DE2815395A1

DE2815395A1 - Einrichtung zur ueberwachung von koerperfunktionen, insbesondere der herzfunktion

Info

Publication number: DE2815395A1
Application number: DE19782815395
Authority: DE
Inventors: Peter Paul Gombrich; Michael Lewis Harvey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1979-10-18

Description

Einrichtung zur Uberwachung von Körperfunktionen,
insbesondere der Herzfunktion Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung von Körperfunktionen, insbesondere der Herzfunktion. Diese Einrichtung kann beispie tqeise die Herzfrequenz überwachen und eine Anzeige liefern, wenn sie außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Die Grenzen dieses Bereichs können von außen in die Einrichtung eingegeben werden.
Bekanntlich zieht sich das Herz bei Jedem systolischen Herzschlag zusammen und treibt das Blut durch die Arterien, wobei diese sich ausdehnen. Diese Ausdehnung kann manuell oder mit Fühlern an verschiedenen Punkten des Körpers festgestellt werden. Dies erfolgt typisch am Handgelenk oder an der Halsarterie. Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zur Messung oder Uberwachung der Herzfrequenzen bekannt. Diese wird allgemein in Pulsschlägen pro Minute angegeben.
Bei den bekannten Vorrichtungen zur Messung der Herz.
frequenz werden bereits verschiedene Vorrichtungen zur automatischen Abtastung des Herzschlags durch sich ausdehnende Arterien verwendet. Diese Vorrichtungen enthalten Druckwandler, fotoelektrische Elemente, mechanische Membranen und ähnliche Einheiten. Der Herzschlag wird dabei in entsprechende elektrische Impulse umgesetzt, deren Frequenz überwacht wird. Einige bekannte uberwachungsgeräte liefern eine Anzeige, wenn die Herzfrequenz außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, dessen Grenzwerte manuell in das Gerät eingegeben werden können.
Die Verwendung eines derartigen Uberwachungsgeräts, das eine Anzeige liefert, wenn die Herzfrequenz vorgegebene Grenzwerte überschreitet oder unterschreitet, ist besonders für solche Patienten wichtig, die einen Herzschrittmacher tragen. Durch Voreinstellung des Uberwachungsgeräts mit einem hohen und einem niedrigen Grenzwert, der über bzw. unter der Frequenz des Herzschrittmachers oder der normalen Herzfrequenz des Patienten liegt, können Fehler oder zu hohe Frequenzen über einem Normalwert für' den Herzschrittmacher festgestellt werden.
Das Uberwachungsgerät kann insbesondere bei einem voreingestellten oberen Grenzwert für Patienten nach einem Herzinfarkt eingesetzt werden. Allgemein empfiehlt der Arzt solchen Patienten körperliche Übungen zur Stärkung der Herzmuskeln. Hierbei ist es jedoch sehr wichtig, daß die geschwächten Herzmuskeln nicht überanstrengt werden.
Hierzu kann zunächst ein relativ niedriger oberer Grenzwert in das Uberwachungsgerät eingegeben werden, so daß der Patient seine Ubungen durchführen kann, bis seine Herzfrequenz den voreingestellten Grenzwert erreicht. Dannkann dieser Grenzwert mit sich besserndem Zustand des Patienten angehoben werden. Da praktisch alle Infarktpatienten ärztlich überwacht werden, ist es besonders wichtig, daß dem Arzt und nicht dem Patienten die Eingabe der Grenzwerte in das Uberwachungsgerät abhängig von der medizinischen Diagnose ermöglicht wird.
Bisher hatten diese Uberwachungsgeräte beispielsweise die Form einer Armbanduhr, die vom Patienten getragen wird. Einige Geräte ermöglichen es dem Patienten, die Grenzwerte an Skalen oder anderen Elementen einzustellen und zu ändern. Dies bedeutet, daß die Grenzwerte nicht nur vom Arzt, sondern auch vom Patienten geändert werden können und deshalb auch unerwünschte Zustände eintreten können. Es besteht daher ein Bedürfnis für ein Überwachungsgerät, bei dem die Grenzwerte unter der Aufsicht eines Arztes eingespeichert oder einprogrammiert werden können. Danach sollen sie vom Patienten nicht mehr geändert werden können mit Ausnahme einer späteren Programmierung von einem externen Gerät her. Ein solches Überwachungsgerät würde die Eingabe falscher Grenzwerte verhindern.
Bei einem extern programmierbaren Uberwachungsgerät ist es sehr wünschenswert, die Grenzwerte zu speichern, so daß sie durch die Stromquelle, also beispielsweise eine Batterie, die verbraucht wird, nicht beeinträchtigt werden. Die Batterie dient zur Speisung der verschiedenen elektrischen Schaltungen und gegebenenfalls auch eines akustischen Alarmgebers und/oder einer optischen Herzfrequenzanzeige.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Einrichtung zur Uberwachung von Körperfunktionen anzugeben, bei der ein oberer und/oder ein unterer Grenzwert mit einem externen Gerät einprogrammiert und gespeichert werden können, so daß sie nur durch eine spätere Programmierung oder Einspeicherung geändert werden können. Dieses Gerät soll sehr leicht ausgeführt sein und die Übernahme und Speicherung nur voreingestellter Grenzwerte ermöglichen, die von einem externen Gerät eingegeben werden. Ferner soll das Gerät eine oder mehr Anzeigen liefern, wenn die überwachte Körperfunktion, also beispielsweise der Herzschlag, außerhalb des durch die Grenzwerte definierten Bereichs liegt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die so ausgebildete Einrichtung enthält eine Vorrichtung zur Feststellung der Körperfunktion, also beispielsweise des Herzschlags und zum Vergleich der festgestellten Frequenz mit vorgegebenen Grenzwerten, die in einen Speicher eingespeichert wurden. Ferner ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer oder mehr Anzeigen vorgesehen, wenn die festgestellte Frequenz außerhalb des durch die Grenzwerte vorgegebenen Bereichs liegt. Das Gerät enthält einen Telemetrieempfänger und einen Decodierer, die einen Grenzwert angebende Signale empfangen, welche von einem externen Gerät übertragen werden. Diese Signale dienen zur Speicherung der Grenzwerte in dem Speicher. Die Grenzwerte bestimmten einen vorgegebenen Bereich,beispielsweise für die Herzfrequenz, so daß eine Anzeige immer dann erfolgt, wenn die ausgewertete Körperfunktion außerhalb dieses Bereichs liegt.
Um die Einrichtung unempfindlich gegenüber Störungen und Signalen zu machen, die fälschlicherweise als Grenzwertsignale ausgewertet werden könnten, erfolgt die Übertragung der Grenzwertsignale nur nach Übertragung eines vorbestimmten Codezeichens, das im folgenden auch als Synchronmuster bezeichnet wird. Nur wenn dieses Muster empfangen und decodiert wird, werden die nachfolgend empfangenen Grenzwertsignale zur Einspeicherung von Grenzwerten in den Speicher ausgenutzt. Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit ist es wichtig, den Speicher gegen einen Verbrauch der Hauptstromquelle zu schützen, die die übrige elektrische Schaltung speist, wozu auch die Anzeigevorrichtungen dienen, die dann betätigt werden, wenn die überwachte Körperfunktion außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Dies ist möglich, indem der Speicher mit einer separaten Batterie gespeist wird. Alternativ kann auch eine einzige Stromquelle verwendet werden, wobei dann eine Spannungsüberwachung vorgesehen ist, die die gesamte Schaltung mit Ausnahme des Speichers abschaltet, wenn die überwachte Spannung unter einen Sicherheitsmindestwert abfällt. Die im Speicher vorhandenen Grenzwerte können nur durch Empfang einer weiteren Gruppe von Grenzwertsignalen geändert werden, die auf das Synchronmuster folgen. In einigen Ausführungsbeispielen sind Vorrichtungen zur laufenden Anzeige der Herzfrequenz vorgesehen. Ferner können gegebenenfalls auch Signale zu dem externen Gerät zurückübertragen werden, die die übertragenen Grenzwertsignale zur Bestätigung angeben. Außerdem sind bei einigen Ausführungsbeispielen Vorrichtungen zur Anzeige der eingespeicherten Grenzwerte bei Bedarf vorgesehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Einrichtung nach der Erfindung, Fig.1a ein binär moduliertes Hochfrequenz-Trägersignal, Fig. 2 Signalverläufe zur Erläuterung der Funktion der in Fig. 1 gezeigten Schaltung, Fig. 3 einen Teil der Uberwachungsschaltung, Fig. 4 eine Schaltung zur wahlweisen Anzeige einer Herzfrequenz, eines gespeichertelunteren und eines gespeicherten oberen Grenzwertes, Fig. 5 eine in Fig. 1 gezeigte Empfangs- und Decodiereinheit sowie eine Vorrichtung zur Rückübertragung von Grenzwertsignalen, die zuvor von einem externen Gerät empfangen wurden, Fig. 6 Signalverläufe zur Erläuterung der Funktion der in Fig. 5 gezeigten Schaltung, Fig. 7 die Schaltung" eines Ausführungsbeispiels eines externen Geräts, Fig. 8 die Teilschaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 9 eine Schaltung zur Wiederaufladung einer Batterie und Fig. 10 die Anordnung der Uberwachungseinrichtung am Handgelenk.
In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm dargestellt, mit dem das Grundprinzip und die Vorteile der Erfindung im folgenden erläutert werden. Danach werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben. Wie bereits ausgeführt, werden die Grenzwerte in einen Speicher der Überwachungseinrichtung eingegeben. Die Grenzwerte geben einen Bereich für die zu überwachende Körperfunktion vor, und wenn diese außerhalb des Bereichs liegt, erfolgt eine Anzeige für den Träger der Überwachungseinrichtung. Die Grenzwerte werden von einer externenSendeeinheit in Form von Grenzwertsignalen auf die Uberwachungseinrichtung übertragen. Um zu gewährleisten, daß die Grenzwerte nur den übertragenen Grenzwertsignalen entsprechen und nicht durch Störungen oder andere Signale verfälscht werden, wird das Synchronmuster vor den Grenzwertsignalen übertragen. Somit können die Grenzwertsignale nur eingespeichert werden, wenn zuvor das Synchronmuster empfangen und identifiziert wurde. Anderenfalls bleiben die zuvor gespeicherten Grenzwerte unverändert.
Vorzugsweise wird der Speicher mit einer separaten Batterie gespeist, während die Hauptbatterie die übrige Uberwachungsschaltung betreibt. Dadurch wird eine langzeitige Strombelastung der Hauptbatterie durch den Speicher vermieden.
Auch wenn die Hauptbatterie verbraucht ist und erneuert werden muß, bleibt somit der Speicherinhalt erhalten. Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Ubertragung von Signalen zum externen Gerät vorgesehen, die zur Bestätigung dienen, daß die zuvor auf die Uberwachungseinrichtung übertragenen Signale zur Einspeicherung der vorgebenen Grenzwerte geführt haben.
Ferner kann im Sinne einer geringeren Batteriebelastung die bei der Aufnahme des Synchronmusters der darauf folgenden Grenzwertsignale empfangene Leistung für die Schaltung ausgenutzt werden, die das Synchronmuster decodiert und identifiziert und die nachfolgenden Signale dem Speicher zuführt.
In Fig. 1 ist ein Herzüberwachungsgerät 10 dargestellt, das beispielsweise am Handgelenk wie eine Uhr getragen werden kann. Es enthält einen Pulssensor 12, der den Pulsschlag feststellt. Hierzu kann Jede der gegenwärtig handelsüblichen Vorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise kann der Pulssensor 12 eine Elektrode sein, wie sie beim Aufzeichnen von Elektrokardiogrammen verwendet wird. Ferner kann auch ein Dehnungsmeßstreifen oder eine mechanische Membran verwendet werden, die eine Hautbewegung infolge des Blutstroms feststellt. Schließlich kann auch ein Ultraschall-Dopplersensor vorgesehen sein. Allgemein kann als Pulssensor 12 Jede bekannte Vorrichtung zur Feststellung des Pulsschlags verwendet werden. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird das Ausgangssignal des Pulssensors 12 einem Umsetzer 14 zugeführt, der eine Impulsfolge 15 liefert, bei der Jeder Impuls einem Herzschlag entspricht. Die Uberwachungseinrichtung 10 überwacht diese Impulsfolge und zeigt die Abweichung ihrer Frequenz von einem vorgegebenen Bereich an.
