DE202010016960U1

DE202010016960U1 - Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt

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Publication number: DE202010016960U1
Application number: DE202010016960U
Authority: DE
Original assignee: HUNG CHIN YEH
Current assignee: HUNG CHIN YEH
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2020-12-24

Abstract

Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt (10), der teilweise aus Isoliermaterial hergestellt ist, wobei der Taillengurt (10) an der Taille eines Benutzers befestigt ist, wobei eine positive Elektrode (20) und eine negative Elektrode (30) freiliegend an der der Taille des Benutzers zugewandten Innenfläche des Taillengurts (10) angeordnet sind, und wobei die positive Elektrode (20) und die negative Elektrode (30) über eine positive Leitung (21) bzw. eine negative Leitung (31) elektrisch an einen an der Frontseite des Taillengurts (10) befestigten Sender (40) angeschlossen sind, und wobei im Inneren des Senders (40) eine Schaltung (41) zur Verarbeitung von Elektrokardiogramm-Signalen vorgesehen ist, die mit der positiven Leitung (21) und der negativen Leitung (31) elektrisch verbunden ist, und wobei die empfangenen Elektrokardiogramm-Signale nach der Verarbeitung an ein Mikrocontroller (42) übermittelbar sind, und wobei die Elektrokardiogramm-Signale durch den Mikrocontroller (42) gespeichert oder über eine Hochfrequenz-Sendeeinheit (43) an eine peripherische Empfangseinheit (50) gesendet werden können, wodurch die an...

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrokardiogramm-Signalsensor, insbesondere einen Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt, dessen positiver und negativer Erfassungsanschluss mit beiden Seiten der Taille eines Benutzers in Berührung kommen, um optimale Signale der Spannungsfrequenzveränderung zu erhalten.
Üblicherweise tritt signifikante Veränderung der Herzfrequenz vor und nach der Bewegung auf. Es ist daher sehr wichtig, Variablen in Bezug auf die Herzfrequenz während der Bewegung zu messen. Um den maximalen Nutzen der Übung zu erreichen, muss die Herzfrequenz auf 60% des maximalen Werts steigen. Es ist jedoch für den Körper schädlich, wenn die Herzfrequenz auf den maximalen Wert steigt. Daher ist ein Messgerät zur bequemen und genauen Messung der Herzfrequenz erforderlich.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Brustgurt eines Pulsmessers aus der US 6,553,247 bekannt. Dabei ist eine Pulsmesseinheit 60 durch ein Halteband fixiert, um die Herzfrequenz von Zeit zu Zeit zu messen. Die gemessenen Signale werden in drahtloser Weise an einen auf dem Handgelenk befindlichen Empfänger übertragen. Jedoch weist der herkömmliche Brustgurt die folgenden Nachteile auf:

