CN1647754A - 身体信息测定装置 - Google Patents

Abstract

一种作为身体信息测定装置的便携型心电仪(100)，包括与身体接触的负电极(121)和正电极(122)；对通过该测定电极检测的身体电信号进行处理的处理电路(150)；将获得的身体信息输出给外部终端的输出端子(131)；与负电极和正电极电连接的第1触点(134)；与处理电路电连接的第2触点(135)；开闭盖(130)，在关闭状态将输出端子掩盖，在打开状态使输出端子露出。以在开闭盖关闭的状态，使第1触点和第2触点处于导通状态，在打开的状态，使第1触点和第2触点处于非导通状态的方式构成便携型心电仪。可形成能可靠防止触电事故的发生，且可低价制作的身体信息测定装置。

Description

身体信息测定装置

技术领域

本发明涉及具有用于与外部终端连接的输出端子的身体信息测定装置。

背景技术

作为具有用于与身体接触的测定电极，通过对借助该测定电极检测的身体电信号进行处理获得身体信息的身体信息测定装置，人们普遍地知道有心电仪，身体脂肪议等。在这些身体信息测定装置中，在过去，强烈要求与外部终端连接。

比如，在心电仪中，采取的心电数据的分析或保存，向纸媒体的打印输出，向远程地的心电数据的发送等的要求非常强烈，要求在装置主体上设置以与个人计算机(在下面简称为“PC”)或打印机、通信机构等的连接为目的的接口。在近年日益普及的支架式心电仪或者便携型心电仪中，上述要求特别强烈，为了将在家里采取的心电数据提供给专门医生，强烈要求与外部终端的连接。

为了在心电仪中实现与这样的外部终端的连接，为了在心电仪的装置主体和外部终端之间，实现信号的授受，必须在心电仪中，设置某种接口。作为该接口，可采用红外线通信或者光纤通信、磁、电磁耦合的各种的接口(参照比如，JP特开平9-224917号公报，JP特开昭63-206225号公报和JP特开平5-7560号公报)。但是，在采用这些接口的场合，具有不仅装置结构复杂，而且在成本和性能方面还存在问题。与此相对，作为可以低成本制作，并且实现可靠的信号授受的连接方法，包括有采用USB(Universal SerialBus：通用串行总线)或者RS-232C等的串联总线的有线连接。

比如，在采用USB的有线连接中，在心电仪中的装置主体中，设置输出端子，并且在外部终端的装置主体中，设置输入端子，通过USB连接缆线，将该输出端子和输入端子连接，由此，实现心电仪的装置主体和外部终端之间的连接。这样，可在心电仪的装置主体和外部终端之间，可靠且低价格地实现信号的授受。

但是，在采用使用了这种连接缆线的有线连接的场合，具有输入到外部终端中的电源电压产生波动，通过连接缆线，混入到设置于心电仪的装置主体内部的处理电路中的危险性。在于被测者与测定电极接触的状态，产生这种电源电压的混入的场合，还具有被测者通过测定电极而触电的危险。于是，在考虑到被测者的安全的场合，必须按照不产生这样的触电事故的方式，采取某种触电防止措施。

作为通常进行的触电防止措施，人们知道有采用光学耦合器的类型(参照比如，JP实开平5-9507号公报，JP特开昭61-232832号公报和JP特开昭63-272324号公报等)。该光学耦合器通过光，将电绝缘的2个电路耦合，通常，通过发光二极管和光电三极管的组合来实现。在采用光学耦合器的场合，由于可将外部终端的内部电路与心电仪的测定电极电绝缘，故可在事先防止触电事故的发生。

但是，为了在心电仪中，采用光学耦合器，来实施触电防止措施，必须在心电仪的装置主体中，放置多个(2～4个)光学耦合器。光学耦合器为价格较高的元件，在设置多个光学耦合器的场合，导致制造成本增加，并且也无法避免装置整体尺寸的增加。

