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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kardiotachometer nach der Präambel von
Anspruch 1.
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STAND DER TECHNIK
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Beispielsweise
offenbart die ungeprüfte
japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 3-5404 ein Kardiotachometer
zum Überwachen
der Herzfrequenz an einem entfernten Ort, die Folgendes enthält: einen Übertragungsabschnitt
zum Erkennen eines elektrokardiografischen Signals, das von zwei Elektroden
geliefert wird, die nahe am Herzen eines Benutzers angebracht sind
und die resultierenden Informationen über ein Radiosignal übertragen,
sowie ein kompaktes Informationsgerät als Empfängerabschnitt, der in eine
Armbanduhr o. Ä.
eingebaut ist und die Herzfrequenz anzeigen kann, indem er das Radiosignal
empfängt
und eine arithmetische Operation an dem Signal durchführt.
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In
dem genannten herkömmlichen
Kardiotachometer überträgt der Übertragungsabschnitt
jedes Mal ein Radiosignal, wenn ein elektrokardiografisches Signal
erkannt wird, und der Empfängerabschnitt
empfängt
das Signal. Das heißt,
die Empfangszeitpunkte fallen mit den Zeitpunkten der Herzschläge zusammen.
Wenn der Empfängerabschnitt fälschlicherweise
verschiedene Arten von Rauschen empfängt, wie z. B. elektromagnetisches
Rauschen, das von dem an einem Bahnübergang ausgesendeten Warnton
verursacht wird, weichen die Empfangszeitpunkte von den Zeitpunkten
der Herzschläge
ab, und daher wird eine fehlerhafte Herzfrequenz angezeigt.
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US 4 367 752 offenbart eine
Vorrichtung zur Kontrolle der körperlichen
Verfassung eines Patienten. Die körperliche Verfassung des Patienten
wird von einem Messwandler kontrolliert, der an dem Patienten angebracht
ist und ein erstes Signal liefert, das die Herzaktivität anzeigt.
Ein Gehäuse
für elektronische
Vorrichtungen, das von dem Patienten getragen wird, beinhaltet Endeinrichtungen,
die auf das erste Signal ansprechen, sowie ein Trägheitselement zum Überwachen
der Anzahl der von einer Gliedmaße des Patienten ausgeführten wiederholten
Bewegungen, und zum Gewinnen einer zweiten Signalanzeige dieser
Anzahl. Weitere eingesetzte Mittel sind: eine Tastatur, eine Taktquelle,
eine visuelle digitale Anzeige und eine Schaltung, die auf die Aktivierung von
Tastenschaltern reagiert.
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Aus
WO 94/21171 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur drahtlosen Überwachung
eines körperlichen
Zustands oder einer Körperreaktion,
wie z. B. eines Herzschlags, bekannt. Fehler aufgrund von Störquellen
werden minimiert oder beseitigt, und infolge von Fehlererkennung
und -korrektur ergibt sich bei dem Muster, das die Körperreaktion
darstellt, eine verbesserte Genauigkeit.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das
von der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem ist die Bereitstellung
eines Kardiotachometers, welches das Problem des konventionellen
Kardiotachometers löst
und ein verbessertes Kommunikationsverfahren bereitstellt, bei dem Übertragungsabschnitt
und Empfängerabschnitt
frei von der Einwirkung von Rauschen sind.
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Dieses
Problem wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
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Mit
oben stehender Anordnung kann gemäß der vorliegenden Erfindung,
selbst wenn die Empfängerschaltung
Rauschen oder ein bedeutungsloses Signal empfängt, die Datendekodierungsschaltung die
Daten nicht richtig dekodieren, weil das Signal keine passenden
Daten darstellt. Da in diesem Fall die Daten angezeigt werden, die
bei dem letzten korrekten Empfang erhalten wurden, wird keine fehlerhafte
Herzfrequenz angezeigt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Übertragungsabschnitt
eines Kardiotachometers nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt, 2 ist ein Blockdiagramm, das
den Empfängerabschnitt
des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt, 3 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung
der Funktion einer Empfangskontrollschaltung, 4 ist
eine Ansicht, die zeigt, wie das Kardiotachometer nach der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angebracht wird, 5 ist eine
Außenansicht,
die den Übertragungsabschnitt
des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt, von welcher der Verschlussdeckel entfernt wurde,
so dass das Innere des Übertragungsabschnitts gezeigt
wird, 6 ist eine Außenansicht,
die den Empfängerabschnitt
des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt, und 7 ist eine Ansicht, die ein
Beispiel für das
Format eines Signals zur Übertragung
vom Übertragungsabschnitt
zum Empfängerabschnitt
zeigt.