1. Die Pulsmesseinheit 60 ist über das Halteband 70 an der Brust befestigt, um ein vollständiges Anliegen zu ermöglichen. Bei der Bewegung kommt eine erhöhte Lungenkapazität vor. Daher kann die Befestigung des Haltebandes an der Brust dem Benutzer Beschwerden bzw. Atemnot bereiten.
2. Frauen haben gegenüber den Männern eine größere Brustform. Daher liegt der Pulsmesser 60 nicht vollständig an der Brust an, was zu niedrigerer Messgenauigkeit führen kann.
3. Um die Herzfrequenz genau messen zu können, kann der Pulsmesser 60 nicht außen auf die Kleidung befestigen sein, sondern innerhalb der Kleidung fest an der Brust anliegen. Daher kann das Halteband 70 erst nach dem Ausziehen der Kleidung befestigt werden. Dies ist für Männer vielleicht ein wenig unbequem, aber immer noch möglich. Es ist für Frauen insbesondere unbequem, das Halteband 70 an öffentlichen Orten zu befestigen. Daher ist der herkömmliche Brustgurt für den Einsatz bei Frauen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Mängel zu beseitigen und einen Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt zu schaffen, der durch einfache Maßnahmen die oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird ein Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt bereitgestellt, der wie Gürtel-, Hosen- bzw. Rockbund an der Taille eines Benutzers befestigt ist. Die Erfassung von Elektrokardiogramm-Signalen ist völlig frei von dem Einfluss der Kleidung oder der von der weiblichen Brust beeinträchtigt. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Elektrokardiogramm-Signalsensors ist ergonomisch, bequem und ohne Belastung. Darüber hinaus sind die Erfassungselektroden eng in Kontakt mit beiden Seiten der Taille des Benutzers, wodurch eine erhöhte Messgenauigkeit erzielbar ist. Besonders eignet es sich für Frauen in Bewegung.
Außerdem wird durch die Erfindung ein Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt bereitgestellt, bei dem die positive Elektrode und die negative Elektrode mit der Taille des Benutzers in Berührung kommen, wobei diese miteinander elektrisch verbunden sind. Zwischen den beiden Seiten der Taille liegt der größte Abstand vor. Die Spannung wird während der Durchblutung erzeugt. Die Spannungsfrequenzveränderung ist auch nicht das Gleiche, wenn die Herzfrequenzen unterschiedlich sind. Je weiter das Blut beabstandet ist, desto mehr offensichtlich ist die Spannungsfrequenzveränderung. Damit kann ein genauerer Herzfrequenz-Wert zur Verfügung stehen.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Brustgurts eines Pulsmessers;
2 eine perspektivische Darstellung der Stirnseite eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
3 eine perspektivische Darstellung der Rückseite des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
4 einen schematischen Blockschaltplan des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
6 ein weiteres Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich, ist ein erfindungsgemäßer Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt 10 versehen, der teilweise aus Isoliermaterial hergestellt ist. Der Taillengurt 10 ist an der Taille eines Benutzers befestigt, wobei eine positive Elektrode 20 und eine negative Elektrode 30 freiliegend an der der Taille des Benutzers zugewandten Innenfläche des Taillengurts 10 angeordnet sind. Die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 30 sind über eine positive Leitung 21 bzw. eine negative Leitung 31 elektrisch an einen an der Frontseite des Taillengurts 10 befestigten Sender 40 angeschlossen.
Im Inneren des Senders 40 ist eine Schaltung 41 zur Verarbeitung von Elektrokardiogramm-Signalen vorgesehen, die mit der positiven Leitung 21 und der negativen Leitung 31 elektrisch verbunden ist. Gleichzeitig werden die empfangenen Elektrokardiogramm-Signale nach der Verarbeitung an ein Mikrocontroller 42 übermittelt. Die Elektrokardiogramm-Signale können durch den Mikrocontroller 42 gespeichert oder über eine Hochfrequenz-Sendeeinheit 43 an eine peripherische Empfangseinheit 50 gesendet werden.