与此相对，在具有从装置主体，采用连接缆线，将测定电极引出到外部的结构的心电仪中，按照无法同时将用于连接心电仪的装置主体与测定电极的连接缆线，与用于连接心电仪的装置主体与外部终端的连接缆线与心电仪的装置主体连接方式构成，由此，也可采取触电防止措施(参照比如，JP实开平5-9508号公报，JP实开平5-9509号公报和JP特开平6-197875号公报等)。如果以这样的方式构成，由于在心电仪的装置主体与外部终端连接的状态，设置于心电仪的装置主体内部的处理电路和测定电极之间必定电绝缘，故能够可靠地防止上述触电事故。

但是，虽然上述触电防止措施对于具有测定电极，通过连接缆线，引出到心电仪的装置主体外部的结构的心电仪是非常有效的，但是，在具有测定电极设置于装置主体的外表面的结构的心电仪(主要多为便携型心电仪)的场合，无法采用这种触电防止措施，必须采取其它触电防止措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种身体信息测定装置，其可在与装置结构如何无关的情况下，不压迫制造成本而应用，并且实施可可靠地防止触电事故发生的触电防止措施。

本发明的身体信息测定装置，包括与身体接触的测定电极；处理电路，该处理电路设置于装置主体的内部，对通过上述测定电极检测的身体电信号进行处理；输出端子，该输出端子设置于上述装置主体，将通过上述处理电路处理而获得的身体信息输出给外部终端；第1触点，该第1触点设置于上述装置主体，与上述测定电极电连接，第2触点，该第2触点设置于上述装置主体，与上述处理电路电连接；切换机构，该切换机构设置于上述装置主体，将上述第1触点和第2触点切换到导通状态或非导通状态。

通过形成上述方案，由于可通过对切换机构进行操作，将测定电极和处理电路切换到导通/非导通状态，故在身体信息测定装置的装置主体上连接外部终端的状态，必定使它们处于非导通状态，可靠防止触电事故。另外，由于通过在测定电极与处理电路之间，仅仅设置触点的简单的方案，实现触电防止措施，故无论什么样的装置结构的身体信息测定装置，均可适用，另外，也不使装置的尺寸增加或制造成本增加。

在本发明的身体信息测定装置中，最好，在用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子连接的状态，上述切换机构使上述第1触点和第2触点处于非导通状态。

象这样，在设置于身体信息测定装置的装置主体的输出端子上，连接用于与外部终端连接的连接端子的状态，必定切换机构使第1触点和第2触点处于非导通状态，由此，可形成更加可靠的触电防止措施。

在上述本发明的身体信息测定装置中，最好，其还包括盖体，该盖体设置于装置主体，在关闭状态，将上述输出端子掩盖，不能将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子连接，在打开状态，使上述输出端子露出，可将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子连接，上述切换机构与上述盖体的开闭动作连动地动作，在关闭状态，上述第1触点和第2触点处于导通状态，在打开状态，上述第1触点和第2触点处于非导通状态。

象这样，通过按照伴随可将连接端子与输出端子连接或不将这两者连接的盖体的动作，使切换机构动作的方式构成，可根据用户的盖体操作，可靠地实现触电防止措施。

如果象上面描述的那样，采用本发明，则可提供下述的身体信息测定装置，其在不压迫制造成本的情况下，适用于任何装置结构的身体信息测定装置，并且可实施能可靠地防止触电事故的发生的触电防止措施。

根据对应于附图而理解的本发明的具体描述，会明白本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点。

附图说明

图1为表示本发明的实施例的便携型心电仪的组成的示意立体图；

图2为表示本发明的实施例的便携型心电仪的主视图；

图3为在图1所示的便携型心电仪中，开闭盖处于关闭状态的俯视图；

图4为本发明实施例的便携型心电仪的仰视图；

图5为本发明实施例的便携型心电仪的右侧视图；

图6为本发明实施例的便携型心电仪的左侧视图；

图7为表示在本发明实施例的便携型心电仪中，开闭盖处于打开状态的俯视图；

图8为表示在本发明实施例的便携型心电仪中，开闭盖处于关闭状态的示意纵向剖视图；

图9为表示在本发明实施例的便携型心电仪中，开闭盖处于打开状态的示意纵向剖视图；

图10为在采用本发明实施例的便携型心电仪，测定心电波形时，被测者应采取的测定姿势的立体图；

图11为从上方观看在采用本发明实施例的便携型心电仪，测定心电波形时，被测者应采取的测定姿势的图；

图12为表示本发明的实施例的便携型心电仪的右手的持握状态的图；

图13为本发明的实施例的便携型心电仪与PC连接的状态的方框图；

图14为本发明用于支架式心电仪的场合的方框图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的一个实施例进行详细描述。另外，在下面给出的实施例中，作为身体信息测定装置，例举可搬运，可容易测定、存储心电波形的便携型心电仪来进行描述。