Die f'#renzwerte dieses Bereichs werden mit einem externen Ste#£rgerät 20 elngegeben. Dieses enthält Schaltelemente und Einstellelement , mit denen eine Bedienungsperson, beispielweise ein Arzt, diegewünschten Grenzwerte zur Ubertragung einstellen kann. Nach Auswahl des vorgegebenen Bereichs wird ein Sendeschalter betätigt. Dadurch wird ein vorgegebenes Synchronmuster erzeugt, auf das eine erste Impulsfolge folgt, die einen der Grenzwerte darstellt, beispielsweise den unteren Grenzwert.
Eine zweite Impulsfolge stellt den oberen Grenzwert dar. Es wird die Binärtechnik angewendet, so daß das Synchronmuster eine vorgegebene Folge und Zahl von Bits ist. Zur Erläuterung sei angenommen, daß das Synchronmuster 8 Bits mit dem Wert 00 10 11 01 aufweist. Ferner sei angenommen, daß darauf eine Anzahl binärer Werte O folgt, die den unteren Grenzwert angibt, worauf eine Anzahl binärer Werte 1 folgt, die den oberen Grenzwert angibt. Eine auf die letzte 1 folgende 0 zeigt das Ende der vollständigen Signalfolge an. Die den unteren Grenzwert angebende Anzahl von Binärwerten 0 und die den oberen Grenzwert angebende Anzahl von Binärwerten 1 hängt von den seitens der Bedienungsperson ausgewählten Grenzwerten ab.
Allgemein kann die mit dem Synchronmuster versehene Signalfolge mit einem Verlauf von rechts nach links folgendermaßen aufgebaut sein: 01. ....10.10 .00101101 End- Oberer Unterer Synchronbit Grenz- Grenz- muster wert wert Diese Signalfolge wird in dem externen Steuergerät 20 zur Modulation eines Hochfrequenz-Trägersignals verwendet, und das beispielsweise amplitudenmodulierte Signal wird über eine Sendespule auf eine Empfangs- und Demodulatoreinheit 22 der Einrichtung 10 übertragen.
In der Empfangs- und Demodulations- bzw. Decodiereinheit 22 wird das empfangene Trägersignal demoduliert und decodiert, wodurch sich die ursprüngliche Binärsignalfolge ergibt. Die Einheit 22 enthält einen Decodierer für ein Synchronmuster mit einer Länge von 8 Bits. Bei Auswertung des richtigen Synchronmusters 00101101 ermöglicht der Decodierer, daß die nachfolgende Reihe von Binärwerten 0 entsprechend dem unteren Grenzwert in einen Zähler 23 eingespeichert werden kann.
Darauf wird die nachfolgende Reihe von Binärwerten 1 entsprechend dem oberen Grenzwert in einen Zähler 24 eingespeichert. Wenn das Endbit 0 ausgewertet wird, so wird die Einheit 22 gegen eine weitere Zuführung von Grenzwertsignalen zu den Zählern gesperrt. Somit werden die richtigen Grenzwerte in den Zählern 23 und 24 gespeichert und bleiben dort ohne Änderung gespeichert, bis die Anderung gewünscht wird. Dies erfolgt dann durch Ubertragung einer weiteren Binärsignalfolge, die das richtige Synchronmuster als Vorsignal enthält.
Die Leistung des Trägersignals ist so hoch gewählt, daß die Empfangs- und Decodiereinheit 22, die einen gewissen Abstand von beispielsweise einigen Zentimetern zum externen Steuergerät 20 haben kann, die Signale empfangen kann. In der Einheit 22 werden die Signale beispielsweise mit einer Spule aufgenommen und zur Darstellung der ursprünglichen Binärsignalfolge demoduliert. Schaltungen und Verfahren hierzu sind bekannt und somit verfügbar.
Die übertragene Leistung soll so niedrig liegen, daß keine Hochfrequenzstörungen erzeugt werden, die eine amtliche Prüfung erforderlich machen könnten. Unterschiedliche Frequenzen und Verfahren können zur Ubertragung einer Binärsignalfolge auf die Uberwachungseinrichtung 10 verwendet werden. Beispielsweise kann die Trägerfrequenz oberhalb des hörbaren Bereichs liegen und einen Wert von z.B. 22 kflz haben, wobei eine Amplitudenmodulation von 30 bis 50 % durchgeführt wird. Die Signalfolge kann mit Jeder gewünschten Geschwindigkeit, beispielsweise mit 200 Bits pro Sekunde, übertragen werden. Wenn Jede Bitperiode T ist, so kann der Binärwert 1 einer Einschaltedauer von 3/4 T und einer Ausschaltedauer von 1/4 T entsprechen, während ein Binärwert O einer Einschaltedauer von 1/4 T und einer Ausschaltedauer von 3/4 T entspricht. Ein Beispiel für ein derart moduliertes Signal ist in Fig. 1a für die ersten 5 Bits 10110 des Synchronmusters mit einem Verlauf von links nach rechts dargestellt. Der Einzustand bezeichnet den hohen Pegel und der "Auszustand" den niedrigen Pegel. Um die in den einen Speicher bildenden Zählern 23 und 24 gespeicherten Grenzwerte nicht zu stören, werden die Zähler in beschriebener Weise mit einer Batterie 26 gespeist, die zusätzlich zu einer Hauptbatterie 27 vorgesehen ist, welche die übrigen Schaltungen speist. Somit beeinträchtigt der Verbrauch der Hauptbatterie 27 nicht den Inhalt der Zähler 23 und 24. In Fig. 1 ist ein manuell betätigbarer Ein- Ausschalter in der Ausstellung gezeigt. Der Träger der Uberwachungseinrichtung kann diesen Schalter nur einschalten, wenn er das Gerät trägt, wodurch der Stromverbrauch der Hauptbatterie 27 minimal gehalten wird, wenn das Gerät nicht im Einsatz ist. Der Schalter 28 arbeitet vorzugsweise derart, daß er sich einschaltet, wenn das Gerät getragen wird und sich ausschaltet, wenn das Gerät entfernt wird. Beispielsweise kann er als sehr kleiner Druckknopfschalter auf der Rückseite des Geräts ausgebildet sein, so daß er automatisch betätigt wird, wenn das Gerät am Handgelenk befestigt wird.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine monostabile Schaltung 31 vorgesehen, die zur Steuerung von UND-Gliedern 33 und 34 an den Eingängen der Zähler 23 und 24 dient. Ferner ist ein UND-Glied 35 vorgesehen, dessen einem Eingang die Impulsfolge 15 des Umsetzers 14 und dessen anderem Eingang das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 31 über einen Inverter 36 zugeführt wird. Ferner ist eine bistabile Schaltung 38 vorgesehen, deren Setzeingang S durch das UND-Glied 35 und dessen Rückstelleingang R über eine Leitung 39 gesteuert wird, auf der ein Steuerpegel beispielsweise mit hohem Wert nur dann erscheint, wenn in der Einheit 22 das Synchronmuster erkannt wurde.
Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 38 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes 41 verbunden, dessen zweiter Eingang mit einem Taktgenerator 40 verbunden ist. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 41 steuert einen Impulsintervallzähler 42, dessen Ausgangssignal zwei Vergleichern 43 und 44 zugeführt wird. Der Zähler 42 kann durch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 46 rückgestellt werden.
Dem ODER-Glied 46 wird das Ausgangssignal # der bistabilen Schaltung 38 zugeführt, außerdem erhält es das Ausgangssignal des UND-Gliedes 35 über eine Verzögerungsschaltung 47. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 35 wird ferner direkt einem Eingang der UND-Glieder 51 und 52 zugeführt. Das UND-Glied 51 wird außerdem durch den Vergleicher 43 angesteuert, während das UND-Glied 52 durch den 'Sergleicher 44 angesteuert wird.
Die Ausgänge der UND-Glieder 51 und 52 sind mit den Setzeingängen S bistabiler Schaltungen 55 und 56 verbunden, deren Rüokstelleingänge R Ueber einen Rückstellschalter 57 mit der Hauptbatterie 27 verbunden sind, wenn der Schalter 28 gesohlossen ist. Die Q-Ausgäng# de bistabilen Schaltungen @@@@@@ 56 £ sindmit einemGlied 58 verbunden, dessen Ausgang mit einem Alarmgeber 60 verbunden ist. Der Alarmgeber wird nur dann betätigt, wenn er durch das ODER-Glied 58 angesteuert wird. Dies ist möglich, wenn eine der bistabilen Schaltungen 55 und 56 gesetzt wird.
Die Arbeitsweise der Uberwachungseinrichtung 10 wird nun in Verbindung mit den in Fig. 2 gezeigten Signalverläufen beschrieben. Hierzu sei angenommen, daß der Taktgenerator 40 einhundert Impulse pro Sekunde liefert und dat der Uberwachungsbereich für den Pulsschlag eine untere Grenze von 60 und eine obere Grenze von 120 hat, was einem bzw. zwei Pulsschlägen pro Sekunde entspricht.
Für dieses Beispiel kann die Binärsignalfolge 100 Binärwerte 0 für den unteren Grenzwert und 50 Binärwerte 1 für den oberen Grenzwert aufweisen. In Fig. 2 sind Signalverläufe a bis d gezeigt, die die Impulsfolge 15, den Signalpegel auf der Leitung 39, das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 31 und den Zustand der bistabilen Schaltung 38 zeigen, Es sei angenommen, daß zur Zeit to die Einheit 22 das Synchronmuster erkennt. Somit erhält die Leitung 39 einen hohen Signalpegel, der durch einen Impuls 65 in Fig. 2b gezeigt ist. Der hohe Signalpegel hat eine Länge, die der Bitdauer zwischen dem letzten Bit des Synchronmusters und der ersten 0 der Signalfolge für den unteren Grenzwert entspricht. Wenn die Leitung 39 den hohen Signalpegel erhält, erfolgt die Rückstellung der bistabilen Schaltung 38, wie bei d gezeigt. Somit wird das UND-Glied 41 gesperrt, so daß der Taktgenerator 40 den Zähler 42 nicht mehr ansteuert. Der Zähler 42 wird über das ODER-Glied 46 rückgestellt, da der Ausgang Q der bistabilen Schaltung 38 hohen Pegel hat. Ferner erfolgt bei hohem Signalpegel auf der Leitung 39 die Rückstellung der Zähler 23 und 24 auf den Zählschritt 0.
Zusätzlich wird die monostabile Schaltung 31 angesteuert, deren Ausgangssignal, wie bei c gezeigt, hohen Wert erhält, wodurch die UND-Glieder 33 und 34 aufgesteuert werden. Die dem unteren Grenzwert entsprechenden Binärwerte 0 werden mit dem Inverter 61 invertiert und in den Zähler 23 über das UND-Glied 33 eingegeben. In dem hier beschriebenen Beispiel werden 100 Impulse in den Zähler 23 eingegeben. Die folgende Reihe von Binärwerten 1 entsprechend dem hohen Grenzwert wird von der Einheit 22 über das UND-Glied 34 in den Zähler 24 eingegeben. Sie hat eine Länge von 50 Impulsen.
Die Periode P, während der das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 31 hohen Wert hat, ist so lang gewählt, daß beide Signalfolgen mit den Werten 0 und 1 entsprechend den Grenzwerten in die beiden Zähler 23 und 24 eingespeichert werden. Mit modernen Binärsignalübertragungsverfahren können Ubertragungsgeschwindigkeiten von mehreren 1000 Bits pro Sekunde leicht erreicht werden.
Somit können die Grenzwertsignale innerhalb des Bruchteils einer Sekunde in die Zähler eingespeichert werden. Die Periode P kann deshalb kürzer als eine Sekunde sein. In jedem Falle muß sie Jedoch so -lang sein, daß die UND-Glieder 33 und 34 aufgesteuert bleiben, bis die beiden Grenzwertsignalfolgen in die beiden Zähler 23 und 24 eingespeichert sind.
