う。これ以後は、上記と同様であって、使用者は安静時脈拍数が測定できるように呼吸を整えたのち、運動開始前の脈波測定の動作から上述した動作を繰り返す。 Next, the CPU 1 displays the amplitude ratio d / a before exercise, the amplitude ratio d / a after exercise, and the total amount of exercise during exercise on the display device 7, and checks whether the amount of exercise and the exercise time are appropriate. Warn the user if necessary. Further, a change state of the pattern of the acceleration pulse wave waveform before and after the exercise is examined, and an instruction is appropriately given to the user according to the degree of improvement or deterioration of the state. After that, it is the same as above, and the user adjusts his / her breath so that the resting pulse rate can be measured, and then repeats the above-described operation from the operation of measuring the pulse wave before the start of exercise.

 なお、不注意により使用者の身体が動いてしまって、脈波測定モードにおける測定に支障をきたす場合も考えられなくはない。そこで、このような場合も考慮して加速度センサ5を補助的に用いることとしても良い。すなわち、CPU1は運動前及び運動後の脈波の測定中において、加速度センサ5の出力を定期的に読み取り、万一使用者の身体が動いていることを検出した場合、表示装置7上に警告メッセージを表示するか装置に内蔵したアラームを用いて音で警告を発するなどすれば良い。 In addition, it is not inconceivable that the user's body may be inadvertently moved, which may hinder measurement in the pulse wave measurement mode. Therefore, the acceleration sensor 5 may be used as a supplement in consideration of such a case. That is, the CPU 1 periodically reads the output of the acceleration sensor 5 during the measurement of the pulse wave before and after the exercise, and if it detects that the user's body is moving, a warning is displayed on the display device 7. A message may be displayed or a warning may be issued by sound using an alarm built into the apparatus.

 また、運動前の脈波測定と運動後の脈波測定を別々のモードとして設けることとして、運動の前後に応じて使用者がこれら2つのモードの何れか1つを選択するようにしても良い。さらに、本実施形態は第1実施形態に適用するものとして説明したが、振幅比d/aをLF,HF,「LF/HF」,RR50で置き換えれば、第2実施形態にも当然に適用可能である。 Also, the pulse wave measurement before exercise and the pulse wave measurement after exercise are provided as separate modes, and the user may select any one of these two modes before and after exercise. . Further, the present embodiment has been described as being applied to the first embodiment, but if the amplitude ratio d / a is replaced with LF, HF, "LF / HF", and RR50, it is naturally applicable to the second embodiment. It is.

 [第4実施形態]
 次に、上記構成による健康状態管理装置をリハビリテーション(以下、リハビリと称する)の指導に応用した形態を、加速度脈波から得られる振幅比d/aを用いた場合について説明する。通常、リハビリは幾つかの段階から成り、治療が進むに従ってより強度の運動が課された段階へと移行してゆき、それにつれて患者の状態が改善してゆくようになっている。本実施形態は、このようなリハビリ対象者への運動の指導を付き添い人の介在なしに自動的に行うようにするものである。
[Fourth embodiment]
Next, a description will be given of a form in which the health condition management device having the above configuration is applied to the guidance of rehabilitation (hereinafter, referred to as rehabilitation), using an amplitude ratio d / a obtained from an acceleration pulse wave. Normally, rehabilitation consists of several stages, with the progression of treatment to a stage where more intense exercise is imposed and the patient's condition improving accordingly. In the present embodiment, such exercise guidance for a rehabilitation subject is automatically performed without the intervention of an attendant.

 本実施形態において、図1のROM2には、リハビリの段階毎に振幅比d/a等の「標準的な」目標値が格納されるとともに、振幅比の値に対応して当該振幅比を有する身体の状態を達成するために適当と考えられる運動強度の目標値,上限値,下限値および運動時間の目標値が格納されている。 In the present embodiment, the ROM 2 of FIG. 1 stores a “standard” target value such as an amplitude ratio d / a for each stage of rehabilitation, and has the amplitude ratio corresponding to the value of the amplitude ratio. A target value of exercise intensity, an upper limit value, a lower limit value, and a target value of exercise time which are considered to be appropriate for achieving the physical condition are stored.