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BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Ein
Kardiotachometer nach dieser Ausführungsform kann auf einem Empfängerabschnitt
Informationen anzeigen, die auf einem anderem als einem elektrokardiografischen
Signal beruhen (nachfolgend „zweite
Informationen" genannt).
Zum Beispiel beinhalten diese zweiten Informationen die Anzahl der
Schritte pro Minute, die ein Benutzer gemacht hat, an dem ein Übertragungsabschnitt
angebracht ist, die Gesamtzahl der Schritte, und eine Warnung bei
Spannungsabfall der Batterie im Übertragungsabschnitt.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Übertragungsabschnitt
eines Kardiotachometers nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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In
dieser Ausführungsform
wird angenommen, dass es sich bei den zweiten Informationen um die
Schrittrate handelt, d. h. um die Anzahl der Schritte pro Minute.
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Die
Bezugszahl 10 bezeichnet Elektroden zur Anbringung nahe
am Herzen eines menschlichen Körpers; 18 einen
Beschleunigungssensor, der in einen Übertragungsabschnitt 1 eingebaut
ist, welcher aus einer elektrokardiografischen Erkennungsschaltung 11,
einer Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen, einer
Schaltung 13 zum Erzeugen von Intervalldaten, einer Schaltung 14 zur
Erzeugung serieller Daten, einer Übertragungsschaltung 15,
einer zweiten Informationserkennungsschaltung 16, einer Schaltung 17 zum
Erzeugen zweiter Informationsdaten, und einem ID-Code-Erzeugungsmittel 19 besteht.
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Die
elektrokardiografische Erkennungsschaltung 11 erkennt und
verstärkt
ein elektrokardiografisches Signal, das von den Elektroden 10 erkannt wird,
und gibt ein Erkennungssignal Sk in Form eines mit dem elektrokardiografischen
Signal synchronisierten Impulssignals aus. Die Schaltung 13 zum
Erzeugen von Intervalldaten zählt
die Erzeugungsintervalle der Erkennungssignale Sk mit Referenzsignalen
Sp, die von der Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen
ausgegeben werden, und gibt den Zählwert als elektrokardiografische
Intervalldaten Sd aus.
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Die
Schaltung 16 zum Erzeugen von zweiten Informationsdaten
erkennt unter Verwendung des Beschleunigungssensors 18 ein
Sensorsignal Sa1 in Form eines auf einer Beschleunigungsänderung
beruhenden elektrischen Signals, verstärkt das erkannte Signal und
gibt ein Erkennungssignal S11 in Form eines mit dem Sensorsignal
Sa1 synchronisierten Impulssignals aus. Die Schaltung 17 zum
Erzeugen zweiter Informationsdaten zählt die Erzeugungsintervalle
der Erkennungssignale S11 mit Referenzsignalen Sp, die von der Schaltung 12 zum
Erzeugen von Referenzsignalen ausgegeben werden, und gibt den Zählwert als
Schrittratendaten Sc aus, bei welchen es sich um die zweiten Informationsdaten
handelt.
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Das
ID-Code-Erzeugungsmittel 19 erzeugt einen vorbestimmten
ID-Code. Die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten
wandelt den ID-Code in ID-Code-Daten S12 um, die verarbeitet werden
können,
und gibt die Daten aus.
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Die
Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten verbindet die
elektrokardiografischen Intervalldaten Sd, die zweiten Informationsdaten
Sc und die ID-Code-Daten
S12 unter Verwendung eines Umwandlungsmittels 14a, wandelt
die sich ergebenden Daten in serielle Daten um, und gibt alle Tj
Sekunden ein serielles Datensignal Sr aus. Jedes Mal, wenn ein serielles
Datensignal Sr eingegeben wird, moduliert die Übertragungsschaltung 15 das
serielle Datensignal Sr und überträgt es als
ein Radiosignal über
eine Antenne 20.