Es sei bemerkt, daß bei hohem Ausgangssignalpegel der monostabilen Schaltung 31 das Ausgangssignal des Inverters 36 niedrigen Pegel hat. Deshalb ist das UND-Glied 35 gesperrt,und die Impulsfolge 15 wird nicht weitergeleitet. Am Ende der Periode P, zum Zeitpunkt t1 erhält das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 31 niedrigen Pegel, wodurch die UND-Glieder 33 und 34 gesperrt werden, während das Ausgangssignal des Inverters 36 hohen Pegel hat. Nach dem Zeitpunkt t1 wird der nächste Impuls 15 beispielsweise zum Zeitpunkt t2 empfangen, und das Ausgangssignal des UND-Gliedes 35 erhält hohen Pegel, wodurch die bistabile Schaltung 38 gesetzt wird, wie bei d gezeigt. Der Q-Ausgang erhält hohen Pegel und steuert deshalb das UND-Glied 41 auf, so daß die Impulse des Taktgenerators 40 mit dem Zähler 42 gezählt werden.
Es sei angenommen, daß der Taktgenerator 40 einhundert Impulse pro Sekunde abgibt. Die bistabile Schaltung 38 bleibt gesetzt, bis ein neues Synchronmuster erkannt wird und die Leitung 39 hohen Signalpegel führt.
Bis zum Empfang des nächsten Impulses 15 zum Zeitpunkt t3 wird der Zähler 42 durch die Impulse des Taktgenerators 40 mit der Geschwindigkeit von 100 Impulsen pro Sekunde angesteuert. Der Vergleicher 43 vergleicht den Zählerstand des Zählers 42 mit dem Zählerwert 100 (für einen Herzschlag pro Sekunde), der im Zähler 23 für den unteren Grenzwert gespeichert ist. Ahnlich vergleicht der Vergleicher 44 den Zählwert 50 (für zwei Herzschläge pro Sekunde) im Zähler 24 mit dem Zählerstand des Zählers 42. Der Vergleicher 43 liefert nur dann ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, wenn der Zählerstand des Zählers 42 größer als derjenige des Zählers 23 ist.
Anderenfalls hat das Ausgangssignal des Vergleichers 43 niedrigen Pegel. Andererseits liefert der Vergleicher 44 nur dann ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, wenn der Zählerstand des Zählers 42 niedriger als derJenige des Zählers 24 ist. Anderenfalls hat das Ausgangssignal des Vergleichers 44 niedrigen Pegel.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, werden die Ausgangssignale der Vergleicher 43 und 44 den UND-Gliedern 51 und 52 zugeführt. Diese werden jedoch nur dann aufgesteuert, wenn der Impuls 15 empfangen wird, wobei ferner der Zähler 42 über das ODER-Glied 46 nach der mit der Schaltung 47 erzeugten Verzögerung rückgestellt wird.
Die Verzögerung ist erforderlich, um die Aufsteuerung der UND-Glieder 51 und 52 und möglicherweise das Setzen einer der bistabilen Schaltungen 55 und 56 abhängig von den Ausgangssignalen der Vergleicher vor der Rückstellung des Zählers 42 zu ermöglichen. Diese Verzögerung kann extrem kurz sein und liegt in der Größenordnung von einer Millisekunde oder weniger.
Der erste Impuls 15 zum Zeitpunkt t2, der auf die Periode P der monostabilen Schaltung 31 folgt, setzt die bistabile Schaltung 38. Deshalb wird das UND-Glied 41 aufgesteuert, und der Zähler 42 zählt die Impulse des Taktgenerators 40, die mit einer Geschwindigkeit von 100 pro Sekunde erzeugt werden, Wenn der nächste Impuls 15 zum Zeitpunkt t3 empfangen wird, so wird das UND-Glied 35 wiederum aufgesteuert, so daß es ein Ausgangssignal hohen Pegels liefert und die UND-Glieder 51 und 52 aufsteuert. Wenn in diesem Zustand der UND-Glieder 51 und 52 die Pulsfrequenz zwischen eins und zwei Herzschlägen pro Sekunde liegt, d.h. 0,5 Sekunde < (t3 - t2)<i,o Sekunde, so liegt der Inhalt des Zählers oder 42 nicht unter dem Wert SO2über dem Wert 100. Da der Zähler 23 den Wert 100 gespeichert hat, führt der Ausgang des Vergleichers 43 niedrigen Signalpegel. Deshalb hat eines derEingangssignale für das UND-##ied 51 niedrogen Signalpegel, ao daß kein Ausgar#ssignai abgegben wird welches die bistabile Schaltung 55 setzen könnte.
Ähnlich ist das Ausgangssignal des Vergleichers 44 niedrig, da der Zähler 24 den Wert 50 enthält und der Inhalt des Zählers 42 nicht unter 50 liegt. Deshalb setzt das UND-Glied 52 nicht die bistabile Schaltung 56. Da keine der bistabilen Schaltungen 55 und 56 gesetzt ist, wird das ODER-Glied 58 nicht angesteuert, weshalb der Alarmgeber 60 nicht betätigt wird. Nach einer mit der Verzögerungsschaltung 47 erzeugten kurzen Verzögerung wird der Zähler 42 rückgestellt und beginnt wieder den Zählvorgang für die Impulse des Taktgenerators 40, so daß die Zeit zwischen dem Impuls 15 zum Zeitpunkt t3 und dem nächstfolgenden Impuls 15 zum Zeitpunkt t4 genau gemessen wird.
Liegt Jedoch die Pulsfrequenz außerhalb des Bereichs zwischen 60 und 120, so wird eine der bistabilen Schaltungen 55 und 56 gesetzt und der Alarmgeber 60 betätigt.
Beträgt die Pulsfrequenz beispielsweise 40, so hat das Intervall zwischen den Impulsen 15 eine Länge von 1,5 Sekunden. Somit erreicht der Inhalt des Zählers 42 zwischen den Impulsen 15 den Wert 150. Das Ausgangssignal des Vergleichers 43 erhält somit hohen Pegel, und wenn das UND-Glied 51 durch einen Impuls 15 angesteuert wird, so gibt es ein Signal hohen Pegels ab und setzt die bistabile Schaltung 55. Dadurch erhält das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 58 hohen Pegel und betätigt den Alarmgeber 60, wodurch die Abweichung von dem vorgegebenen Bereich angezeigt wird. Ist die Pulsfrequenz andererseits höher als der obere Grenzwert 120 und beträgt sie beispielsweise 150, so hat das Intervall zwischen den Impulsen 15 eine Länge von nur 0,4 Sekunden.
Somit erreicht der Zähler 42 nur einen Inhalt von 40 Impulsen, wenn das UND-Glied 52 aufgesteuert wird. Da der Inhalt des Zählers 24 den Wert 50 hat und somit über 40 liegt, erhält das Ausgangssignal des Vergleichers 44 hohen Pegel, wodurch das UND-Glied 52 die bistabile Schaltung 56 setzt. Dadurch wird der Alarmgeber 60 über das ODER-Glied 58 betätigt. Solange eine der bistabilen Schaltungen 55 und 56 gesetzt ist, bleibt der Alarmgeber 60 betätigt, Der Träger der Uberwachungseinrichtung 10 kann die bistabile Schaltung durch kurzzeitiges Drücken des Rückstellschalters 57 rückstellen. Es sei bemerkt, daß das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 58 zur Ansteuerung Jeglicher Vorrichtung dienen kann, die eine Anzeige über die Abweichung von dem vorgegebenen Bereich liefert. Beispielsweise kann eine Lampe gemeinsam oder anstelle des Alarmgebers 60 eingeschaltet werden. Die in Fig. 1 gezeigte Einheit 60 kann deshalb auch aus einer oder mehreren Vorrichtungen verschiedener Art bestehen, die die Abweichung von dem vorgebenen Bereich signalisieren.
Wie bereits ausgeführt, dient der Schalter 28 zur Steuerung der Stromversorgung mit der Hauptbatterie 27. Die Speichervorrichtung, bestehend aus den Zählern 23 und 24, in der die Grenzwerte gespeichert werden, wird Jedoch dauernd durch die zusätzliche Batterie 26 gespeist. Ist die Uberwachungseinrichtung nicht in Gebruach, so sollte der Schalter 28 deshalb geöffnet sein. Im Betrieb wird er geschlossen. Wie bereits ausgeführt, kann er automatisch betätigt werden, wenn die Uberwachungseinrichtung getragen wird. Beispielsweise kann es sich um einen Druckknopfschalter handeln, der beim Anlegen des Geräts am Handgelenk, wie in Fig. 10 gezeigt, betätigt wird. Das Handgelenk ist mit WW bezeichnet, und die Uberwachungseinrichtung 10 ist mit Armbändern WB1 und WB2 befestigt.
Wird die Uberwachungseinrichtung angelegt und der Schalter 28 automatisch oder manuell geschlossen, so sollten die bistabilen Schaltungen 55 und 56 rückgestellt sein, um eine unbeabsichtigte Betätigung des Alarmgebers 60 zu vermeiden. Falls erwünscht, kann eine monostabile Schaltung (nicht dargestellt) mit sehr kurzer Zeitkonstante vorgesehen sein. Sie dient dann zur Erzeugung eines Rückstellimpulses für. die bistabilen Schaltungen, wenn der Schalter 28 geschlossen wird. Die bistabilen Schaltungen können mit dem Schalter 57 während des Betriebs rückgestellt werden. Nach Schließen des Schalters 28 ist es wünschenswert, die Betätigung des Alarmgebers 60 nur dann zu ermöglichen, wenn der mit dem Sensor 12 festgestellte Pulsschlag außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Dies ist möglich, indem eine zusätzliche monostabile Schaltung 62 und ein UND-Glied 63 vorgesehen werden, wie in Fig. 3 gezeigt.
Die monostabile Schaltung 62 ist rückstellbar und spricht auf Jeden Impuls 15 an, der vom Umsetzer 14 geliefert wird. Der Jeweilige Impuls 15 erzeugt ein Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 62 mit hohem Pegel, wie bei 62a für eine bestimmte Periode gezeigt, die nicht kürzer als die Periode zwischen Jeweils zwei Impulsen 15 für den niedrigsten zu erwartenden Pulsschlag ist. Somit betätigt, solange der Pulsschlag mit einer Frequenz nicht niedriger als die minimale zu erwartende Frequenz ausgewertet wird, der erste Impuls 15 die monostabile Schaltung 62, so daß diese ein Signal hohen Pegels liefert und Jeder nachfolgende Impuls 15 stellt die monostabile Schaltung 62 zurück, so daß das Ausgangssignal auf hohem Pegel bleibt. Dieses Ausgangssignal ermöglicht die Betätigung des Alarmgebers 60 über das UND-Glied 63. Wenn Jedoch aus Gründen wie z.B. unrichtige Anordnung des Pulssensors 12 der Pulsschlag nicht festgestellt wird, so hat das. Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 62 niedrigen Pegel, wodurch das UND-Glied 63 gesperrt wird, so daß auch bei geschlossenem Schalter 28 und hohem Ausgangssignalpegel des ODER-Gliedes 58 der Alarmgeber 60 nicht betätigt wird. Wenn beispielsweise die minimale zu erwartende Pulsfrequenz den Wert 30 hat, was einer Periode von 2 Sekunden zwischen den Impulsen 15 entspricht, so kann die Zeitkonstante der monostabilen Schaltung 62 so gewählt sein, daß sie etwas länger als 2 Sekunden, beispielsweise 2,1 Sekunden lang ist. Eine solche Anordnung verhindert die Alarmgabe, wenn nicht eine Pulsfrequenz von mindestens 30 festgestellt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dem Benutzer des Geräts nur eine Anzeige darüber geliefert, daß die Pulsfrequenz außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, nämlich wenn der Alarmgeber 60 betätigt wird. Es erfolgt Jedoch keine Anzeige des Jeweiligen Wertes der Pulsfrequenz. Ferner werden die Grenzwerte in den Zählern 23 und 24 nicht angezeigt.
Falls erwünscht, kann eine Anzeige in Form einer optischen Darstellung der Jeweils aktuellen Pulsfrequenz oder der gespeicherten Grenzwerte mit einer zusätzlichen Schaltung erfolgen, die in Fig. 4 dargestellt ist.
Es ist ein Steuerschalter 65 mit vier möglichen Schaltstellungen vorgesehen, die mit AUS, UNTERE GRENZE, OBERE GRENZE, und PULSFREQUENZ bezeichnet sind. Ferner sind ein Register 66 und ein Anzeigerechner 67 vorgesehen.