首先，对本实施例的便携型心电仪的外观结构进行描述。

如图1～图6所示的那样，本实施例的便携型心电仪100，为使操作性优良，其重量和尺寸小且轻量化到可通过单手保持的尺寸和重量。该便携型心电仪100包括扁平且细长的大致长方体形状的外形的装置主体110，在其外表面(正面111，背面112，顶面113，底面114，右侧面115和左侧面116)设置有显示部或操作部，测定电极等。

在该装置主体110的内部，内部设置有处理电路150，该处理电路150用于对通过测定电极检测的身体电信号进行处理(参照图13)。作为该处理电路150，对应的包括有比如，对通过测定电极检测的身体电信号进行放大的放大电路151、或从通过测定电极检测的身体电信号中，去除杂波(noise)成分的滤波电路152、将模拟信号转换为数字信号的A/D转换器153，进行各种运算的CPU(central processing unit)154、临时存储心电信息的存储器155等。

如图1和图2所示，在装置主体110的正面111的纵向(图中箭头A方向)的一端附近处，设置有作为用于开始测定的操作按钮的测定按钮142。另外，在装置主体110的正面111的另一端附近处，设置有显示部148。该显示部148由如液晶显示器等构成，其为显示测定结果等的部位。测定结果如图1所示，作为心电波形或数字数据而显示。

如图1和图3所示，在装置主体110的顶面113的规定位置，设置有电源按钮141。电源按钮141为对便携型心电仪100的开/关进行操作的操作按钮。另外，在装置主体110的顶面113的规定位置，设置有作为盖体的开闭盖130。该开闭盖130按照在关闭状态掩盖后述的外部终端的输出端子131(参照图7～图9)的方式设置，相对装置主体110可自由开闭地安装。

如图1和图4所示，在装置主体110的底面114的规定位置，设置有各种操作按钮。在图示便携型心电仪100中，设置有设定按钮143，显示按钮144，左滚动按钮145和右滚动按钮146。在这里，设定按钮143为用于进行便携型心电仪100的各种设定的操作按钮，显示按钮144为用于在显示部148中显示测定结果的操作按钮。另外，左滚动按钮145和右滚动按钮146为用于对显示于显示部148中的测定结果的曲线图或指南信息等进行滚动显示的操作按钮。

如图1和图5所示，在位于装置主体110的长度方向的一端的右侧面115，设置有作为一对测定电极中的一个电极的负电极121，以及用于引出成为身体电位变化的基准的电位的参比电极123。该右侧面115形成圆滑地弯曲的形状，以便在被测者采取后述的测定姿势时，被测者的右手食指能够紧密配合。另外，在该右侧面115，形成有朝向上下方向延伸的凹部115a。该凹部115a呈接纳被测者的右手食指的形状。

上述负电极121和参比电极123由导电性材料形成，与后述第1触点134(参照图7～图9)电连接。另外，该负电极121和参比电极123按照其表面在装置主体110的外表面露出的状态的方式设置于设在右侧面115上的凹部115a的内部。此外，负电极121位于靠近右侧面115的顶面113的位置，参比电极123位于靠近右侧面115的底面114的位置。

如图6所示，在位于装置主体110的长度方向的另一端的左侧面116上，设置有作为一对测定电极中的另一个电极的正电极122。该正电极122由导电性材料形成，与后述第1触点134(参照图7～图9)电连接。

象上述那样，本实施例的便携型心电仪100在装置主体110的上面113的规定位置，设置有用于与外部终端有限连接的输出端子131。该输出端子131为用于向外部终端，输出临时存储于设置在装置主体110内部的存储器中的心电信息的端子，其可以采用与比如，USB或者RS-232C等相对应的端子。