 まず、リハビリを開始するにあたっての準備を行う。すなわち、CPU1は患者の脈波を取り込み、加速度脈波を求めて各振幅比を求めるとともに、安静時の脈拍数を算出する。以下に述べるように、これらの値はリハビリを実施する当日のリハビリ対象者の状態を表わしている。そこで、ROM2に格納されている振幅比の「標準的な」目標値を、測定した振幅比と安静時の脈拍数の値で補正し、リハビリ開始時点における患者の体調等に合致した目標振幅比を算出して、これをRAM3へ格納する。次いで、この目標振幅比に対応した運動強度の目標値,上限値,下限値および運動時間の目標値をROM2から読み出し、目標振幅比とともに患者へ告知する。なお、標準振幅比の補正にあたっては、測定した振幅比と脈拍数の両方を使用しても良いし、何れかの情報だけを使用しても良い。 First, prepare for starting rehabilitation. That is, the CPU 1 captures the pulse wave of the patient, obtains the acceleration pulse wave, obtains each amplitude ratio, and calculates the pulse rate at rest. As described below, these values represent the state of the rehabilitation subject on the day of the rehabilitation. Therefore, the “standard” target value of the amplitude ratio stored in the ROM 2 is corrected by the measured amplitude ratio and the value of the pulse rate at rest, and the target amplitude ratio that matches the physical condition of the patient at the start of rehabilitation. Is calculated and stored in the RAM 3. Next, the target value of exercise intensity, the upper limit value, the lower limit value, and the target value of exercise time corresponding to the target amplitude ratio are read from the ROM 2 and notified to the patient together with the target amplitude ratio. In correcting the standard amplitude ratio, both the measured amplitude ratio and the pulse rate may be used, or only one of the information may be used.

 次に、CPU1はリハビリの開始を促すメッセージを表示装置7へ表示させる。これにより、メッセージを見た患者が第1段階の運動を開始する。そしてCPU1は、患者が運動中は脈拍数を測定して、測定した脈拍数から運動強度を算出し、上述した上限値と下限値の範囲内にあるかどうかをチェックして、適正な運動強度を維持するように適宜患者へ指示を行う。またその一方で、所定時間間隔で運動量を求めて積算してゆく。 Next, the CPU 1 causes the display device 7 to display a message prompting the start of rehabilitation. Thereby, the patient who saw the message starts the first-stage exercise. Then, the CPU 1 measures the pulse rate while the patient is exercising, calculates the exercise intensity from the measured pulse rate, checks whether the exercise rate is within the range of the upper limit value and the lower limit value, and determines the appropriate exercise intensity. The patient is properly instructed to maintain the condition. On the other hand, the amount of exercise is obtained and integrated at predetermined time intervals.

 そして、上記の目標運動時間を経過後に、CPU1が運動の終了を患者へ指示して患者が一旦運動を中断させると、CPU1は再び脈波を取り込んで運動後の振幅比を算出し、この段階における振幅比の目標値に達したかどうかを調べる。そして、目標値にいまだ達していなければ、測定値が目標値に達するまで、引き続き運動を行うように患者へ指示を出す。 Then, after the elapse of the target exercise time, when the CPU 1 instructs the patient to end the exercise and once suspends the exercise, the CPU 1 again takes in the pulse wave and calculates the amplitude ratio after the exercise. It is checked whether the target value of the amplitude ratio at has been reached. If the target value has not yet been reached, the patient is instructed to continue exercising until the measured value reaches the target value.