UND-Glieder 68 und das Register 66 werden nur dann betätigt, wenn der Schalter 65 in der Stellung PULSFREQUENZ ist. Die UND-Glieder 68 werden nur dann aufgesteuert, wenn der Umsetzer 14 einen Impuls 15 liefert. Somit wird der Inhalt des Zählers 42 bei Empfang eines Jeden Impulses 15 vor der Rückstellung auf das Register 66 übertragen und bleibt dort gespeichert, bis ein neuer Impuls 15 empfangen wird. Die Ausgänge des Registers 66 sind mit dem Anzeigerechner 67 über ODER-Glieder 69 verbunden. Sie werden nur in der Schaltstellung PULSFREQUENZ des Schalters 65 angesteuert. Befindet sich der Schalter 65 in der Stellung UNTERE GRENZE, so liefern die UND-Glieder 66a den Inhalt des Zählers 23 über die ODER-Glieder 69 an den Anzeigerechner 67, während in der Stellung OBERE GRENZE des Schalters 65 die UND-Glieder 66b den Inhalt des Zählers 24 über die ODER-Glieder 69 an den Anzeige rechner 67 liefern. Die Funktion des Anzeigerechners 67 besteht darin, daß er die ihm zugeführten Zählerinhalte in eine Anzahl von Pulsschlägen pro Zeiteinheit umsetzt und diese anzeigt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird der Inhalt des Zählers 42, der ein mehrstelliger Binärzähler ist, vor der Rückstellung durch einen verzögerten Impuls 15 auf das Zeitintervall zum vorhergehenden Impuls 15 bezogen. Falls erwünscht, können die Stufen des Zählers 42 mit entsprechenden Stufen des Registers 66 über die UND-Glieder 68 verbunden sein. Diese UND-Glieder 68 werden durch die Vorderflanken der Impulse 15 aufgesteuert.
Bei Empfang eines Jeden Impulses 15 wird der Inhalt des Zählers 42 vor seiner Rückstellung auf das Register 66 übertragen und bleibt dort bis zum nachfolgenden Impuls 15 gespeichert. Das Register 66 ist mit dem Anzeigerechner 67 verbunden, der den Inhalt des Registers 66 umsetzt und die Pulsfrequenz pro Zeiteinheit anzeigt.
Für das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel, bei dem der Taktgenerator 40 einhundert Impulse pro Sekunde liefert, muß die Beziehung D - (60 x 100)/R ausgerechnet werden, wobei R der Inhalt des Registers 66 oder des Zählers 23 oder des Zählers 24 und D die angezeigte Pulsfrequenz pro Minute ist. Für den Anzeigerechner 67 können bekannte Rechnerschaltungen und Anzeigen, wie sie beispielsweise in Taschenrechnern verwendet werden, eingesetzt werden. Allgemein kann die erforderliche Berechnung mit D I. (T x C)/R angegeben werden, wobei D die angezeigte Pulsfrequenz für eine Periode von T Sekunden und C die Pulszahl pro Sekunde des Taktgenerators 40 und R der zugeführte Zählerinhalt ist.
Wenn bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die festgestellte Pulsfrequenz zur Anzeige gebracht wird, so wird diese für Jeden neuen Herzschlag erneuert. Wenn die entsprechende Änderungsgeschwindigkeit zu hoch ist, können die UND-Glieder 68 auch mit Jedem n-ten Impuls 15 aufgesteuert werden, wobei n eine ganze Zahl ist. Um die Belastung der Hauptbatterie 27 minimal zu halten, kann die in Fig. 4 gezeigte Schaltung so verwirklicht sein, daß das Register 66 und die UND-Glieder 68 nur dann gespeist werden, wenn der Schalter 65 in der Stellung PULSFREQUENZ ist. Ferner können die UND-Glieder 66a und 66b nur dann gespeist werden, wenn der Schalter 65 in der Stellung UNTERE GRENZE bzw. OBERE GRENZE ist. Der Anzeigerechner 67 und die ODER-Glieder 69 können nur dann gespeist werden, wenn sich der Schalter 65 nicht in der Stellung AUS befindet.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß mit einer Einrichtung nach der Erfindung mehrere wichtige Vorteile erzielt werden. Die Grenzwerte, die den vorgegebenen Pulsfrequenzbereich definieren, werden mit einem externen Steuergerät auf die Einrichtung übertragen. Somit kann der Benutzer sie nicht ändern, wenn er keinen Zugang zu dem externen Gerät hat. Dies ist besonders wichtig, wenn es sich um einen Patienten handelt, der vom Arzt beaufsichzeigt wird und bei dem nur der Arzt die Grenzwerte einstellen darf, was von dem Jeweiligen Zustand des Patienten ab-##ngt. s einer E7enrichang nach der Erfindung wird ein aus mehreren BitsitsbestehsndesSy nchronmuster als Vorsignal vor den Grenzwertsignalen übertragen, wie es vorstehend beschrieben wurde. Ferner werden die Binärwerte 0 und 1 in der Signalfolge mit einer bestimmten Signalform erzeugt.
Dadurch ist sichergestellt, daß nur die auf das Synchronmuster folgenden richtigen Binärsignale und keine Störsignale die Grenzwerte bestimmen, die in den Zählern 23 und 24 gespeichert werden. Ferner wird durch eine separate Batterie 26 zusätzlich zur Hauptbatterie 27 erreicht, daß der Stromverbrauch der Hauptbatterie 27 die Inhalte der Zähler 23 und 24 nicht beeinträchtigt. Aus diesen Gründen ist die Zuverlässigkeit einer Einrichtung nach der Erfindung gegenüber bisherigen Einrichtungen wesentlich erhöht.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zusätzlich nach der Einspeicherung der Grenzwerte das Zeitintervall zwischen Jeweils zwei aufeinander folgenden Impulsen15, beispielsweise zwischen den Zeitpunkten t2 und t3, zwischen t3 und t4 usw. gemessen, um eine Anzeige zu liefern, ob die ausgewertete Pulsfrequenz zwischen einem dieser Impulspaare und somit innerhalb oder außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Dies ist besonders wichtig für solche Fälle, in denen die Abweichung von dem vorgegebenem Bereich anzuzeigen ist, vorzugsweise sobald der obere Grenzwert überschritten wird. Dies kann mögliche Dauerschäden beim Patienten verhindern, die dann auftreten könnten, wenn eine Anzeige nur nach einer relativ langen Zeit von beispielsweise 15 Sekunden erzeugt würde, während der eine große Anzahl möglicherweise schädlicher Herzschläge mit hoher Frequenz auftreten kann. Bei einem anderen Ausführungabeispiel der Erfindung, das im folgenden noch beschrieben wird, können mehrere Herzschläge auftreten, bevor die entsprechende Anzeige erzeugt wird. Dabei beträgt Jedoch die maximale Anzahl der vor der Anzeige auftretenden Herzschläge weniger als 10. Somit wird die Anzeige in allen praktischen Fällen sofort gegeben, sobald der ausgewertete Pulsschlag außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
Dem Fachmann für elektrische Schaltungen ist geläufig, daß verschiedenste Schaltelemente zur Verwirklichung der vorstehend beschriebenen Schaltungen eingesetzt werden können. Die folgende Beschreibung betrifft somit auch nur bestimmte Beispiele von Schaltungsmöglichkeiten, sie soll den Grundgedanken der Erfindung nicht einschränken.
Wie bereits ausgeführt, können das Synchronmuster und die Grenzwertsignale durch Amplitudenmodulation eines Hochfrequenz-Trägersignals übertragen werden. Im folgenden wird anhand der Fig. 5 ein mögliches Ausführungsbeispiel der Schaltung nach Fig. 1 beschrieben, die die Einheit 22, die monostabile Schaltung 31, die UND-Glieder 33 und 34 und die Inverter 36 und 61 enthält.
In Fig. 5 ist eine Empfangs- und Decodiereinheit 70 mit einer Aufnahmespule 72 gezeigt, die das amplitudenmodulierte Signal (Fig. la) von dem externen Steuergerät 20 aufnimmt. Die Empfangs- und Decodiereinheit 70 enthält eine Gleichrichterschaltung, die aus einer Diode Dl, einem Kondensator C1, Widerständen R1 bis R4, einem Transistor Ql, einer Zenerdiode Z1, einer weiteren Diode D2 und zwei weiteren Kondensatoren C2 und C3 besteht.
Diese Elemente sind in der dargestellten Weise zusammengeschaltet. Das empfangene Hochfrequenzsignal wird so gleichgerichtat, daß am Schaltungspunkt 75 das demodulierte pulsierende Gleichstromsignal auftritt. An diesem Punkt erscheint eine Spannung von beispielsweise + 6 Volt, die oberhalb und unterhalb ihres Mittelwerte3 durch die Binä.rsignalfolge moduliert ist, Das Ausgangssignal auf der Leitung 76 ist die ursprüngliche Binärsignalfolge, wobei der untere Amplitudenwert eines Jeden Bits Erdpotential und der obere Amplitudenwert eine vorgegebene Spannung von beispielsweise + 5 Volt hat, wie es in Fig. 6 bei a gezeigt ist. Die Spannung am Schaltungspunkt 77 ist mit + Vp bezeichnet und entspricht der mittleren empfangenen Spannung. Sie kann zur Speisung der verschiedenen Schaltungen der Überwachungseinrichtung dienen, die zur Auswertung des Synchronmusters und zum Empfang und zur Speicherung der Grenzwerte in den Zählern 23 und 24 vorgesehen sind. Dadurch wird der Stromverbrauch der Hauptbatterie 27 verringert. Ferner kann die Spannung + Vp am Schaltungspunkt 77 zur Wiederaufladung der Hauptbatterie 27 dienen, wenn diese entsprechend ausgebildet ist. In Fig. 9 ist eine Ladeschaltung RC gezeigt, die die Spannung + Vp erhält und an die Batterie 27 angeschlossen ist. Solche Ladeschaltungen sind für sich bekannt. Sie werden zur Aufladung von Batterien tragbarer Geräte, beispielsweise für Kassettenrecorder und ähnliche Geräte verwendet.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind eine monostabile Schaltung 80 und ein achtstufiges Schieberegister 82 mit Stufen 51 bis S8 vorgesehen, denen die binären Ausgangssignale der Einheit 70 über die Leitung 76 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Einheit 70 steuern ferner die monostabile Schaltung 80 an, deren Ausgänge °1 und 02 mit Leitungen 83 und 84 verbunden sind. Der Ausgang 02 führt das Komplement des Ausgangs 0n, der das Schieberegister 82 ansteuert.
Für Jede Bitperiode T gemäß Fig. 6 wird die monostabile Schaltung 80 durch jeden Übergang des Ausgangssignals der Einheit 70 von niedrigem zu hohem Pegel angesteuert. Die Zeitkonstante der monostabilen Schaltung 80 beträgt 1/2 T, so daß das Ausgangssignal Ol für die erste Hälfte einer jeden Periode T gemäß Fig. 6 hohen Pegel führt, wie bei b gezeigt, während das Ausgangssignal 02 für die zweite Hälfte einer Jeden Periode T hohen Pegel führt, wie bei c gezeigt. Das Schieberegister 82 wird durch den Übergang des Ausgangssignals Ol von hohem zu niedrigem Pegel, beispielsweise zu den Zeitpunkten tl, t2, t, usw, getaktet.
Wenn zum Jeweiligen Taktzeitpunkt das Eingangssignal des Schieberegisters 82 bzw. das Ausgangssignal der Einheit 70 auf der Leitung 76 hohen Pegel hat, so wird eine binäre 1 in die Stufe S1 des Registers eingegeben. Hat das Eingangssignal jedoch geringen Pegel, so wird eine binäre 0 in die Stufe S1 eingegeben. Aus Fig. 6 geht bei a und b hervor, daß zu den Zeitpunkten tl, t2, t3 usw. die Bits 1, 0, 1 usw. in die Stufe S1 des Schieberegisters 82 eingegeben werden. Zum Zeitpunkt t8 wird das letzte Bit des Synchronmusters in das Register eingegeben. Dann enthalten die Registerstufen S7 bis S8 das Synchronmuster 00101101.
Wie Fig. 5 zeigt, sind die Ausgänge der Stufen S5, S5, S6 und S8 direkt mit den Eingängen eines UND-Gliedes 85 verbunden, während die Ausgänge der Stufen Sl, S2, S4 und S7 mit dem UND-Glied 85 über Inverter 86 bis 89 verbunden sind. Somit ist zum Zeitpunkt t8 das Synchronmuster 00101101, gesehen von links nach rechts, in den Stufen S1 bis S8 vorhanden. Dadurch führen alle Eingänge des UND-Gliedes 85 hohen Pegel, so daß ein Ausgangssignal auf der Leitung 91 auftritt, welches die Identifizierung des Synchronmusters signalisiert. Es dient zur Rückstellung der Zähler 23 und 24 (Fig. 1) und zur Einleitung des Speichervorganges für die Grenzwertsignale.