下面对上述输出端子131和其周边结构进行更具体的描述。

如图7～图9所示，在本实施例的便携型心电仪100中，用于与外部终端连接的输出端子131设置于通过上述开闭盖130覆盖的部分装置主体110的外表面上。另外，在输出端子131的附近，分别按照电气独立的方式设置有与负电极121、正电极122和参比电极123电连接的第1触点134。该第1触点134由导电性的部件形成，与输出端子131相同，设置于在关闭状态通过开闭盖130被覆盖部分的装置主体110的外表面。另外，如图7所示，在打开开闭盖130的打开状态，输出端子131和第1触点134在装置主体110的顶面113呈露出的状态。

象上述那样，开闭盖130在关闭状态，将输出端子131掩盖，在打开状态，使输出端子131露出。由此，在关闭状态，无法在输出端子131插入用于与外部终端有线连接的连接缆线的连接端子，在打开状态，可将上述连接端子插入输出端子131中。

如图7所示，在开闭盖130的内侧面，在与第1触点134相对应的位置，设置有突起部132。该突起部132按照在开闭盖130关闭的关闭状态，与第1触点134接触，将第1触点134向下方下压规定量的方式构成。如图8和图9所示，第1触点134的前端呈钩状弯曲，使该部分具有弹性。

如图8和图9所示，第2触点135位于第1触点134的下方。第2触点135由形成于电路基板133上的导电图案形成，按照分别与电气独立地设置的第1触点134相对应的方式电气独立地设置于电路基板133上。这些第2触点135与设置于装置主体110内部的处理电路150电连接。另外，最好，处于打开状态的第1触点134和第2触点135之间的距离为考虑假定的外部终端的电源电压，就算是唯恐在这些触点之间产生的最大电压的情况下，仍能不产生放电现象的足够的绝缘距离。

如图8所示，在关闭开闭盖130的关闭状态，通过设置于开闭盖130的内侧面的突起部132，将第1触点134朝向第2触点135侧向下方按压，第1触点134和第2触点135处于接触的状态。即，通过开闭盖130的按压，成为第1触点134和第2触点135处于电导通的导通状态。

另一方面，如图9所示，为了将连接缆线的连接端子与设置在开闭盖130内侧的输出端子131连接，在使开闭盖130朝向图8所示的箭头B方向旋转，打开开闭盖130的打开状态的场合，由于解除突起部132对第1触点134的下压，故第1触点134根据其弹性，朝向与第2触点135所在的方向相反的方向移动，恢复到原始的位置。由此，处于第1触点134和第2触点135不接触的状态。即，通过解除开闭盖130的按压，第1触点134和第2触点处于不电导通的非导通状态。

象这样，在本实施例的便携型心电仪100中，伴随开闭盖130的动作，使第1触点134和第2触点135切换成导通状态或非导通状态。即，在本实施例的便携型心电仪100中，开闭盖130用作切换机构。在导通状态，负电极121，正电极122和参比电极133与设置于装置主体110内部的处理电路150电连接，由此进行心电波形的测定。另一方面，在非导通状态，负电极121，正电极122和参比电极123从设置于装置主体110内部的处理电路150电中断，即使在负电极121和正电极122与皮肤接触的情况下，仍无法测定心电波形。

下面对在采用上述方案的便携型心电仪100，测定心电波形时，被测者应采取的测定姿势进行描述。

在测定时，首先，被测者200使设置于装置主体110的开闭盖130处于关闭状态。通过使开闭盖130处于关闭状态，负电极、正电极122和参比电极123和设置于装置主体110内部的处理电路150处于电连接的状态，处于可测定心电波形的待机状态。

接着，如图10和图11所示，被测者200一边通过右手210，持握便携型心电仪100的装置主体110的一端附近部，一边使设置于位于装置主体110的另一端的左侧面116的正电极122直接接触位于胸部250的左侧底部的第5肋间前腋窝线上的皮肤。接着，通过右手210的拇指211，将设置于装置主体110的正面111的测定按钮142下压。接着，一边保持该状态达数十秒，一边测定心电波形。