 他方、測定結果が現段階の運動の目標値に達した時点で、CPU1は次の段階の運動に移行することを促すメッセージを表示装置7へ表示させるとともに、第2段階における新たな振幅比の標準的な目標値をROM2から読み出し、上記と同様に補正を行ったのち、補正後の振幅比の目標値に対応する新たな運動強度の目標値,上限値,下限値および運動時間の目標値を表示させる。これにより、患者は第1段階の運動を終了させて、第2段階の運動へ移行することができる。このようにして、患者は段階を追ってリハビリのメニューをこなしてゆくことができる。 On the other hand, when the measurement result reaches the target value of the exercise at the current stage, the CPU 1 displays a message prompting the transition to the exercise at the next stage on the display device 7 and displays a new amplitude ratio in the second stage. After reading a standard target value from the ROM 2 and performing correction in the same manner as described above, a new target value of exercise intensity, an upper limit value, a lower limit value, and a target value of exercise time corresponding to the target value of the corrected amplitude ratio are set. Is displayed. Thereby, the patient can end the exercise of the first stage and move to the exercise of the second stage. In this way, the patient can complete the rehabilitation menu step by step.

 そして、全ての段階が完了した時点で、CPU1がリハビリ終了の旨のメッセージを表示装置7に表示させると、患者はリハビリを終わらせる。なお、本実施形態では振幅比d/aを用いることとして説明したが、これをLF,HF,「LF/HF」,RR50で置き換えることも当然に可能である。 {Circle around (5)} When all the steps are completed, the CPU 1 causes the display device 7 to display a message to the effect that rehabilitation has ended, and the patient ends the rehabilitation. Although the present embodiment has been described as using the amplitude ratio d / a, the amplitude ratio can be replaced with LF, HF, “LF / HF”, or RR50.

 [第5実施形態]
 次に、上記構成による健康状態管理装置を、使用者が自らの健康管理に適用する場合について説明する。CPU1は、毎日、決められた測定時刻においてセンサインターフェース6から脈波の取り込みを行う。ここで、本実施形態においては、2時間おきに測定を実施するものとする。そして、第1実施形態と同様の手順により、振幅比d/a等を算出して、時計回路9から読み取った時刻と共にこれら算出結果をRAM3へ格納する。なお、測定時刻において使用者が運動中であると振幅比の算出ができないが、その場合には、加速度センサ5の出力を監視して、運動が終わるのを待ってから振幅比の算出を行うようにする。
[Fifth Embodiment]
Next, a case where the user applies the health condition management device having the above configuration to his / her own health management will be described. The CPU 1 captures a pulse wave from the sensor interface 6 at a predetermined measurement time every day. Here, in this embodiment, the measurement is performed every two hours. Then, the amplitude ratio d / a and the like are calculated in the same procedure as in the first embodiment, and the calculation results are stored in the RAM 3 together with the time read from the clock circuit 9. The amplitude ratio cannot be calculated if the user is exercising at the measurement time. In this case, the output of the acceleration sensor 5 is monitored, and the calculation of the amplitude ratio is performed after the exercise is completed. To do.

 一方、各測定時刻(例えば、午後2時)で、CPU1は、過去所定期間(本実施形態では一週間)において同時刻(すなわち、午後2時)に求めた振幅比をそれぞれRAM3から読み出して、これらの振幅比と現時点(すなわち、午後2時)の振幅比とから移動平均を求める。そして、この移動平均を、現時点における振幅比と測定時刻と一緒にしてRAM3へ格納する。 On the other hand, at each measurement time (for example, 2:00 pm), the CPU 1 reads from the RAM 3 the amplitude ratio obtained at the same time (that is, 2:00 pm) in the past predetermined period (one week in this embodiment), A moving average is obtained from these amplitude ratios and the amplitude ratio at the present time (that is, 2:00 pm). Then, the moving average is stored in the RAM 3 together with the current amplitude ratio and the measurement time.