Es ist ferner eine bistabile JK-Schaltung 92 vorgesehen, deren K-Eingang mit der Leitung 91 und deren Takteingang mit der Leitung 84 verbunden ist, auf der das Ausgangssignal 02 der monostabilen Schaltung 82 auftritt. Wenn die bistabile Schaltung 92 durch den Ubergang eines Jeden Ausgangsimpulsç °2 von postiv nach negativ (Fig. 6c) zum Zeitpunkt tg getaktet wird, so wird die bistabile Schaltung 92, die zuvor gesetzt wurde, so daß ihr Q-Ausgang hohen Pegel führte, rückgestellt, so daß der Ausgang # hohen Signalpegel führt. Nach der Rückstellung der bistabilen Schaltung 92 erhält ein Eingang zweier NAND-Glieder 94 und 95 hohen Signalpegel.
Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 94 wird mit dem Ausgangssignal des Inverters 86 angesteuert. Das Ausgangssignal des Inverters 86 führt immer dann hohen Pegel, wenn eine binäre 0 in die Stufe 51 des Schieberegisters 82 eingegeben wird. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 94, das einem Eingang eines NOR-Gliedes 98 zugeführt wird, erhält dann geringen Signalpegel, wodurch das NOR-Glied 98 aufgesteuert wird. Diesem wird ferner das Signal 02 zugeführt. Wenn dieses Signal einen Ubergang von hohem zu niedrigem Pegel aufweist, führen beide Eingänge des NOR-Gliedes 98 niedrigen Pegel bzw. den Binärwert 0, wodurch das Ausgangssignal hohen Pegel bzw. den Binärwert 1 erhält. Dieses Ausgangssignal wird in den Zähler 23 für den unteren Grenzwert eingespeichert.
Beispielsweise wird nach Erkennen des Synchronmusters zum Zeitpunkt t8 und Auftreten des hohen Signalpegels am Ausgang des UND-Gliedes 85 zum Zeitpunkt t9 die bistabile Schaltung 92 rückgestellt, so daß die Leitung 93 hohen Signalpegel führt und die NAND-Glieder 94 und 95 aufsteuert. Dann wird zum Zeitpunkt t10 die erste binäre 0 der Signalfolge für den unteren Grenzwert in die Stufe 81 des Schieberegisters 82 eingegeben. Da es sich um eine binäre 0 handelt, erhält der Ausgang des Inverters 86 hohen Pegel, wodurch der Ausgang des NAND-Gliedes 94 den Binärwert 0 hat. Zum Zeitpunkt t11 haben dann beide Eingänge des NOR-Gliedes 98 niedrigen Pegel, und es wird eine binäre 1 in den Zähler 23 für die erste binäre 0 eingegeben. Ähnlich wird Jede binäre 0 in der Signalfolge für den unteren Grenzwert in den Zähler 23 eingespeichert.
Es sei bemerkt, daß bei Einspeicherung des unteren Grenzwertes in den Zähler 23 das NAND-Glied 95 gesperrt wird, wodurch wiederum das NOR-Glied 99 gesperrt wird. Jede in die Stufe S1 des Schieberegisters 82 eingegebene binäre 0 wird direkt dem NAND-Glied 95 zugeführt. Somit führt sein Ausgang hohen Signalpegel, wodurch das NOR-Glied 99 gesperrt wird, da dessen Ausgang niedrigen Pegel bzw. den Binärwert 0 behält, unabhängig davon, ob das Signal °2 seinem anderen Eingang zugeführt wird. Der Ausgang des NOR-Gliedes 99 taktet somit nicht den Zähler 24 für den oberen Grenzwert.
Nachdem alle Binärwerte 0 der Signalfolge des unteren Grenzwertes als Binärwerte 1 in den Zähler 23 eingespeichert sind, wird die nächste Signalfolge von Binärwerten 1 für den oberen Grenzwert aufgenommen und Jedes Bit in die Stufe S1 des Schieberegisters 82 eingespeichert. Durch Jeden Binärwert 1 erhält der Eingang des NAND-Gliedes 95 über die Stufe S1 hohen Signalpegel. Somit bleibt der Ausgang des NAND-Gliedes 95 auf niedrigem Pegel, wodurch das NOR-Glied 99 aufgesteuert wird. Wenn das Signal 02 einen Übergang von hohen zu niedrigem Pegel hat, erzeugt-das NOR-Glied 99 ein Ausgangssignal hohen Pegels, welches den Zähler 24 für den oberen Grenzwert taktet. Nachdem alle Binärwerte 1 des oberen Grenzwertes in den Zähler 24 eingegeben sind wird das Endbit empfangen. Somit haben die Stufen S1 und 82 des Schieberegisters 82 den Binärzustand 0 bzw 1. Beide Eingänge des N0R-Gliedes 101 führen dann geringen Pegel (Bjnärwert od, so daß sein Ausgang hohen Pegel hat und die die bistabile Schaltung 92 gesetzt wird. Der Q-Ausgang dieser Schaltung erhält höhen Pegel, während der #-Ausgang niedrigen Pegel hat. Wenn dieser Übergang zu niedrigem Pegel auftritt, werden die NAND-GliedGr 94 und 95 gesperrt, so daß die Zähler 23 und 24 nicht weiter angesteuert werden. Ihre Zählerinhalte txleiben unverindert. Der Q-Außgang der bistabilen Schaltung 92 wird einem Eingang des UND-Gliedes 35 (Fig. 1) zugeführt. Somit steuert Jeder Impuls 15 das UND-Glied 35 auf und erzeugt ein Ausgangssignal hohen Pegels in beschriebener Weise.
Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung eignet sich zur zuverlässigen Ubernahme der übertragenen Binärsignalfolge, die den unteren Grenzwert mit Binärwerten 0, den oberen Grenzwert mit Binärwerten 1, ein Synchronmuster mit 8 Bits und ein Endbit umfaßt. Nur nach Empfang und Erkennen des Synchronmusters durch Decodierung tritt ein Ausgangssignal des UND-Gliedes 85 auf der Leitung 91 auf, welches die Einspeicherung der Grenzwerte in die Zähler 23 und 24 einleitet. Die Ausnutzung der Impulse 15 wird vorübergehend unterbrochen, da das UND-Glied 35 gesperrt ist. Nachdem beide Grenzwerte eingespeichert sind, und das Endbit empfangen ist, d.h. wenn eine binäre 0 auf die letzte binäre 1 des oberen Grenzwertsignals folgt, wird die bistabile Schaltung 92 gesetzt. Die Zähler 23 und 24 werden dadurch nicht weiter angesteuert, das UND-Glied 35 wird aufgesteuert, und die reguläre Pulsüberwachung wird aufgenommen.
Es sei bemerkt, daß die Grenzwerte in den Zählern nur nach Erkennen des Synchronmusters gespeichert werden, und diese Speicherung wird beendet, wenn das Endbit 0 ausgewertet wird und die bistabile Schaltung 92 gesetzt wird, wodurch die NAND-Glieder 94 und 95 gesperrt werden. Dadurch werden wiederum die NOR-Glieder 98 und 99 für die Zähler 23 und 24 gesperrt. Die gespeicherten Grenzwerte sind deshalb gegenüber Störimpulsen praktisch immun. Durch Speisung der Zähler 23 und 24 mit einer separaten Batterie 26 bleiben die gespeicherten Grenzwerte von einem Verbrauch der Hauptbatterie 27 unbeeinträchtigt. Nach Speicherung der Grenzwertsignale in den Zählern 23 und 24 ist deren Änderung nur möglich, wenn eine neue Binärsignalfolge mit der Einheit 70 aus dem externen Steuergerät 20 aufgenommen wird. Die neue Signalfolge wird ausgewertet, wenn das Synchronmuster empfangen und decodiert ist. Die Signalfolge wird dann im Register 82 gespeichert, wodurch das UND-Glied 85 ein Signal hohen Pegels abgibt, das die beschriebenen Speichervorgänge der Grenzwerte einleitet.
Falls erwünscht, kann die Überwachungseinrichtung eine Vorrichtung zur Rückübertragung der gespeicherten Grenzwerte zum externen Steuergerät 20 enthalten, um damit eine Bestätigung zu ermöglichen, daß die gewählten Grenzwerte tatsächlich in den Zählern gespeichert worden sind.
Dies kann in unterschiedlicher Weise verwirklicht werden.
Beispielsweise können die Ausgangssignale zweier Oszillatoren unterschiedlicher Frequenzen durch die Binärsignale amplitudenmoduliert und den beiden Zählern während der Einspeicherung der Grenzwerte zugeführt werden. Die modulierten Ausgangssignale der beiden Oszillatoren können dann von der Überwachungseinrichtung zum externen Steuergerät 20 übertragen werden. Da die Rückübertragung der Grenzwerte zum externen Steuergerät 20 während der Ubertragung der Grenzwerte zur Überwachungseinrichtung erfolgt, kann die Leistung, die zur Spannung + Vp an dem Schaltungspunkt 77 (Fig. 5) führt, zur Versorgung der Oszillatoren verwendet werden, wodurch die Batteriebelastung weiter verringert wird.
Alternativ können, falls erwünscht, an Jedem Punkt während der Überwachung, d.h. nicht während der Speicherung der Grenzwerte, Signale zum externen Steuergerät übertragen werden, die die gespeicherten Grenzwerte angeben. Unter Berücksichtigung des vorstehenden Beispiels, bei dem die Zähir 23 und 24 die Werte 100 bzw, 50 speichern, können diese Werte in zwei Spannungen V100 und V50 umgesetzt werden, die diesen Werten entsprechen und zum externen Steuergerät 20 übertragen werden, wo sie zur Betätigung geeigneter Anzeigen, beispielsweise von Anzeigezählern, dienen.
In Fig. 5 ist eine Anordnung zur Rückführung der Grenzwerte zum externen Steuergerät 20 während der Grenzwertspeicherung dargestellt. Ein Oszillator A, der ein hochfrequentes Trägersignal mit einer Frequenz f1 liefert, ist mit einem Modulator-Sender 105 verbunden, der durch Jeden der 100 Impulse moduliert wird, wenn diese in den Zähler 23 für den unteren Grenzwert eingegeben werden.
Der Modulator-Sender 105 enthält eine Sendespule 106, die das hochfrequente Trägersignal mit der Frequenz 9 das durch die 100 Impulse moduliert ist, auf eine Aufnahmespule 107 überträgt, die im externen Steuergerät 20 angeordnet ist. Die Aufnahmespule 107 speist einen Empfänger-Demodulator 108, der auf die Frequenz f## abgestimmt ist.
Das Ausgangssignal dieses Geräts hat dann 100 Impulse, die zur Taktung einer Anzeige 110 für den unteren Grenzwert verwendet werden.
Ein Oszillator B, der ein hochfrequentes Trägersignal mit der Frequenz f2 liefert, die von der Frequenz f1 verschieden ist, ist mit einem weiteren Modulator-Sender 112 verbunden, der mit den 50 Impulsen moduliert wird, wenn diese in den Zähler 24 für den oberen Grenzwert eingegeben werden. Das modulierte Trägersignal mit der Frequenz f2 wird einer Sendespule 113 zugeführt, die mit einer Aufnahmespule 114 in dem Steuergerät 20 gekoppelt ist. Die Spule 114 speist einen Empfänger-Demodulator 115, der auf die Frequenz f2 abgestimmt ist und dessen Ausgangssignal eine Folge von 50 Impulsen ist, die in dem externen Steuergerät 20 angezeigt werden können, so daß damit eine Bestätigung möglich ist, daß der richtige Grenzwert in den Zähler 24 eingegeben wurde.
Die Oszillatoren A und B und die Vorrichtungen 105 und 112 können durch die Spannung + Vp gespeist werden, die sich aus der empfangenen Leistung ergibt. Ferner kann, falls erwünscht, auch ein einziger Oszillator und Modulator-Sender vorgesehen sein. Die einem der Zähler, beispielsweise dem Zähler 23 zugeführten Impulse können zur Modulation des hochfrequenten Trägers mit einem ersten Modulationspegel von beispielsweise 50 % ausgenutzt werden, während die dem anderen Zähler zugeführten Impulse zur Modulation mit einem anderen Pegel von beispielsweise 30 % dienen. Diese unterschiedlichen Modulationsgrade können dann in dem externen Steuergerät 20 ausgewertet werden, so daß dadurch zwei Impulsgruppen, die die beiden unterschiedlichen Grenzwerte angeben, den beiden Anzeigevorrichtungen 110 und 120 zugeführt werden.