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In
dieser Ausführungsform
wird das serielle Datensignal Sr in Form eines Radiosignals alle
Tj Sekunden übertragen.
Es reicht aus, wenn dieser Ausgabezyklus eine Zeitspanne ist, die
eine angemessene Reaktion auf eine Veränderung der Herzfrequenz oder
der Schrittrate ermöglicht
(z. B. eine, fünf
oder 10 Sekunden).
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2 ist
ein Blockdiagramm, das den Empfängerabschnitt
des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Die
Bezugszahl 2 bezeichnet einen Empfängerabschnitt, der gebildet
wird von einer Empfängerschaltung 31,
einer Datendekodierungsschaltung 32, einer Empfangskontrollschaltung 33,
einer Berechnungsschaltung 34, einem Anzeigeabschnitt 35,
einer zweiten Informationsberechnungsschaltung 36, einem
Anzeigeabschnitt 37 für
zweite Informationen, einem ID-Code-Speichermittel 38 und
einer ID-Code-Speicher-Bestimmungsschaltung 39.
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Die
Empfängerschaltung 31 verstärkt, bestimmt
und moduliert ein Radiosignal, das von dem Übertragungsabschnitt 1 über eine
Antenne 30 empfangen wird, und gibt ein Empfangssignal
Sj aus. Die Empfängerschaltung 31 beendet
ihre Funktion bei Empfang eines Empfangskontrollsignals Ss von der Empfangskontrollschaltung 33.
Das Empfangssignal Sj ist identisch mit dem seriellen Datensignal
Sr aus dem Übertragungsabschnitt 1.
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Die
Datendekodierungsschaltung 32 dekodiert das Empfangssignal
Sj und trennt (bzw. gibt aus) elektrokardiografische Intervalldaten
Sn, zweite Informationsdaten Sm1 und ID-Code-Daten Sm2 unter Verwendung
eines Datentrennungsmittels 32a. Die elektrokardiografischen
Intervalldaten Sn sind identisch mit den elektrokardiografischen
Intervalldaten aus dem Übertragungsabschnitt 1.
Die zweiten Informationsdaten Sm1 sind identisch mit dem Erkennungssignal
S11 aus dem Übertragungsabschnitt 1.
Die ID-Code-Daten
Sm2 sind identisch mit den ID-Code-Daten S12 aus dem Übertragungsabschnitt 1.
Wenn die Datendekodierungsschaltung 32 die elektrografischen
Intervalldaten Sn, die zweiten Informationsdaten Sm1 und die ID-Code-Daten
Sm2 korrekt dekodiert, gibt die Schaltung 32 ein Dekodierungsendesignal
Se in Form eines Einzelsignals aus. Bei Empfang des Dekodierungsendesignals
Se gibt die Empfangskontrollschaltung 33 das Empfangskontrollsignal
Ss in Form eines Impulssignals mit konstanter Breite aus. Die Impulsbreite
des Empfangskontrollsignals Ss ist kürzer als das Intervall (Tj Sekunden)
der Radiosignale, die von dem Übertragungsabschnitt 1 übertragen
werden. Das Dekodierungsendesignal Se und das Empfangskontrollsignal Ss
werden benötigt,
um die Leistungsaufnahme zu verringern. Diese Funktion wird später beschrieben werden.
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Das
ID-Code-Speichermittel 38 speichert den ID-Code, der für jedes
Kardiotachometer eindeutig ist. Der Wert dieses Codes ist gleich
dem Wert des ID-Codes auf der übertragenden
Seite. Das ID-Code-Speichermittel 38 gibt die gespeicherten
ID-Code-Daten in
Form eines elektrischen Signals Sa2 aus.
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Die
ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 vergleicht/bestimmt
die ID-Code-Daten Sm2,
die von der Datendekodierungsschaltung 32 dekodiert werden,
und das elektrische Signal Sa2, das von dem ID-Code-Speichermittel 38 ausgegeben wird,
und gibt als Vergleichs-/Bestimmungsergebnis ein binäres Signal
Sb an die Berechnungsschaltung 34 und an die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 aus.