 次いで、前日の同時刻(すなわち、前日の午後2時)に算出しておいた移動平均の値をRAM3から読み出して、この移動平均の値を現時点の振幅比と比較する。そして、両者の差が一定値を越えたかどうかを調べ、一定値を越えていれば警告メッセージを表示装置7へ表示させることで、現時点における状態が過去一週間の平均的な状態から逸脱したことがわかり、使用者に警告を与えることができる。 Next, the value of the moving average calculated at the same time of the previous day (that is, 2:00 pm of the previous day) is read from the RAM 3 and the value of the moving average is compared with the current amplitude ratio. Then, it is checked whether or not the difference between the two exceeds a certain value. If the difference exceeds the certain value, a warning message is displayed on the display device 7 so that the current state deviates from the average state in the past week. And a warning can be given to the user.

 なお、上記の説明では、脈波から得られた振幅比をそのまま使用することとした。しかるに、加速度センサ5を活動量モニタと見なせば、使用者の体の動きと加速度脈波との間の相関関係を得ることができる。そこで、振幅比の算出にあたっては、この相関情報と加速度センサ5の出力値とをもとにして、計測された振幅比の値を補正するようにしても良い。 In the above description, the amplitude ratio obtained from the pulse wave is used as it is. However, if the acceleration sensor 5 is regarded as an activity monitor, a correlation between the movement of the user's body and the acceleration pulse wave can be obtained. Therefore, when calculating the amplitude ratio, the measured value of the amplitude ratio may be corrected based on the correlation information and the output value of the acceleration sensor 5.

 また、RAM3に格納した過去所定期間(一週間,一ヶ月,一年など)の振幅比の推移を表示装置7上にグラフ表示させて、血液循環の状態の変化を使用者へ告知することも可能である。また、上記の説明では振幅比d/aを用いることとしたが、LF,HF,「LF/HF」,RR50を用いることも当然に可能である。 Further, the change of the amplitude ratio in the past predetermined period (eg, one week, one month, one year, etc.) stored in the RAM 3 may be displayed on the display device 7 as a graph to notify the user of the change in the state of blood circulation. It is possible. In the above description, the amplitude ratio d / a is used. However, it is naturally possible to use LF, HF, "LF / HF", and RR50.

 [応用形態]
 なお、上記実施形態では、使用者に対する様々な告知をメッセージで表示するようにしたが、音で告知するようにしても良い。例えば、本装置を腕時計と組み合わせれば、腕時計に組み込まれている既存のアラーム機能を流用することができる。また、それ以外の携帯機器の場合についても、圧電素子やスピーカなどを用いた音源を設ければ、アラーム音のみならず音声メッセージなどによる告知も実現することができる。こうした音による告知を行えば、視覚障害を持つ人であっても本装置を何らの支障もなく使用することができる。また、使用者が運動の最中においては、いちいち表示されたメッセージを見る必要がなくなるため、健常者にしてみても煩わしくなくて好ましいと言える。
[Application]
In the above embodiment, various notifications to the user are displayed by messages, but may be notified by sound. For example, if this device is combined with a wristwatch, the existing alarm function built into the wristwatch can be used. Also, in the case of other portable devices, if a sound source using a piezoelectric element, a speaker, or the like is provided, not only an alarm sound but also a notification by a voice message or the like can be realized. By making such a sound notification, even a visually impaired person can use the apparatus without any trouble. In addition, since the user does not have to look at the displayed message during the exercise, it can be said that the user is not bothersome and preferable for healthy persons.

 また、運動の評価結果や使用者への指示内容に応じて、鳴らす音楽の種類を変えたり音のピッチを変えるなどして、使用者に違いがわかるような工夫をすることも考えられる。さらに、メッセージと音とを併用して告知するようにしても良い。また、聴力障害者のためには、メッセージや音の代わりに触覚へ訴えるようにしても良い。例えば、腕時計の裏面に振動板を取り付けてこの振動板を振動させるか、あるいは、腕時計全体を振動させる構造として、振動によって使用者へ告知することが考えられる。さらに、振動の強弱や振動時間に変化を持たせることによって、メッセージや音声と同様に様々な態様での告知が可能となる。 In addition, it is conceivable that the user can understand the difference by changing the type of music to be played or changing the pitch of the sound in accordance with the evaluation result of the exercise and the contents of instructions to the user. Further, the notification may be made using both the message and the sound. For the hearing impaired, a tactile sensation may be appealed instead of a message or sound. For example, it is conceivable to attach a diaphragm to the back surface of the wristwatch and vibrate the diaphragm, or to notify the user by vibration as a structure for vibrating the entire wristwatch. Furthermore, by giving a change in vibration intensity and vibration time, it is possible to notify in various forms as in the case of messages and voices.