In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung für das externe Steuergerät 20 dargestellt, mit der die Grenzwertsignale sowie das Synchronmuster erzeugt und übertragen werden können. Die entsprechenden Signale sind in Fig. la dargestellt. Wie bereits ausgeführt, ist das Synchronmuster eine Folge bestimmter Binärwerte, beispielsweise von 8 Bits mit den Werten 10110100, von links nach rechts gesehen. Darauf folgt eine Anzahl von Binärwerten 0, die den einen, beispielsweise den unteren Grenzwert kennzeichnet, worauf dann eine Anzahl von Binärwerten 1 folgt, die den oberen Grenzwert kennzeichnet. Die Binärsignalfolge endet nit einer binären O als Endbit.
Die Anzahl der Binärwerte 0 und/oder der Binärwerte 1 kann verändert werden, um den oberen bzw. unteren Grenzwert zu ändern. Die Bitperioden stimmen oberen und haben die Länge T. Eine binäre 1 wird durch einen hohen Pegel während 3/4 T gekennzeichnet, worauS ein niedriger Pegel während 1/4 T folgt. Eine binäre O wird durch einen hohen Pegel während 1/4 T gekennzeichnet, worauf ein niedriger Pegel während 3/4 T folgt.
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, enthält das externe Steuergerät 20 einen Takt- oder Impulsoszillator 125, der betätigt wird, wenn ein Sendeschalter 126 geschlossen wird. Der Taktgenerator 125 liefert Impulse 128 an einen zweistufigen Binärzähler 130. Das Intervall zwischen den Impulsen 128 beträgt 1/4 T. Somit wird der Zähler 130 mit-der vierfachen Bitrate T getaktet. Die Ausgangssignale der beiden Zählerstufen sind mit Cx und Cy bezeichnet. Die vier Kombinationen der beiden Stufen des Zählers 130 während Jeder Periode T sind durch die neben dem Zähler 130 dargestellte Wahrheitstabelle angegeben.
Die Schaltung enthält ein achtstufiges Schieberegister 135, welches anfangs das Synchronmuster 10110100 von links nach rechts in den Stufen S1 bis S8 speichert. Dann werden die Bits in den Stufen durch Taktsteuerung in noch zu beschreibender Weise von links nach rechts verschoben. Das Ausgangssignal der Stufe S8 wird den beiden Eingängen 12 und 13 eines vierstelligen Multiplexers 136 zugeführt, dessen beide anderen Eingänge I1 und 14 mit einem hohen Pegelwert + V und einem niedrigen Pegelwert (Erdpotential) verbunden sind. Das Ausgangssignal des Multiplexers auf der Leitung 137 wird einem modulierten Leistungsoszillator 140 zugeführt und hängt von den Zuständen der Signale Cx und Cy ab, die bestimmen, welcher der vier Eingänge I1 bis 14 mit der Leitung 137 gemäß der Wahrheitstabelle zu verbinden ist.
Ein NAND-Glied 142 ist direkt mit den Ausgängen Cx und C y verbunden. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 142 erhält nur dann hohen Pegel, wenn Cx und Cy beide den Binärwert O aufweisen. Der Ubergang von niedrigem zu hohem Potential am Ausgang des NAND-Gliedes 142 taktet das Schieberegister 135.
Im Betrieb sei der Zähler 130 anfangs auf die Zählschritte 00 eingestellt. Wenn der Taktgenerator 125 durch Schließen des Schalters 126 betätigt wird, erhöht Jeder Impuls 128 den Inhalt des Zählers 130. Der erste Impuls 128 bringt das Ausgangssignal Cx auf den Binärwert 1. Somit wird der Eingang 11 durch den Multiplexer 136 über die Leitung 137 mit dem Oszillator 140 verbunden. Der nächste Impuls 128 bringt Cx und Cy in den Zustand 01, in dem der Ausgang des Multiplexers 136 mit dem Eingang 1 verbunden ist.
2 Da das erste Bit des Synchronmusters in der Registerstufe S8 den Binärwert 1 hat, führt der Ausgang des Multiplexers 136 hohen Signalpegel. Ahnlich bringt der nächste Impuls 128 die Ausgänge Cx und Cy in den Zustand 11, in dem der Ausgang des Multiplexers 136 mit seinem Eingang 13 verbunden ist. Er führt hohes Potential, da die Registerstufe S8 eine 1 speichert. Wenn der vierte Impuls 128 empfangen wird, haben die Ausgänge Cx und Cy den Zustand 00, für den das Ausgangssignal des Multiplexers 136 bzw. der Eingang 14 niedrigen Pegel hat. Ferner taktet das NAND-Glied 142 das Register 135, so daß dessen Bits Jeweils um eine Stufe weitergeschoben werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß mit dieser Anordnung während Jeder Bitperiode T das Ausgangssignal des Multiplexers 136 während des ersten 1/4 dieser Periode hohen Pegel hat, während er während des letzten 1/4 niedrig ist, unabhängig von dem Bit in der Registerstufe S8. Während der mittleren Hälfte einer Jeden Periode T ist das Ausgangssignal des Multiplexers 136 auf hohem Pegel, wenn das Bit in der Registerstufe S8 den Wert 1 hat.
Ein niedriger Pegel liegt vor, wenn dieses Bit den Wert 0 hat. Der Ausgangspegel des Multiplexers 136 auf der Leitung 137 moduliert den Oszillator 140, dessen Ausgangssignal das modulierte Trägersignal gemäß Fig. la ist, welches einer Sendespule 144 zwecks Übertragung zur Uberwachungseinrichtung zugeführt wird.
Wie dargestellt, enthält die Schaltung ferner zwei variable monostabile Schaltungen 146 und 147. Diese werden von der Bedienungsperson bei der Auswahl der zu über tragenden Grenzwerte gesteuert. Die monostabile Schaltung 146 dient zum Setzen des unteren Grenzwertes durch Steuerung der Anzahl der Binärwerte 0, die nach dem Synchronmuster übertragen werden, während die monostabile Schaltung 147 den oberen Grenzwert durch Steuerung der Anzahl der Binärwerte 1 bestimmt, die übertragen werden. Im Betrieb wird der Schalter 126 geschlossen, wodurch die monostabile Schaltung 146 betätigt wird, so daß ihr Ausgangssignal auf der Leitung 149, das der monostabilen Schaltung 147 zugeführt wird, hohen Pegel erhält. Die Leitung 149 behält den hohen Pegel für eine variable Periode, die von der Bedienungsperson eingestellt werden kann. Solange der Signalpegel hoch ist, hat das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 147 auf der Leitung 150, die die Eingangsleitung für die Stufe Sl des Registers 135 ist, niedrigen Pegel. Deshalb wird immer dann, wenn das Register 135 getaktet wird und die Leitung 150 niedrigen Signalpegel hat, eine binäre 0 in die Stufe S1 eingegeben. Wenn die Zeitkonstante der monostabilen Schaltung 146 TL ist, während welcher Zeit das Ausgangssignal hohen Pegel hat, so daß das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 147 niedrigen Pegel hat, beträgt die Anzahl der Binärwerte 0, die in das Register 135 eingegeben werden, TL/T. Durch Änderung der Anzahl der Binärwerte 0 kann der untere Grenzwert geändert werden.
Am Ende der Periode TL erhält das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 146 niedrigen Pegel, wodurch die monostabile Schaltung 147 angesteuert wird und ein Signal hohen Pegels auf der Leitung 150 für eine Zeit erscheint, die durch die variable Zeitkonstante bestimmt ist und mit TH bezeichnet werden kann. Solange die Leitung 150 hohen Signalpegel führt, werden Binärwerte 1 in das Register 135 eingegeben. Die Anzahl der Binärwerte 1, die dbertragen werden, um den oberen Grenzwert zu bilden, ist TH/T.
Am Ende der Periode TH erhält die Leitung 150 niedrigen Pegel, so daß während der nächsten Periode T eine binäre 0, die das Ende der Signalfolge kennzeichnet, oder das Endbit in die Stufe S1 eingegeben wird. Falls erwünscht, kann der Ubergang von hohem zu niedrigem Pegel auf der Leitung 150 zur Betätigung einer Verzögerungsschaltung 152 dienen, die den Schalter 126 öffnet und damit den Übertragungsvorgang nach einer Verzögerung xT beendet, wobei x eine solche Zahl ist, deren Höhe gewährleistet, daß während der Zeit xT alle richtigen Bits übertragen werden. Allgemein sollte x nicht kleiner als 9 sein, um die 8 Bits und das Endbit in das Register einzugeben, nachdem die Leitung 150 niedrigen Signalpegel erhält, und um ferner die Ausgabe aus dem Register und die Übertragung aus der externen Steuereinheit 20 zu ermöglichen.
Die in Fig. 7 gezeigte Schaltung kann also die Binärsignalfol#bestehend aus dem Synchronmuster von 8 Bits, den Binärwerten 0 für den unteren Grenzwert, den Binärwerten 1 für den oberen Grenzwert und dem Endbit 0 erzeugen und über tragen. Durch Änderung der Zeit TL der mono stabilen Schaltung 146 und/oder der Zeit TH der monostabilen Schaltung 147 kann die Anzahl der Binärwerte O und/oder die Anzahl der Binärwerte 1, die den unteren und den oberen Grenzwert kennzeicL#en, sehr einfach und bequem geändert werden. Jede monostabile Schaltung kann mit einer separaten Einstellvorrichtung verbunden sein, die in Pulsschlägen pro Minute geeicht ist, um die Einstellung der Zeitkonstanten der monostabilen Schaltungen zu erleichtern.
Um die Größe der Überwachungseinrichtung zu verringern, sind vorzugsweise integrierte Schaltungen vorgesehen. Um dies zu erleichtern, sollten alle Zähler und übrigen Schaltungen möglichst nach binärer Technik arbeiten. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zähler 23 und 24 für den oberen und unteren Grenzwert sowie der Impulsintervallzähler 42 Binärzähler. Die Anzahl der Bits oder Stufen eines Jeden dieser Zähler hängt natürlich von den zu überwachenden Grenzwerten und von der Taktfrequenz des Taktgenerators 40 ab.
Wenn diese Frequenz 100 Impulse pro Sekunde beträgt und die Uberwachungseinrichtung eine niedrige Pulsfrequenz hinunter bis zu 30 Pulsschlägen pro Minute überwachen soll, die einem Pulsschlag pro 2 Sekunden entspricht, sollte der Zähler 42 bis zu 200 Impulse zählen können.
Dies ist möglich mit einem achtstufigen Binärzähler, der bis 256 zählen kann. Jeder Zähler 23 und 24 kann gleichfalls ein achtstufiger Zähler sein. Da der Inhalt des Zählers 42 mit den Inhalten der Zähler 23 und 24 in den Vergleichern 43 und 44 verglichen wird, kann Jeder Vergleicher 43 und 44 ein achtstufiger Binärvergleicher sein.
Falls erwünscht, können die verschiedenen vorstehend beschriebenen Schaltungen beachtlich abgeändert werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können der untere und der obere Grenzwert in den Zählern 23 und 24 zur Bestimmung verwendet werden, ob die Impulse 15 (Fig. 1) mit einer Geschwindigkeit innerhalb oder außerhalb des vorgegebenen Bereichs empfangen werden, wozu nicht der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Vergleich durchgeführt werden muß. In Fig. 8 ist eine Schaltung dargestellt, die nach anderem Prinzip arbeitet. Bei einer solchen Anordnung sind die beiden mehrstufigen Vergleicher 43 und 44 nicht erforderlich, Jedoch werden einige zusätzliche Schaltelemente benötigt. Elemente, die bereits beschrieben wurden und ähnliche Funktionen erfüllen, sind mit gleichartigen Bezugszeichen wie oben versehen.