Auf diese Weise können die an beiden Seiten der Innenfläche des Taillengurts 10 angeordneten Elektroden 20, 30 mit den beiden Seiten der Taille des Benutzers in Berührung kommen, um die Spannungsfrequenzveränderung beim Blutfluss zu erfassen. Nach der von der Schaltung 41 vorgenommenen Verstärkung wird die Spannungsfrequenzveränderung vom Mikrocontroller 42 verarbeitet, um den dem Elektrokardiogramm-Signalen des Benutzers zugeordneten Wert zu ermitteln.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 30 an den gegenüberliegenden Stellen der Innenfläche des Taillengurts 10 angeordnet. Wie in 3 gezeigt, sind diese an der Stelle angeordnet, wo der Innendurchmesser des Taillengurts 10 den größten Abstand darstellt. Dadurch kommen die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 30 mit der Taille des Benutzers in Berührung, wobei diese miteinander elektrisch verbunden sind. Zwischen den beiden Seiten der Taille liegt der größte Abstand vor. Die Spannung wird während der Durchblutung erzeugt. Die Spannungsfrequenzveränderung ist auch nicht das Gleiche, wenn die Herzfrequenzen unterschiedlich sind. Je weiter das Blut beabstandet ist, desto mehr offensichtlich ist die Spannungsfrequenzveränderung. Damit kann ein genauerer Herzfrequenz-Wert zur Verfügung stehen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Taillengurt 10 aus einem ersten Bandteil 11 und einem zweiten Bandteil 12. Der erste Bandteil 11 ist aus Isoliermaterial hergestellt und dessen beide Enden sind mit je einem Verbindungselement 111 verbunden, das für die Verbindung der beiden Endabschnitte 121 des zweiten Bandteils 12 sorgt. Hierdurch ergibt sich der Taillengurt, wobei die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 30 an der Innenfläche des ersten Bandteils 11 freiliegend angeordnet sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die positive Leitung 21 und die negative Leitung 31 aus leitfähigem Draht hergestellt und im Inneren des ersten Bandteils 11 versteckt angeordnet. Über einen positiven Anschluss 22 und einen negativen Anschluss 32 sind die positive Leitung 21 und die negative Leitung 31 elektrisch mit dem an der Frontseite des ersten Bandteils 11 angebrachten Sender 40 verbunden.
Die positive Leitung 21 und die negative Leitung 31 können aber auch aus leitendem Gewebe [nicht gezeigt] hergestellt werden und befinden sich an der Innenfläche des ersten Bandteils 11. Über einen positiven Anschluss 22 und einen negativen Anschluss 32 sind die positive Leitung 21 und die negative Leitung 31 elektrisch mit dem an der Frontseite des ersten Bandteils 11 angebrachten Sender 40 verbunden.
Die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 30 sind aus der Gruppe ausgewählt, die ein leitfähiges Metallstück, ein leitfähiges Gewebe und Leitpaste aufweist.
Ferner können die an beiden Endabschnitten des ersten Bandteils 11 angebrachten Verbindungselemente 111 als Haltering ausgeführt sein. In diesem Fall werden die beiden Endabschnitte 121 des zweiten Bandteils 12 durch den Haltering gezogen und dann zurückgefaltet. Danach werden diese unter Verwendung eines Klettverschlusses 122 in ihrer Lage gehalten.
Wie in 4 gezeigt, ist der Sender 40 innen mit einer Speichereinheit 44 zur Speicherung von im Mikrocontroller 42 befindlichen Daten und einer zur Versorgung mit elektrischer Energie Batterie 45 versehen.
Die zum Empfang der vom Sender 40 gesendeten Signale dienende Empfangseinheit 50 ist aus einer Gruppe ausgewählt, die eine Armbanduhr, eine Bedienungstafel, ein Mobilkommunikationsgerät wie Handy, PDA, Notebook, usw. aufweist, die alle mit einer Anzeige versehen ist.
In 5 ist ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Taillengurt 10 ist an der Taille des Benutzers so befestigt, dass die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 30 gerade an den beiden voneinander am weitesten entfernten Seiten angeordnet sind. Damit können genaue Elektrokardiogramm-Signale erhalten werden. Nach experimentellen Ergebnissen der Erfindung ist festgestellt, dass die durch Erfassung über die an beiden Seiten der Taille liegende Elektroden erhaltenen Elektrokardiogramm-Signale nicht ungünstiger sind als die von der Brust erhaltenen Signale. Darüber hinaus hat die Erfindung die Vorteile, die durch den herkömmlichen Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Brustgurt nicht erzielbar sind. Das heißt, dass der erfindungsgemäße Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt leicht gebraucht wird und sich besonders für Frauen in einer sportlichen Betätigung eignet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die vom Sender 40 gemessenen Signale an die Empfangseinheit 50 in der Form einer Armbanduhr gesendet. Gemäß 6 werden die Signale an die Empfangseinheit 50 in der Form einer Bedienungstafel gesendet.
Zusammengefasst wird die Erfassung der Elektrokardiogramm-Signale an der Taille durchgeführt, wodurch die Nachteile der herkömmlichen Herzfrequenz-Anzeige mit einem Brustgurt vermieden werden. Dementsprechend sorgt der erfindungsgemäße Elektrokardiogramm-Signalsensor für einen ergonomischen und komfortablen Gebrauch.
Bezugszeichenliste