现在对此时的便携型心电仪100的右手210的持握状态进行描述。

如图12所示，在本测定姿势，被测者200按照便携型心电仪100的装置主体110的正面111朝向上方的方式，通过右手210持握装置主体110的长度方向的一端附近。此时，通过右手210的食指212，覆盖装置主体110的右侧面115，并且将右手210的拇指211按压于装置主体110的正面111上，同时将右手210的中指按压于装置主体110的背面，夹持装置主体110，按照此方式进行持握。在该状态，右手210的食指212按照沿侧面115的方式轻轻地弯曲，并插入设置于右侧面115的凹部115a内，使其处于与设置于凹部115a内部的负电极121和参比电极123接触的状态。

通过形成以上的测定姿势，成为位于便携型心电仪100的装置主体110的右侧面115的负电极121和参比电极123与被测者200的右手210的食指212接触，位于装置主体110的左侧面116的正电极122处于与被测者200的胸部250接触的状态。由此，按照与负电极121接触的右手210、与胸部250非接触的前臂220、同样与该胸部250非接触的上臂230和右肩240、连接有正电极122的胸部250的顺序，在被测者的身体上形成测定电路。

根据上面所述，通过心肌的活动而产生的活动电位作为在作为测定电极的负电极121和正电极122之间产生的电位差被检测出，由设置于便携型心电仪100内部的处理电路150处理，由此，能够得到包含心电波形的心电信息。另外，这样获得的心电信息暂时存储于设置在便携型心电仪100内部的存储器155中，根据需要，输出给外部终端。

下面对本实施例所采用的便携型心电仪与外部终端连接，将存储于存储器中的心电信息输出给外部终端时的系统组成进行描述。下述所示的系统组成例举了作为与便携型心电仪的装置主体连接的外部终端采用PC的场合。

如图13所示，在便携型心电仪100与作为外部终端的PC300连接的场合，设置于装置主体110上的开闭盖130处于关闭状态，使输出端子131露出，位于一端与PC300连接的连接缆线400的另一端侧的连接端子与该输出端子131连接。由此，成为便携型心电仪100的装置主体110和PC300处于通过连接缆线400而连接的状态，成为设置于便携型心电仪100的装置主体110内部的处理电路150与PC300的内部电路(CPU351，存储器352等)电连接的状态。如果处于这样的状态，可在通过连接缆线400设置于便携型心电仪100的装置主体110内部的处理电路150和设置于PC300内部的内部电路之间，能够进行信号的授受，可将存储于便携型心电仪100的存储器155中的心电信息转送给PC300的存储器352。

在本实施例的便携型心电仪100中，通过为了使装置主体110和PC300连接而进行的开闭盖130的操作，解除第1触点134和第2触点135的电连接。由此，在装置主体110和PC300连接的状态，负电极121、正电极122和参比电极123必定处于与设置于装置主体110内部的处理电路150电绝缘的状态。由此，即使在PC300的电源电路353的电源电压通过PC300和内部电路和连接缆线400，形成波动(surge)而混入到便携型心电仪100的处理电路150中的情况下，仍无法到达负电极121和正电极122和参比电极123。由此，即使在混入上述波动(surge)的场合，被测者与测定电极接触的情况下，仍没有被测者触电的危险。

如上面所描述的那样，在本实施例的便携型心电仪中，伴随开闭盖的操作，测定电极和参比电极与设置于装置主体内部的处理电路之间的电连接切换为导通状态或非导通状态。更具体地说，在为了将便携型心电仪与外部终端连接，而打开开闭盖的状态，由于第1触点和第2触点处于非接触状态，故在便携型心电仪的装置主体与外部终端连接的状态，必定形成测定电极和参比电极与设置于装置主体内部的处理电路电绝缘的状态。由此，可可靠地事先防止唯恐在便携型心电仪与外部终端连接的场合产生的触电事故。

另外，由于本方案那样的触电防止结构通过仅仅在测定电极和处理电路之间设置触点的简单方案而实现，故无论什么样的装置结构的身体信息测定装置均可适用。比如，如图14所示，即使对于支架式心电仪，仍可采用本发明。另外，由于通过仅仅在测定电极和处理电路之间，设置触点的简单方案，实现触电防止措施，故也不会导致装置尺寸的增加或制造成本的增加。