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Die
Berechnungsschaltung 34 berechnet die elektrokardiografischen
Intervalldaten Sn, wandelt die Daten in eine Herzfrequenz um, und
zeigt die Herzfrequenz auf dem Anzeigeabschnitt 35 an.
Die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 berechnet
die zweiten Informationsdaten Sm1, wandelt die Daten in Daten um,
die angezeigt werden können,
z. B. in eine Schrittrate, und zeigt sie auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite
Informationen an.
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Die
Funktion des Kardiotachometers der vorliegenden Erfindung, das oben
stehende Anordnung aufweist, wird beschrieben werden.
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Als
Erstes wird die Funktion des Übertragungsabschnitts 1 unter
Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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Ein
elektrokardiografisches Signal, das von den Elektroden 10 erkannt
wird, wird von der elektrokardiografischen Erkennungsschaltung 11 in
ein Erkennungssignal Sk umgewandelt. Die Schaltung 13 zum
Erzeugen von Intervalldaten zählt
die Intervalle der Erkennungssignale Sk mit Referenzsignalen Sp, die
von der Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen
ausgegeben werden. Angenommen, das Referenzsignal Sp habe eine Frequenz
von 600 Hz. Wenn beispielsweise die Herzfrequenz 80 beträgt, betragen
die Intervalle der Erkennungssignale Sk 750 ms, und der Zählwert ist
450.
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Wenn
der Beschleunigungssensor 18 eine periodische Beschleunigungsänderung
erkennt, wie sie während
eines Schrittes vorkommt, wandelt die zweite Informationserkennungsschaltung 16 die
erkannte Änderung
in ein Sensorsignal Sa1 um. Das Sensorsignal Sa1 wird verstärkt, um
ein zweites Informationserkennungssignal S11 synchron mit der Schrittrate
auszugeben. Die Schaltung 17 zum Erzeugen zweiter Informationsdaten
zählt die
Intervalle der zweiten Informationserkennungssignale S11 mit den
Referenzsignalen Sp, die von der Schaltung 12 zum Erzeugen
von Referenzsignalen ausgegeben werden. Wenn die Schrittzahl pro
Minute 120 beträgt, betragen
die Intervalle der zweiten Informationserkennungssignale S11 500
ms, und der Zählwert
ist 300.
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Der
Zählwert „450", der von der Schaltung 13 zum
Erzeugen von Intervalldaten geliefert wird, wird in Form von elektrografischen
Intervalldaten Sd an die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller
Daten gesendet. Der Zählwert „300", der von der zweiten
Informationserkennungsschaltung 16 geliefert wird, wird in
Form von zweiten Informationsdaten Sc an die Schaltung 14 zur
Erzeugung serieller Daten gesendet.
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Angenommen,
das ID-Code-Erzeugungsmittel 19 erzeuge einen ID-Code,
z. B. „No.
10". Das ID-Code-Erzeugungsmittel 19 wandelt
diesen ID-Code „No.
10" in ID-Code-Daten S12 um, bei
denen es sich um einen numerischen Wert „10" handelt, und die von der Schaltung 14 zur
Erzeugung serieller Daten verarbeitet werden können, und gibt diese an die Schaltung 14 zur
Erzeugung serieller Daten aus.
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Die
Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten verbindet die
elektrokardiografischen Intervalldaten Sd, die zweiten Informationsdaten
Sc und die ID-Code-Daten
S12 im Umwandlungsmittel 14a, und wandelt alle Tj Sekunden
die sich ergebenden Daten in Form von seriellen Daten in ein serielles
Datensignal Sr um. Die Übertragungsschaltung 15 überträgt das serielle
Datensignal Sr als ein Radiosignal über die Antenne 20.
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Das
serielle Datensignal Sr wird alle Tj Sekunden als ein Radiosignal übertragen.
Bei der konventionellen Anordnung muss, weil jedes Mal, wenn ein
Herzschlag erkannt wird, eine Übertragung
stattfindet, einige zehn Male pro Sekunde eine Übertragung stattfinden. Im
Gegensatz hierzu findet bei dieser Anordnung einmal eine Übertragung
für. einige bis
einige zehn Sekunden statt. Deshalb kann die Anzahl der Übertragungen
pro Zeiteinheit stark verringert werden, und die Leistungsaufnahme
des Übertragungsabschnitts 1 kann
stark reduziert werden.