 また、上記実施形態では、加速度センサ5を脈波センサ4に近接配置することとしたが、実際のところ、加速度センサ5は人体のどこに取り付けても良い。また、上記実施形態では、加速度脈波を用いることとしたが、これは加速度脈波が最も良く知られており、理解しやすいからに過ぎない。従って、本発明は、脈波の原波形,1次微分の波形,加速度脈波よりも高次の微分波形,の何れにも適用することができるのは勿論である。 Further, in the above embodiment, the acceleration sensor 5 is arranged close to the pulse wave sensor 4, but actually, the acceleration sensor 5 may be mounted anywhere on the human body. In the above embodiment, the acceleration pulse wave is used, but this is only because the acceleration pulse wave is best known and is easy to understand. Therefore, it is needless to say that the present invention can be applied to any of the original waveform of the pulse wave, the first derivative waveform, and the derivative waveform higher than the acceleration pulse wave.

 ここでは、その一例として、脈波の原波形を用いた場合について若干の説明を行うこととする。図12は、典型的な脈波の原波形を示したものである。この図において、(a)は、いわゆる平脈と呼ばれているものであり、3つの峰を持つことを特徴とした三峰波である。ここで、同図におけるP1〜P5は脈波の変曲点(ピーク)である。一方、図12(b)はいわゆる滑脈と言われている脈波であり、2つの峰を持つことを特徴とした二峰波である。他方、図12(c)は弦脈と呼ばれている脈波である。 Here, as an example, a case where the original waveform of the pulse wave is used will be described briefly. FIG. 12 shows an original waveform of a typical pulse wave. In this figure, (a) is a so-called flat vein, which is a trimodal wave characterized by having three peaks. Here, P1 to P5 in the figure are inflection points (peaks) of the pulse wave. On the other hand, FIG. 12B shows a pulse wave called a so-called smooth pulse, which is a bimodal wave characterized by having two peaks. On the other hand, FIG. 12C shows a pulse wave called a chord vein.

 これらの各脈波と使用者が行う運動との関連を調べてみると、一般に、運動前においては、図12(a)に示す平脈が見られる。また、運動を行った場合であっても、その運動が軽すぎるような場合には、運動後においても平脈が観察される。一方、実施した運動が適度なものであれば、運動後においては図12(b)に示す滑脈が観察されるようになる。他方、実施した運動が過度なものであると、運動後においては図12(c)に示す弦脈の状態を呈することとなる。 関 連 When examining the relationship between each of these pulse waves and the exercise performed by the user, generally, before exercise, a flat pulse shown in FIG. Even if exercise is performed, if the exercise is too light, a flat pulse is observed even after exercise. On the other hand, if the exercise performed is moderate, the smooth vein shown in FIG. 12B will be observed after the exercise. On the other hand, if the exercise performed is excessive, the state of the chord vein shown in FIG.

 このように、脈波の原波形を用いた場合には、運動後における脈波の波形が平脈,滑脈,弦脈の何れに分類されるかを判別することによって、使用者が行った運動を評価できることがわかる。ここで、測定された脈波から変曲点P1〜P5を抽出して該脈波の特徴を捉えるには、例えば、本発明の発明者による特許出願(特願平5−197569号,ストレス評価装置および生理的年齢評価装置)に詳述された手法を用いることが可能である。そこで、以下にその概要を述べることとする。 As described above, when the original waveform of the pulse wave is used, it is determined whether the waveform of the pulse wave after the exercise is classified into a flat vein, a smooth vein, or a chord vein. It can be seen that can be evaluated. Here, in order to extract the inflection points P1 to P5 from the measured pulse wave and to grasp the characteristics of the pulse wave, for example, a patent application (Japanese Patent Application No. 5-197569, stress evaluation) by the inventor of the present invention may be used. Device and physiological age evaluation device). Therefore, the outline is described below.