Die in Fig. 8 gezeigte Schaltung wird in Verbindung mit einer Uberwachungseinrichtung beschrieben, bei der der unterste einstellbare Grenzwert einem Zeitintervall zwischen den Einzelimpulsen 15 von 2,049 Sekunden entspricht, was 60/2,049 = 29,2 Pulsschlägen pro Minute entspricht, Der unterste mögliche Grenzwert sei 30 Pulsschläge pro Minute, was einem Pulsschlag pro 2 Sekunden entspricht. Jeder Zähler 23 und 24 sei ein elfstufiger Binärzähler, der bis 2048 (0-2047) Impulse zählen kann. Wenn dieser Zählschritt überschritten wird, erfährt die letzte Zählerstufe einen Signalübergang von hohem zu niedrigem Pegel. In der Schaltung nach Fig. 8 ist die Ausgangsleitung 161 des Zählers 23 mit dem Takteingang einer bistabilen D-Schaltung 162 über einen Inverter 163 verbunden. Wenn der Inhalt des Zählers 23 den Wert 2048 überschreitet, erfährt die Leitung 161 einen Übergang von hohem zu niedrigem Pegel und damit ändert sich das Ausgangssignal des Inverters 163 von niedrigem zu hohem Pegel, wodurch die bistabile Schaltung 162 getaktet wird. Da diese eine D-Schaltung ist, deren D-Eingang geerdet ist und niedrigen Signalpegel bzw. den Binärwert 0 führt, ist bei der Taktsteuerung der Ausgang Q an der Leitung 162a auf hohem Signalpegel.
Ähnlich erfolgt ein Übergang auf der Leitung 164 des Zählers 24 von hohem zu niedrigem Pegel, wenn der Inhalt des Zählers 24 den Wert 2048 überschreitet. Dadurch erfährt das Ausgangssignal des Inverters 165 eine Änderung von niedrigem zu hohem Pegel, wodurch die D-Schaltung 166 getaktet wird, so daß ihr Q-Ausgang an der Leitung 166a niedrigen Pegel hat, da der D-Eingang niedrigen Pegel hat bzw. geerdet ist. Die Ausgänge Q und Q der bistabilen Schaltungen 166 und 162 sind mit einem NOR-Glied 167 verbunden, dessen Ausgangssignal dem D-Eingang der bistabilen D-Schaltung 168 zugeführt wird. Ihr Ausgang Q ist über die Leitung 169 mit dem Alarmgeber 60 verbunden.
Die Schaltung enthält ferner eine bistabile JK-Schaltung 170, die durch die Impulse 15 aus dem Umsetzer 14 (Fig. 1) getaktet wird. Der Ausgang Q der bistabilen Schaltung 170 ist über die Leitung 171 mit dem Takteingang der bistabilen Schaltung 168 und mit dem Setzeingang S der bistabilen Schaltungen 162 und 166 verbunden. Diese werden durch den Übergang des Signals auf der Leitung 171 von niedrigem zu hohem Pegel gesetzt, und die bistabile Schaltung 168 wird durch diesen Vorgang getaktet, der durch einen Pfeil 172 im Signalverlauf 173 dargestellt ist. Jede dieser bistabilen Schaltungen liefert ein Binärsignal 1 an ihrem Ausgang Q, wenn sie gesetzt wird. Wenn die bistabile Schaltung 162 gesetzt wird, ist also ihr Ausgang Q auf dem Binärwert 1 und ihr Ausgang Q auf dem Binärwert 0.
Wie noch zu beschreiben ist, wird die bistabile Schaltung 166 getaktet und die bistabile Schaltung 162 nicht getaktet, bevor die Leitung 171 hohen Pegel erhält und die Pulsfrequenz in dem durch die Grenzwerte bestimmten Bereich liegt. Die Zähler 23 und 24 für die Grenzwerte werden getaktet, wenn die Leitung 171 erstmals niedrigen Pegel erhält. Deshalb haben die Leitungen 166a und 162a beide niedrigen Pegel, und das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 167 hat hohen Pegel, so daß bei Taktung der bistabilen Schaltung 168 die Leitung 169 hohen Pegel führt und der Alarmgeber nicht betätigt wird. Wenn Jedoch die Pulsfrequenz höher als der obere Grenzwert im Zähler 24 ist, wird die bistabile Schaltung 166 nicht getaktet, bevor die Leitung 171 hohen Pegel erhält. Deshalb führt die Leitung 166a hohen Signalpegel, und das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 167 hat niedrigen Signalpegel, wenn die bistabile Schaltung 167 getaktet wird. Somit erhält die Leitung 169 geringen Pegel, und der Alarmgeber 60 wird betätigt. Wenn andererseits die Pulsfrequenz unter dem unteren Grenzwert des Zählers 23 liegt, wird die bistabile Schaltung 162 getaktet, bevor die Leitung 171 hohen Signalpegel erhält.
Deshalb führt die Leitung 162a dann hohen Signalpegel, so daß bei Taktung der bistabilen Schaltung 168 das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 167 niedrig ist. Dadurch erhält die Leitung 169 niedrigen Pegel und der Alarmgeber 60 wird betätigt.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wird das Ausgangssignal Q der bistabilen Schaltung 170 auf der Leitung 175 dem Rückstelleingang R einer bistabilen D-Schaltung 176 zugeführt, deren Ausgang Q über eine Leitung 178 mit dem Eingang K der bistabilen Schaltung 170 verbunden ist. Dem Setzeingang S einer Jeden bistabilen Schaltung 170 und 176 wird das Ausgangssignal Q der bistabilen Schaltung 92 über die Leitung 93 zugeführt (Fig. 5). Während der Grenzwerteingabe bzw. -programmierung sind also beide bistabilen Schaltungen 170 uld 176 durch den hohen Signalpegel auf der Leitung 93 gesetzt (die Leitungen 171 urld 176 führen hohen Signalpegel> und werden in diesem Zustand gehalten, biß die Grenzwerteingabe beendet ist.
Die Schaltung enthält ferner einen mehrstelligen Binärzähler 180, der durch die Impulse eines Oszillators 182 getaktet wird. Dieser habe beispielsweise eine Impulsfrequenz von 2kHz, so daß die Frequenz der Ausgangsimpulse der ersten Stufe des Zählers 180 auf einer Leitung 183 einen Wert von 1 kHz hat. Der Zähler 180 zählt bis 4096, und bei Überschreiten dieses Wertes wird er rückgestellt, so daß der Ausgang seiner letzten Stufe einen Übergang von hohem zu niedrigem Signalpegel an der Leitung 185 erfährt, die über einen Inverter 187 mit dem Takteingang der bistabilen Schaltung 176 verbunden ist. Wenn diese getaktet wird, erhält ihr Ausgangssignal Q hohen Pegel, da ihr D-Eingang mit der Spannung + V verbunden ist. Wenn jedoch die bistabile Schaltung 176 rückgestellt wird, so erfährt ihr Ausgangssignal Q an der Leitung 178 einen Übergang von hohem zu niedrigem Pegel. Die Leitung 178 ist mit dem Rückstelleingang des Zählers 180 verbunden. Wenn auf der Leitung 178 ein Übergang von niedrigem zu hohem Pegel auftritt, wird der Zähler 180 rückgestellt, so daß die Zählung der Impulse des Oszillators 182 verhindert wird, bis die Leitung 178 einen Übergang von hohem zu niedrigem Signalpegel erfährt. Zusätzlich ist ein Umschalter 190 vorgesehen, derzurbesseren Übersicht als mechanischer Schalter dargestellt ist. Wenn während der Programmierung die Leitung 93 hohen Signalpegel führt, hat der Schalter 190 die in Fig. 8 gezeigte Stellung. Somit werden die den Grenzwert angebenden Impulse in die Zähler 23 und 24 in beschriebener Weise eingegeben. Wenn aber nach der Programmierung die bistabile Schaltung 92 gesetzt wird und die Leitung 93 niedrigen Pegel führt, verbindet der Schalter 190 die Leitung 183 mit den NOR-Gliedern98und 99, so daß die Impulse der ersten Stufe des Zählers 180 mit der Frequenz 1 kHz in die Zähler 23 und 24 eingegeben werden.
Die Arbeitsweise der Schaltung kann am besten anhand eines bestimmten Beispiels beschrieben werden. Es sei angenommen, daß der untere Grenzwert mit 30 Pulsschlägen pro Minute gewählt ist, was einem Abstand von 2 Sekunden zwischen den Pulsschlägen entspricht. Da der Zähler 23 maximal den Inhalt 2048 hat und durch Impulse auf der Leitung 183 mit der Frequenz 1 kHz während der Programmierung getaktet werden kann, erhält der Zähler 23 einen Inhalt von 2048 - 2 (1000) = 48. Ferner sei angenommen, daß der obere Grenzwert 150 Pulsschläge pro Minute beträgt, was einem Abstand von 0,4 Sekunden zwischen den Pulsschlägen entspricht. Während der Programmierung wird der Zähler 24 auf einen Inhalt von 2048 - 0,4 (1000) 2048 - 400 = 1648 gebracht. Wie bereits erläutert, werden während der Programmierung die bistabilen Schaltungen 170 und 176 in dem gesetzten Zustand gehalten, weshalb die Leitungen 171 und 178 hohen Signalpegel führen. Die bistabile Schaltung 170 ändert ihren Zustand während der Programmierung nicht, unabhängig von den Impulsen 15. Da ferner die Leitung 178 hohen Pegel führt, ist der Zähler 180 insgesamt auf den Zustand 0 rückgestellt.
Nach Ende der Programmierung erhält die Leitung 93 niedrigen Signalpegel. Der erste Impuls 15, der auf die Programmierung folgt und beispielsweise bei tx (Signalverlauf 173) auftritt, taktet die bistabile Schaltung 170, die wiederum im Hinblick auf die hohen Signalpegel bei J und K ihren rückgestellten Zustand annimmt, so daß die Leitung 171 auf niedrigen und die Leitung 175 auf hohen Signalpegel übergeht. Wenn die Leitung 175 hohen Signalpegel erhält, wird die bistabile Schaltung 176 rückgestellt.
Damit erhält die Leitung 178 niedrigen Signalpegel. Der Übergang von hohem zu niedrigem Pegel auf der Leitung 178 ermöglicht, daß der Zähler 180 die Impulse des Oszillators 182 mit der Frequenz 2 kHz zählt. Die Impulse auf der Leitung 183, die den Zählern 23 und 24 über den Schalter 190 und die NOR-Glieder 98 und 99 zugeführt werden, haben jedoch eine Frequenz von 1 kHz. Somit erfolgt der Zählvorgang im Zähler 23, der auf 48 programmiert wurde, mit der Frequenz 1 kHz. Der Zähler 24, der auf 1648 eingestellt ist, wird mit derselben Geschwindigkeit gesteuert.
Wenn der zweite Impuls 15 beispielsweise zur Zeit tx auftritt, taktet er die bistabile Schaltung 170, so daß die Leitung 171 hohen Signalpegel erhält, wodurch die bistabile Schaltung 162 und die bistabile Schaltung 166 gesetzt und die bistabile Schaltung 168 getaktet wird. Wenn diese Taktung erfolgt, hängt die Betätigung des Alarmgebers 60 Jedoch von der Zeit zwischen dem ersten Impuls 15 (zum Zeitpunkt tx), der die bistabile Schaltung 170 rückgestellt hat, und dem zweiten Impuls 15 (zum Zeitpunkt t ) y ab, der die bistabile Schaltung 170 gesetzt hat, wodurch die Leitung 171 hohen Signalpegel erhält und die bistabile Schaltung 168 getaktet wird.
Für das Beispiel eines Bereichs von 30 Pulsschlägen pro Minute bis 150 Pulsschlägen pro Minute wurden die Zähler 23 und 24 auf die Werte 48 bzw. 1648 programmiert. Wenn das Intervall zwischen dem ersten und zweiten Impuls 15, also die Zeit ty - tx nicht kürzer als 0,4 Sekunden ist, was einer Frequenz von nicht mehr als 150 Pulsschlägen pro Minute entspricht, und wenn diese Zeit nicht länger als zwei Sekunden ist, was einer Pulsfrequenz von nicht weniger als 30 Pulsschlägen pro Minute entspricht, so wird die bistabile Schaltung 166 vor dem Empfang des zweiten Impulses 15 zum Zeitpunkt ty getaktet, während dies bei der bistabilen Schaltung 162 nicht der Fall ist, so daß sie gesetzt bleibt. Daher hat das Ausgangssignal der bistabilen Schaltung 168 durch die Taktung hohen Signalpegel, da beide Eingänge des NOR-Gliedes 167 niedrigen Pegel führen. Deshalb führt die Leitung 169 hohen Signalpegel, wodurch der Alarmgeber 60 nicht betätigt wird.