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Als
Nächstes
wird die Funktion des Empfängerabschnitts 2 unter
Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Ein
von dem Übertragungsabschnitt 1 übertragenes
Radiosignal wird über
die Antenne 30 in die Empfängerschaltung 31 eingegeben.
Die Empfängerschaltung 31 gibt
ein Empfangssignal Sj aus. Das Empfangssignal Sj ist ein serielles
Signal, das von der Datendekodierungsschaltung 32 in elektrokardiografische
Intervalldaten Sn, zweite Informationsdaten Sm1 und ID-Code-Daten
Sm2 dekodiert wird.
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Wenn
der Wert der elektrokardiografischen Intervalldaten Sd aus dem Übertragungsabschnitt 1 wie
in diesem Fall 450 beträgt,
wird auch der Wert der elektrokardiografischen Intervalldaten Sn
zu 450. Der Wert „450" wird mit auf 600
Hz gesetzten Intervallen der elektrokardiografischen Signale gezählt. Die
Berechnungsschaltung 34 rechnet daher 36.000/Sn, um die
Herzfrequenz pro Minute zu erhalten. Diese Herzfrequenz wird auf
dem Anzeigeabschnitt 35 angezeigt. Analog hierzu wird,
wenn die zweiten Informationsdaten Sc aus dem Übertragungsabschnitt 1 den Wert
300 haben, der Wert der zweiten Informationsdaten Sm1, bei denen
es sich um die Schrittrate handelt, zu 300. Der Wert „300" ist ein Wert, der
mit auf 600 Hz gesetzten Intervallen der elektrokardiografischen
Signale gezählt
wird. Die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 rechnet
daher 36.000/Sm1, um die Schrittrate pro Minute zu erhalten. Diese
Schrittrate wird auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite
Informationen angezeigt.
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Die
ID-Code-Speicher-Bestimmungsschaltung 39 vergleicht die
von der Datendekodierungsschaltung 32 dekodierten ID-Code-Daten
Sm2 mit einem elektrischen Signal Sa2, das in dem ID-Code-Speichermittel 38 gespeichert
ist. Weil die ID-Codes des Übertragungsabschnitts 1 und
des Empfängerabschnitts 2 identisch
sind, sollten, falls der Empfang erfolgreich gewesen ist, die ID-Code-Daten Sm2
und das elektrische Signal Sa2 miteinander übereinstimmen. Wenn sie nicht
miteinander übereinstimmen,
ist ein Empfangsfehler aufgrund von Störungen o. Ä. aufgetreten. Da in diesem
Fall die elektrokardiografischen Intervalldaten Sn und die zweiten
Informationsdaten Sm1 unzuverlässig
sind, sollte weiterhin das bei dem letzten, erfolgreichen Empfang
erhaltene Ergebnis angezeigt werden, ohne dass in der Berechnungsschaltung 34 und
in der zweiten Informationsberechnungsschaltung 36 eine
arithmetische Verarbeitung stattfindet. Die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 gibt ein Übereinstimmung
bzw. Nichtübereinstimmung anzeigendes
binäres
Signal Sb an die Berechnungsschaltung 34 und an die zweite
Informationsberechnungsschaltung 36 aus. Wenn das binäre Signal
Sb Übereinstimmung
als Resultat anzeigt, führen
die Berechnungsschaltung 34 und die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 die
vorstehend beschriebene Berechnung und Anzeige aus. Wenn jedoch
das binäre
Signal Sb Nichtübereinstimmung
als Resultat anzeigt, wird keine Berechnung ausgeführt, und
auf dem Anzeigeabschnitt 35 sowie auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite
Informationen werden weiterhin die Ergebnisse der vorhergehenden
Berechnung angezeigt.
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Nun
wird die Funktion der Empfangskontrollschaltung 33 beschrieben.
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3 ist
ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der
Funktion der Empfangskontrollschaltung 33.