 この手法によれば、脈波の各拍の波形について、次のような情報を採取して脈波の特徴を抽出するものである。すなわち、図13に示すように、
1)脈波の各拍内に順次現れる変曲点P1〜P5における脈圧y1〜y5,
2)脈波が立ち上がる脈波開始時刻t0 を基準とした場合において、各変曲点P1〜P5が出現するまでの経過時間T1〜T5と次の拍の脈波が立ち上がるまでの経過時間T6 ,
3)変曲点P1〜P5の各々が極大であるか極小であるかの別、である。なお、図1のROM2には、平脈,滑脈,弦脈の各々に関する脈波の特徴である経過時間T1 〜T6 ,脈圧y1〜y5,各変曲点の極大/極小の別などを、予め格納しておくようにする。
According to this method, the following information is collected from the waveform of each pulse of the pulse wave to extract the characteristics of the pulse wave. That is, as shown in FIG.
1) pulse pressures y1 to y5 at inflection points P1 to P5 appearing sequentially in each beat of the pulse wave;
2) On the basis of the pulse wave start time t0 at which the pulse wave rises, the elapsed times T1 to T5 until the inflection points P1 to P5 appear and the elapsed time T6 until the pulse wave of the next beat rises,
3) Whether each of the inflection points P1 to P5 is a local maximum or a local minimum. The ROM 2 shown in FIG. 1 stores the pulse wave characteristics relating to each of the normal pulse, the smooth pulse, and the chord pulse, such as the elapsed time T1 to T6, the pulse pressure y1 to y5, and the maximum / minimum value of each inflection point. It should be stored in advance.

 また、この場合における健康状態管理装置の動作は大略次のようなものである。まず、CPU1は、取り込んだ脈波の波形から所定のカットオフ周波数よりも低域の周波数成分だけを取り出して、得られた波形のデータをRAM3へ格納する。次に、低周波数成分だけからなる脈波波形について、その時間微分を求める処理を施す。次いで、算出された時間微分値について所定期間内の移動平均を算出し、この算出結果を傾斜情報としてRAM3へ格納する。この傾斜情報は、脈圧が上昇する傾向にあれば正の値をとり、下降する傾向にあれば負の値をとる。 The operation of the health management device in this case is roughly as follows. First, the CPU 1 extracts only frequency components lower than a predetermined cutoff frequency from the acquired pulse waveform, and stores the obtained waveform data in the RAM 3. Next, a process of calculating a time derivative of a pulse wave waveform composed of only low frequency components is performed. Next, a moving average within a predetermined period is calculated for the calculated time differential value, and the calculation result is stored in the RAM 3 as inclination information. This inclination information takes a positive value if the pulse pressure tends to increase, and takes a negative value if the pulse pressure tends to decrease.

 次に、CPU1は、上記の演算の結果を調べて、時間微分値として0が出力された場合には、これを変曲点として、この時点における波形の採取時刻及び脈圧(脈圧y1〜y5に相当する)を求めておく。また、上記の傾斜情報を参照することにより、それぞれの変曲点が極大であるのか極小であるのかを決定する。すなわち、ある変曲点に対応して求めた傾斜情報が正であればこの変曲点は極大点であり、傾斜情報が負であればこの変曲点は極小点である。さらに、CPU1は、変曲点が検出される度に、変曲点における脈圧と直前に検出された変曲点における脈圧との差分を求め、得られた差分データをストローク情報としてRAM3へ格納する。 Next, the CPU 1 checks the result of the above calculation, and when 0 is output as a time differential value, this is set as an inflection point, and the sampling time of the waveform and the pulse pressure (pulse pressure y1 to y1 to (equivalent to y5). Also, by referring to the above-mentioned inclination information, it is determined whether each inflection point is a local maximum or a local minimum. That is, if the inclination information obtained for a certain inflection point is positive, the inflection point is a local maximum point, and if the inclination information is negative, the inflection point is a minimum point. Further, each time an inflection point is detected, the CPU 1 calculates a difference between the pulse pressure at the inflection point and the pulse pressure at the inflection point detected immediately before, and uses the obtained difference data as stroke information to the RAM 3. Store.