在上述实施例中，以盖体可自由开闭地安装于装置主体上的场合为实例而进行了描述，但是，本发明不特别限于此形式。比如，也可为以可自由装卸的方式安装于装置主体上的盖体，也可以是以可自由滑动的方式安装于装置主体上的盖体。

另外，在上述实施例中，以伴随盖体的开闭动作，第1触点和第2触点切换到导通状态或非导通状态的场合为实例而进行了描述，但是，本发明不特别限于此形式，比如，也可按照伴随连接端子与输出端子连接的连接动作，第1触点和第2触点切换到导通状态或非导通状态的方式构成，特别是，也可不伴随用户的连接操作，仅仅在单独装置上，设置仅切换第1触点和第2触点的导通/非导通状态的开关。

还有，在上述实施例中，以从便携型心电仪，仅仅向外部终端，输出信号的方式构成的实例而进行了描述，但是，当然，也可按照沿双向，进行信号的输入输出的方式构成。另外，所连接的外部终端并不限于PC，也可采用打印机或通信装置等的各种终端。

另外，在上述实施例中，通过本发明用于在装置主体的外表面，设置测定电极和参比电极的便携型心电仪和在装置主体的外部引出测定电极和参比电极的支架式心电仪的实例而进行了描述，但是，当然，本发明也可用于设置于医院等的固定式心电仪。本发明的适用范围不限于心电仪，如果为具有用于与身体接触的测定电极，通过对由该测定电极检测的身体电信号进行处理的方式，获得身体信息的身体信息测定装置，则可用于任何的装置。作为身体信息测定装置，比如，考虑采用测定肌电、脑波、身体阻抗(内部组织或皮肤的阻抗)等的测定装置。

在上面对本发明进行了详细描述，但是，显然可理解，此场合仅仅是举例性的，并不是限定性的，本发明的精神和范围仅由后附的权利要求的范围限定。

Claims (6)

1.一种身体信息测定装置，其特征在于，包括：

与身体接触的测定电极(122)；

处理电路(150)，该处理电路(150)设置于装置主体(110)的内部，对通过上述测定电极(122)检测出的身体电信号进行处理；

输出端子(131)，该输出端子(131)设置于上述装置主体(110)，将通过上述处理电路(150)处理而获得的身体信息输出给外部终端；

第1触点(134)，该第1触点(134)设置于上述装置主体(110)，与上述测定电极(122)电连接；

第2触点(135)，该第2触点(135)设置于上述装置主体(110)，与上述处理电路(150)电连接；

切换机构，该切换机构设置于上述装置主体(110)，将上述第1触点(134)和上述第2触点(135)切换成导通状态或非导通状态。

2.根据权利要求1所述的身体信息测定装置，其特征在于，上述切换机构，在将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子(131)连接的状态，使上述第1触点(134)和第2触点(135)处于非导通状态。

3.根据权利要求2所述的身体信息测定装置，其特征在于，还包括盖体(130)，该盖体(130)设置于上述装置主体(110)，在关闭状态，通过将上述输出端子(131)掩盖，不能将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子(131)连接；在打开状态，通过使上述输出端子(131)露出，能够将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子(131)连接；

上述切换机构与上述盖体(130)的开闭动作连动地动作，在关闭状态，使上述第1触点(134)和上述第2触点(135)处于导通状态；在打开状态，使上述第1触点(134)和第2触点(135)处于非导通状态。

4.根据权利要求1所述的身体信息测定装置，其特征在于，上述测定电极设置于上述装置主体的外表面。

5.根据权利要求4所述的身体信息测定装置，其特征在于，上述切换机构，在将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子(131)连接的状态，使上述第1触点(134)和上述第2触点(135)处于非导通状态。

6.根据权利要求5所述的身体信息测定装置，其特征在于，还包括盖体(130)，该盖体(130)设置于上述装置主体(110)，在关闭状态，通过将上述输出端子(131)掩盖，不能将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子(131)连接；在打开状态，通过使上述输出端子(131)露出，能够将用于与外部终端连接的连接端子与上述输出端子(131)连接；

上述切换机构与上述盖体(130)的开闭动作连动地动作，在关闭状态，使上述第1触点(134)和上述第2触点(135)处于导通状态，在打开状态，使上述第1触点(134)与第2触点(135)处于非导通状态。

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