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Ein
Radiosignal wird von der Empfängerschaltung 31 empfangen,
und ein Empfangssignal Sj wird ausgegeben. Die Datendekodierungsschaltung 32 dekodiert
das Empfangssignal Sj. Das Datentrennungsmittel 32a gibt
daraufhin elektrokardiografische Intervalldaten Sn, zweite Informationsdaten
Sm1 und ID-Code-Daten Sm2 aus. Wenn der Dekodiervorgang erfolgreich
abgeschlossen ist, gibt die Datendekodierungsschaltung 32 ein
Dekodierungsendesignal Se aus.
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Bei
Empfang des Dekodierungsendesignals Se gibt die Empfangskontrollschaltung 33 ein
Empfangskontrollsignal Ss mit einer konstanten Impulsbreite von
Ts Sekunden aus, um die Funktion der Empfängerschaltung 31 für Ts Sekunden
anzuhalten. Weil sich die Empfängerschaltung 31 während dieser Zeitspanne
in einem inaktiven Zustand befindet, reduziert sich die von der
Empfängerschaltung 31 aufgenommene
Leistung stark.
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Von
dem Übertragungsabschnitt 1 werden
in Intervallen von Tj Sekunden Radiosignale übertragen. Weil die Zeitspanne
Ts, während
der die Empfängerschaltung 31 von
dem Empfangskontrollsignal Ss angehalten wird, kürzer ist als Tj Sekunden, wird der
Empfang des nächsten
Radiosignals, das nach Ablauf von Tj Sekunden gesendet wird, nicht
beeinflusst. Im Ausgangszustand, in dem bislang kein Radiosignal
empfangen wurde, befindet sich die Empfängerschaltung 31 im
normalen Betriebszustand, da bislang kein Empfangskontrollsignal
Ss ausgegeben wurde, und es gibt keine Möglichkeit dafür, dass
das erste Radiosignal nicht empfangen werden kann. Selbst wenn die
Empfängerschaltung 31 Rauschen oder
ein bedeutungsloses Signal empfängt
und ein Erkennungssignal Sk ausgibt, kann die Datendekodierungsschaltung 32 es
nicht dekodieren, da das Ausgangssignal keine korrekten Daten darstellt.
Aus diesem Grund wird kein Dekodierungsendesignal Se ausgegeben,
und die Funktion der Empfängerschaltung 31 wird
nicht durch das Empfangskontrollsignal Ss angehalten.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird die Empfängerschaltung 31 im
normalen Betriebszustand während
Ts Sekunden aus Tj Sekunden angehalten. Die Scheinleistungsaufnahme
der Empfängerschaltung 31 wird
daher durch Ts/Tj angegeben. In dem Empfängerabschnitt 2 verbraucht
die Empfängerschaltung 31,
bei der es sich um die einzige analoge Schaltung handelt, am meisten
Leistung. Wenn daher die Scheinleistungsaufnahme der Empfängerschaltung 31 reduziert
wird, kann die Leistungsaufnahme des Empfängerabschnitts 2 stark
reduziert werden. Wenn zusätzlich
zu den elektrokardiografischen Intervalldaten Sn die zweiten Informationsdaten
Sm1 und die ID-Code-Daten
Sm2 zu dem Radiosignal hinzugefügt
werden, verlängert
sich die Empfangszeit um die Datenlängen der zweiten Informationsdaten
Sm1 und der ID-Code-Daten
Sm2. Ein erheblicher Anstieg der Leistungsaufnahme kann vermieden
werden, indem das Verhältnis
zwischen Übertragungsintervall
Tj und Datenlänge
passend eingerichtet wird.
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4 zeigt,
wie das Kardiotachometer nach der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung angebracht wird.
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Der Übertragungsabschnitt 1 wird
mit einem Gürtel 3 auf
der Brust des Benutzers befestigt, so dass sich eine der Elektroden 10 nahe
am Herz befindet. Z. B. ist die Elektrode 10 aus leitendem
Gummi gefertigt und wird in direkten Kontakt mit der Haut gebracht.
Der Empfängerabschnitt 2 verfügt auch über eine
Zeitmesserfunktion und wird am Handgelenk getragen, ähnlich wie
eine normale Armbanduhr.
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5 ist
eine Außenansicht,
die den Übertragungsabschnitt
des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. In 5 ist der Verschlussdeckel entfernt,
so dass das Innere des Übertragungsabschnitts
gezeigt wird.