 そして、測定時間内のすべての脈波について以上の処理を行ったあとで、CPU1は、脈波を1拍毎に分離する処理を行う。まずCPU1は、各変曲点に対応した傾斜情報とストローク情報をRAM3から取り出し、取り出されたストローク情報の中から正の傾斜情報を有するものを選び出す。次いで、これらの中からストローク情報の大きなものを上位から所定個数だけ選択し、さらにその中から中央値に相当するものを選び、脈波の各拍における立ち上がり部分が決定される。これにより、この立ち上がりの開始時点を脈波開始時刻t0 として求めることができる。 {Circle around (4)} After performing the above processing for all the pulse waves within the measurement time, the CPU 1 performs processing for separating the pulse waves for each beat. First, the CPU 1 extracts the inclination information and the stroke information corresponding to each inflection point from the RAM 3, and selects one having the positive inclination information from the extracted stroke information. Next, a predetermined number of stroke information having a large stroke information is selected from the upper part, and an information corresponding to a median value is selected from the selected information, and the rising portion of each pulse of the pulse wave is determined. Thus, the start time of the rising can be obtained as the pulse wave start time t0.

 以上のようにして、変曲点P1〜P5と、これら変曲点に対する極大/極小の別,各変曲点における脈圧y1〜y5が決定される。また、上述した各変曲点における波形採取時刻と脈波開始時刻t0 との差分を求めることにより、経過時間T1 〜T5 が算出される。さらに、隣接する脈波の拍の間で、脈波開始時刻t0 の間の時刻の差を求めることにより、脈波の各拍に対して経過時間T6 が得られる。 As described above, the inflection points P1 to P5, the maximum / minimum values for these inflection points, and the pulse pressures y1 to y5 at each inflection point are determined. The elapsed time T1 to T5 is calculated by calculating the difference between the waveform sampling time at each inflection point and the pulse wave start time t0. Further, the elapsed time T6 is obtained for each pulse of the pulse wave by obtaining the time difference between the pulse wave start times t0 between adjacent pulse wave beats.

 そして、経過時間T1〜T5,脈圧y1 〜y5 ,変曲点P1〜P5における極大/極小の別の各々につき、測定された脈波のものとROM2に格納されている既定の脈波のものとを比較すれば、測定された脈波に最も適合する脈波のタイプが、平脈,滑脈,弦脈の中から選択でき、脈波のタイプから使用者が行った運動を評価することができる。 For each of the elapsed time T1 to T5, the pulse pressure y1 to y5, and the maximum / minimum at the inflection points P1 to P5, those of the measured pulse wave and those of the predetermined pulse wave stored in the ROM 2 In comparison with the above, the type of pulse wave that best fits the measured pulse wave can be selected from among normal, smooth, and pulse veins, and the type of pulse wave can be used to evaluate the exercise performed by the user. it can.