Wenn jedoch die Pulsfrequenz größer als der obere Grenzwert von 150 Pulsschlägen pro Minute ist und beispielsweise 180 Pulsschläge pro Minute beträgt, so ist das Intervall ty - tx zwischen dem ersten und dem zweiten Impuls 15 nur 0,333 Sekunde, so daß nur 333 Impulse in den Zähler 24 eingegeben werden, der auf den Wert 1648 eingestellt war. Sein Inhalt erreicht also 1648 + 333 = 1981, wenn der zweite Impuls 15 zum Zeitpunkt ty empfangen wird. Deshalb wird die bistabile Schaltung 166 nicht getaktet. Die Leitung 1 66a führt deshalb hohen Signalpegel, und das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 167 hat niedrigen Pegel, wenn die bistabile Schaltung 168 getaktet wird. Dadurch wird der Alarmgeber 60 betätigt und zeigt das Abweichen von dem vorgebenen Bereich an.
Wenn andererseits die Pulsfrequenz unter dem unteren Grenzwert von 30 Pulsschlägen pro Minute liegt (dargestellt durch den Inhalt 48 des Zählers 23) und beispielsweise 20 Pulsschläge pro Minute beträgt, so hat das Zeitintervall ty - tx zwischen dem ersten und dem zweiten Impuls 15 eine Länge von 3 Sekunden. Somit sind vor Empfang des zweiten Impulses 15 zum Zeitpunkt ty mehr als 2000 Impulse in den Zähler 24 eingegeben, und dieser taktet wiederum die bistabile Schaltung 162, so daß die Leitung 162a hohen Signalpegel erhält. Wenn der zweite Impuls 15 zum Zeitpunkt ty empfangen wird, ist also das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 167 auf niedrigem Pegel, so daß bei Taktung der bistabilen Schaltung 168 die Leitung 169 niedrigen Pegel führt und den Alarmgeber 60 betätigt, so daß diese Abweichung vom vorgebenen Bereich signalisiert wird.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht und vorstehend beschrieben wurde, wird die bistabile Schaltung 176 getaktet, wenn der Zähler 180 den Inhalt 4096 (zum Zeitpunkt tz) erreicht, was einer Anzahl von 2048 Impulsen der ersten Zählerstufe auf der Leitung 183 entspricht. Der Q-Ausgang der bistabilen Schaltung 176 erzeugt auf der Leitung 178 einen Übergang zu hohem Signalpegel, wodurch der Zähler 180 rückgestellt und der Zählvorgang für die Impulse des Oszillators 182 unterbrochen wird, bis die Leitung 178 wiederum niedrigen Pegel erhält. Da Jeder Zähler 23 und 24 bis zu 2048 zählen kann, werden die darin gespeicherten ursprünglichen Grenzwerte, d.h.
48 und 1648'in den Zählern 23 und 24 wieder hergestellt.
Es sei bemerkt, daß nach dem ersten Impuls 15, der auf die Eingabe der Grenzwerte folgt, der J-Eingang der bistabilen Schaltung 170 hohen Signalpegel und der K-Eingang niedrigen Signalpegel führt, wenn die Leitung 171 einen Übergang zu niedrigem Signalpegel (zum Zeitpunkt tx) erfährt. Die Leitung 171 bleibt auf hohem Pegel unabhängig von dem Auftreten weiterer Impulse 15 am Takteingang der bistabilen Schaltung 170, solange der K-Eingang niedrigen Pegel führt. Wenn die Leitung 178 hohen Pegel erhält (zum Zeitpunkt tz), führt Jedoch der K-Eingang der bistabilen Schaltung 170 hohen Pegel, so daß bei Empfang des nächsten Impulses 15 eine Taktung der bistabilen Schaltung 170 erfolgt, wodurch sie rückgestellt und ein zweiter Vergleichszyklus eingeleitet wird.
Für das Beispiel, bei dem der Zähler 180 durch 4096 Impulse getaktet wird, bis er die bistabile Schaltung 176 taktet, was der Ansteuerung der Zähler 23 und 24 mit 2048 Impulsen entspricht, ist die Anzahl der Pulsschläge oder der Impulse 15 zwischen den Zählerkorrekturen (Vergleichszyklus) in der folgenden Tabelle dargestellt: Puls- Intervall zwi- Zeit zwi- Zahl der Pulsfrequenz schen den Puls- schen schläge (Im-(Pulsschlä- schlägen (Im- Korrektu- pulse 15) zwige pro Min.) pulse 15) ren schen den msec sec Korrekturen 30 2000 4 2 60 1000 3 3 100 600 2,4 4 120 500 2,5 5 200 300 2,1 7 Es ist zu erkennen, daß bei der in Fig. 8 gezeigten Schaltung die bistabilen Schaltungen 162 und 166 die mehrstufigen Vergleicher 43 und 44 nach Fig. 1 ersetzen. Die Einsparung der Stufenzahl zur Bestimmung, ob die Pulsfrequenz innerhalb oder außerhalb des vorgebenen Bereichs liegt, wird Jedoch durch das Erfordernis der bistabilen Schaltungen 170 und 176 teilweise aufgehoben.
Dem Fachmann ist geläufig, daß die in den Zählern 23 und 24 der in Fig. 8 gezeigten Schaltung gespeicherten Grenzwerte zum externen Steuergrät 20 rückübertragen werden können, um eine Bestätigung ähnlich wie bei der Schaltung nach Fig. 5 zu ermöglichen. Beispielsweise kann während eines Vergleichszyklus der Modulator-Sender 105(Fig. 5) mit dem Start des Vergleichszyklus zur Zeit tx wirksam geschaltet werden, bis der Zähler 23 einen vollen Zählschritt erreicht und die Leitung 161 hohen Signalpegel erhält. Dadurch überträgt der Modulator-Sender 105 eine Anzahl Impulse zum externen Steuergrät 20, die der Differenz zwischen dem maximal möglichen Zählschritt des Zählers 23 (2048) und dem zuvor an ihm eingestellten unteren Grenzwert, beispielsweise 48, entspricht. Diese Differenz beträgt dann 2000 Impulse, was im externen Steuergrät 20 anzeigt, daß der richtige Grenzwert, nämlich 48 Impulse, im Zähler 23 gespeichert ist. Bei einem nachfolgenden Vergleichszyklus kann der Modulator-Sender 112 die Impulse übertragen, die dem Zähler 24 für den oberen Grenzwert bis zum Erreichen eines vollen Zählschritts zugeführt werden, wenn dessen Ausgangssignal auf der Leitung 164 hohen Pegel erhält. Bei diesem Beispiel wurde angenommen, daß der Zähler 24 zuvor auf 1648 Impulse eingestellt wurde. Hierbei würden 400 Impulse an das externe Steuergerät 20 übertragen, die dann anzeigen, daß der richtige obere Grenzwert, dargestellt durch 1648 Impulse, zuvor in den Zähler 24 eingegeben bzw. in ihm gespeichert wurde. Es können natürlich auch andere Anordnungen zur Übertragung der in den Zählern 23 und 24 gespeicherten Grenzwerte an das externe Steuergerät 20 vorgesehen sein, die gleichfalls eine Bestätigung der beschriebenen Art ermöglichen.
Alle vorstehend beschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Zusammenfassung erfindungswesentlich sein.

Claims

Patentansprüche Einrichtung zur Uberwachung von Körperfunktionen, insbesondere der Herzfunktion, mit einem Sensor zur Auswertung der zu überwachenden Körperfunktion und Erzeugung entsprechender Impulse, gekennzeichnet durch eine Empfangsvorrichtung (22) zum Empfang von Signalen eines externen Steuergeräts (20), die mindestens einen vorgegebenen oberen Grenzwert eines zu überwachenden Bereichs der Körperfunktion angeben, durch eine Speichervorrichtung (23, 24) zur Speicherung der empfangenen Signale, durch eine Vergleichsschaltung (43, 44) zum Vergleich der Impulse des Sensors (12) mit dem Jeweiligen Grenzwert und zur Erzeugung einer Anzeige mindestens für den Fall, daß die Impulsfrequenz den oberen Grenzwert überschreitet, durch eine Stromversorgungseinrichtung (26, 27) zur Speisung mindestens der Vergleichsschaltung (43, 44) und durch eine in dem externen Steuergerät (20) vorgesehene Sendevorrichtung (140) zur Ubertragung der den bzw. die Grenzwerte kennzeichnenden Signale, in# der einstellbare Vorrichtungen (146, 147) zur Einstellung der zu übertragenden Signale entsprechend dem jeweiligen Grenzwert vorgesehen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Steuergerät (20) eine Sendevorrichtung (140) zur Ubertragung einer vorbestimmten Signalfolge aufweist, die ein vor den einen Jeweiligen Grenzwert angebenden Signalen zu übertragendes Synchronmuster enthält, und daß die Empfangsvorrichtung (22) eine Vorrichtung (82) zur Identifizierung des Synchronmusters und zur Wirksamschaltung der Speichervorrichtung (23, 24) zwecks Speicherung der den Jeweiligen Grenzwert angebenden Signale nur nach Identifizierung des Synchronmusters enthält.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Steuergrät (20) Vorrichtungen zur über tragung von Signalen nach jedem Synchronmuster enthält, die einen oberen und einen unteren Grenzwert angeben, die einen zu überwachenden Bereich des Herzschlags begrenzen, daß die Speichervorrichtung (23, 24) separate Anordnungen zur Speicherung der den oberen bzw. unteren Grenzwert angebenden Signale nach Identifizierung des Synchronmusters enthält und daß ein Alarmgeber zur akustischen und/oder optischen Anzeige einer Abweichung der überwachten Herzschlagfrequenz von dem überwachten Bereich vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung eine erste Stromquelle (27) zur Speisung mindestens der elektrischen Schaltungen und eine zweite, separate Stromquelle (26) zur Speisung nur der Speichervorrichtung (23, 24) enthält.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gebenenfalls zusätzlich zu einen akustischen Alarmgeber (60) eine visuelle Anzeigevorrichtung (67) zur Anzeige der überwachten Impulsfrequenz pro Zeiteinheit vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung (26, 27) auch die visuelle Anzeigevorrichtung (67) speist und über einen durch die Bedienungsperson automatisch oder manuell steuerbaren Schalter (28) anschaltbar ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromquelle (27) eine wiederaufladbare Batterie ist, deren Ladeschaltung (RC, Fig. 9) durch die von empfangenen Signalen in der Empfangseinrichtung (22) abgegebene Leistung gespeist ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (los, 106;-112, 113) zur Übertragung von Signalen zum externen Steuergerät (20) vorgesehen sind, die mindestens den bzw. die in der Speichervorrichtung (23, 24) gespeicherten Grenzwerte angeben, und daß im externen Steuergerät (20) Vorrichtungen zum Empfang dieser Signale und zur Anzeige der von den Signalen angegebenen Grenzwerte vorgesehen sind.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch-gekennzeichnet, daß eine selektiv gespeiste Vorrichtung (67) zur Anzeige des in der Speichervorrichtung (23, 24) Jeweils gespeicherten Grenzwertes vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (67) ein optisches Anzeigegerät -ist, das wahlweise mit einem oberen bzw. einem unteren Grenzwert ansteuerbar ist.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Sperrung des Alarmgebers (60) und/oder der Anzeigevorrichtung (67), wenn die überwachte Impulsfrequenz des Sensors (12) unter einem vorgegebenen Wert liegt, der kleiner als der untere Grenzwert ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11p gekennzeichnet durch einen armbanduhrartigen Aufbau und durch einen Einschalter (28), der nur durch das Anlegen der Einrichtung am Handgelenk betätigbar ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (12), die Speichervorrichtung (23, 23), die elektrischen Schaltungen , die Stromversorgungseinrichtung (26, 27), die Rückübertragungsvorrichtungen (105, 106; 112, 113) und die Anzeigevorrichtung (67) bzw. der Alarmgeber (60) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das am Handgelenk befestigbar ist und ferner eine Vorrichtung zur Sperrung der aus dem vorgegebenem Uberwachungsbereich fallenden Anzeige der überwachten Körperfunktion bei Unterschreiten des unteren Grenzwertsenthält.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen von der Außenseite des Gehäuses her automatisch betätigbaren Schalter (28), der mindestens die elektrischen Schaltungen von der Stromversorgungseinrichtung (27) abtrennt, wenn das Gehäuse nicht am Handgelenk befestigt ist.