10: Taillengurt
11: erster Bandteil
111: Verbindungselement
12: zweiter Bandteil
121: Endabschnitt
122: Klettverschluss
20: positive Elektrode
21: Leitung
22: Anschluss
30: negative Elektrode
31: Leitung
32: Anschluss
40: Sender
41: Schaltung zur Verarbeitung von Elektrokardiogramm-Signalen
42: Mikrocontroller
43: Hochfrequenz-Sendeeinheit
44: Speichereinheit
45: Batterie
50: Empfangseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6553247 [0003]

Claims

Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt (10), der teilweise aus Isoliermaterial hergestellt ist, wobei der Taillengurt (10) an der Taille eines Benutzers befestigt ist, wobei eine positive Elektrode (20) und eine negative Elektrode (30) freiliegend an der der Taille des Benutzers zugewandten Innenfläche des Taillengurts (10) angeordnet sind, und wobei die positive Elektrode (20) und die negative Elektrode (30) über eine positive Leitung (21) bzw. eine negative Leitung (31) elektrisch an einen an der Frontseite des Taillengurts (10) befestigten Sender (40) angeschlossen sind, und wobei im Inneren des Senders (40) eine Schaltung (41) zur Verarbeitung von Elektrokardiogramm-Signalen vorgesehen ist, die mit der positiven Leitung (21) und der negativen Leitung (31) elektrisch verbunden ist, und wobei die empfangenen Elektrokardiogramm-Signale nach der Verarbeitung an ein Mikrocontroller (42) übermittelbar sind, und wobei die Elektrokardiogramm-Signale durch den Mikrocontroller (42) gespeichert oder über eine Hochfrequenz-Sendeeinheit (43) an eine peripherische Empfangseinheit (50) gesendet werden können, wodurch die an beiden Seiten der Innenfläche des Taillengurts (10) angeordneten Elektroden (20, 30) mit den beiden Seiten der Taille des Benutzers in Berührung kommen können, um die Spannungsfrequenzveränderung beim Blutfluss zu erfassen, wobei nach der von der Schaltung (41) vorgenommenen Verstärkung die Spannungsfrequenzveränderung vom Mikrocontroller (42) verarbeitet wird, um den dem Elektrokardiogramm-Signalen des Benutzers zugeordneten Wert zu ermitteln.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Elektrode (20) und die negative Elektrode (30) an der Stelle angeordnet sind, wo der Innendurchmesser des Taillengurts (10) den größten Abstand darstellt.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Taillengurt (10) einen ersten Bandteil (11) und einen zweiten Bandteil (12) aufweist, wobei der erste Bandteil (11) aus Isoliermaterial hergestellt ist und dessen beide Enden mit je einem Verbindungselement (111) verbunden sind, das für die Verbindung der beiden Endabschnitte (121) des zweiten Bandteils (12) sorgt, wodurch sich der Taillengurt ergibt, wobei die positive Elektrode (20) und die negative Elektrode (30) an der Innenfläche des ersten Bandteils (11) freiliegend angeordnet sind.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Leitung (21) und die negative Leitung (31) aus leitfähigem Draht hergestellt und im Inneren des ersten Bandteils (11) versteckt angeordnet sind, wobei die positive Leitung (21) und die negative Leitung (31) über einen positiven Anschluss (22) bzw. einen negativen Anschluss (32) elektrisch mit dem an der Frontseite des ersten Bandteils (11) angebrachten Sender (40) verbunden sind.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Leitung (21) und die negative Leitung (31) aus leitendem Gewebe hergestellt sind und sich an der Innenfläche des ersten Bandteils (11) befinden, wobei die positive Leitung (21) und die negative Leitung (31) über einen positiven Anschluss (22) und einen negativen Anschluss (32) elektrisch mit dem an der Frontseite des ersten Bandteils (11) angebrachten Sender (40) verbunden sind.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Elektrode (20) und die negative Elektrode (30) aus der Gruppe ausgewählt sind, die ein leitfähiges Metallstück, ein leitfähiges Gewebe und Leitpaste aufweist.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an beiden Endabschnitten des ersten Bandteils (11) angebrachten Verbindungselemente (111) als Haltering sind, wobei die beiden Endabschnitte (121) des zweiten Bandteils (12) durch den Haltering gezogen und dann zurückgefaltet werden, woraufhin diese unter Verwendung eines Klettverschlusses (122) in ihrer Lage gehalten werden.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (40) innen mit einer Speichereinheit (44) und einer Batterie (45) versehen ist.
Elektrokardiogramm-Signalsensor mit einem Taillengurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (50) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die eine Armbanduhr, eine Bedienungstafel, ein Mobilkommunikationsgerät aufweist, die alle mit einer Anzeige versehen ist.