本発明の一実施形態による健康状態管理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of a health condition management device by one embodiment of the present invention. (a)は指尖容積脈波における加速度脈波の様々な態様を表わした図であり、(b)は(a)の各パターンについて振幅比d/a及び振幅比c/aの範囲を示した図である。(A) is a figure showing various aspects of the acceleration pulse wave in the fingertip plethysmogram, and (b) shows the range of the amplitude ratio d / a and the amplitude ratio c / a for each pattern of (a). FIG. 同装置を腕時計と組み合わせた場合の図である。It is a figure when the same device is combined with a wristwatch. 同装置を腕時計と組み合わせた場合において、該腕時計の構造ををより詳細に表わした平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the structure of the wristwatch in more detail when the device is combined with a wristwatch. 同装置を腕時計と組み合わせた他の態様を示す図である。It is a figure showing other modes which combined the same device with a wristwatch. 同装置をネックレスと組み合わせた場合の図である。It is a figure when the same device is combined with a necklace. 同装置を眼鏡と組み合わせた場合の図である。It is a figure at the time of combining the same device with glasses. 使用者が実施した運動の運動量と運動の前後において測定された振幅比d/aの変化率との関係を表わす図である。It is a figure showing the relationship between the amount of exercise of the exercise | movement which the user performed, and the change rate of the amplitude ratio d / a measured before and after exercise. 心電図とRR間隔の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an electrocardiogram and RR interval. 心電図と脈波との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an electrocardiogram and a pulse wave. (a)はRR間隔変動と該変動を構成する周波数成分の関係を示す図である。また、(b)はRR間隔変動のスペクトル分析を行った結果を示した図である。(A) is a figure which shows the relationship between RR interval fluctuation | variation and the frequency component which comprises this fluctuation | variation. (B) is a diagram showing a result of a spectrum analysis of RR interval fluctuation. 典型的な脈波の原波形を示す図であって、(a)は平脈,(b)は滑脈,(c)は弦脈である。It is a figure which shows the original waveform of a typical pulse wave, (a) is a normal pulse, (b) is a smooth pulse, (c) is a chord. 脈波の1拍について、脈波の波形の特徴を説明するための図である。It is a figure for explaining the characteristic of the waveform of a pulse wave about one pulse of a pulse wave. 指尖容積脈波の波形を表わす図であって、(a)は測定された原波形,(b)は速度脈波,(c)は加速度脈波である。It is a figure showing the waveform of a fingertip plethysmogram, (a) is a measured original waveform, (b) is a velocity pulse wave, (c) is an acceleration pulse wave. 指尖容積脈波における加速度脈波の一波形分を取り出した図である。It is the figure which extracted one waveform part of the acceleration pulse wave in a fingertip plethysmogram. 第1の従来技術による加速度脈波計の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an acceleration pulse wave meter according to a first related art. 同技術において、測定された加速度脈波を類型化する際に行う加速度脈波波形の分割の様子を表わした図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a state of division of an acceleration pulse wave waveform performed when categorizing a measured acceleration pulse wave in the same technology. 第2の従来技術による加速度脈波計の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an acceleration pulse wave meter according to a second conventional technique.

符号の説明Explanation of reference numerals

 1…CPU、3…RAM、4…脈波センサ、5…加速度センサ、6…センサインターフェース、7…表示装置、8…表示制御回路 # 1 CPU, 3 RAM, 4 pulse wave sensor, 5 acceleration sensor, 6 sensor interface, 7 display device, 8 display control circuit

Claims (1)

 使用者の脈波を測定する脈波測定手段と、
 前記使用者の体動を測定する体動測定手段と、
 前記脈波の波形から前記使用者の血液循環の状態を表わす指標を求める算出手段と、
 運動の開始前において前記使用者が前記脈波測定指示を出した時点で得られた前記指標と、運動の終了後において前記使用者が前記脈波測定指示を出した時点で得られた前記指標とを取り込み、これら指標の差分に基づいて前記使用者が実施した運動の評価を行う評価手段と、
 前記運動の評価結果を前記使用者へ告知する告知手段と
 を具備してなる健康状態管理装置。
Pulse wave measuring means for measuring the pulse wave of the user,
Body movement measuring means for measuring the body movement of the user,
Calculation means for obtaining an index representing the state of blood circulation of the user from the waveform of the pulse wave,
The index obtained at the time when the user issues the pulse wave measurement instruction before the start of exercise, and the index obtained at the time when the user issues the pulse wave measurement instruction after the end of exercise. And evaluation means for evaluating the exercise performed by the user based on the difference between these indices;
Notifying means for notifying the user of the evaluation result of the exercise;
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