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Die
Bezugszahl 20 bezeichnet eine Antenne zum Übertragen
eines Radiosignals an den Empfängerabschnitt 2; 21 eine
Batterie als Stromversorgungseinrichtung; 22 eine integrierte
Schaltung, welche die gesamte Verarbeitung ausführt; 23 einen Schritterkennungsmechanismus
als ein Beispiel für den
Beschleunigungssensor 18 in 1; und 29 einen
DIP-Schalter als ein Beispiel für
das ID-Code-Erzeugungsmittel 19 in 1.
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Der
Schritterkennungsmechanismus 23 verfügt über ein Gewicht 24,
einen Arm 25, eine Hebeldrehachse 26, eine Feder 27 und
einen Kontakt 28. Im Normalzustand wird der Arm 25 und
das Gewicht 24 durch die Federkraft der Feder 27 angehoben, und
das Gewicht 24 berührt
den Kontakt 28 nicht. Wenn der Benutzer, an dem der Übertragungsabschnitt 1 befestigt
ist, läuft,
schwingt das Gewicht 24 bei den beim Laufen auftretenden
vertikalen Bewegungen um die Hebelachse 26, und das Gewicht 24 wird
bei jedem Schritt des Ganges in Kontakt mit dem Kontakt 28 gebracht.
Beispielsweise sind Gewicht 24, Kontakt 28 u. ä. aus Leitern
gefertigt, so dass ein Strom fließt, wenn das Gewicht 24 mit
dem Kontakt 28 in Kontakt gebracht wird. Jeder Schritt
des Ganges kann daher erkannt werden.
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In
der unter Bezugnahme auf 1 und 2 gegebenen
Beschreibung handelt es sich bei den zweiten Informationen um die
Schrittrate. Jedoch sind in der vorliegenden Erfindung die zweiten
Informationen nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise könnte der
Empfängerabschnitt 2 von
dem Übertragungsabschnitt 1 in
der Form von zweiten Informationen über einen Spannungsabfall in
der Batterie 21 oder über
die von dem Schritterkennungsmechanismus 23 erkannte Gesamtzahl
der Schritte benachrichtigt werden.
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Der
DIP-Schalter 29 kann unterschiedliche ID-Codes erzeugen,
indem die Einstellung geändert wird.
Es ist ausreichend, wenn ein ID-Code, der zu dem durch den DIP-Schalter 29 gesetzten
ID-Code identisch ist, in dem ID-Code-Speichermittel 38 des Empfängerabschnitts 2 gespeichert
ist.
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6 ist
eine Außenansicht,
die den Empfängerabschnitt
des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Der
Empfängerabschnitt 2 ist
von der Art einer Armbanduhr und weist eine Zeitmesserfunktion auf.
Die Antenne 30 zum Empfangen eines Radiosignals von dem Übertragungsabschnitt 1 ist
an einem Seitenteil des Empfängerabschnitts 2 angebracht. Die
Oberseite des Empfängerabschnitts 2 verfügt über: den
Anzeigeabschnitt 35 zur Anzeige der Herzfrequenz pro Minute,
den Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen zum
Anzeigen von beispielsweise der Anzahl der Schritte pro Minute,
einen Zeitanzeigeabschnitt 40 zur Anzeige der gemessenen Zeit,
einen Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 zur Anzeige der
aktuellen Betriebsart, die durch Niederdrücken eines Knopfes 43 zur
Betriebsartenwahl umgestellt werden kann, und einen Empfangsstatus-Anzeigeabschnitt 42 zur
Anzeige des Empfangsstatus von dem Übertragungsabschnitt 1.
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In 6 zeigen
an: der Anzeigeabschnitt 35 „135" als Herzfrequenz pro Minute; der Anzeigeabschnitt 37 für zweite
Informationen „140" als Zahl der Schritte
pro Minute oder Tempo; der Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 die
Stoppuhr-Betriebsart; und der Zeitanzeigeabschnitt 40 „2 Stunden,
9 Minuten, 14,35 Sekunden" als
die von der Stoppuhr gemessene Zeit. Wenn die Markierung auf dem
Empfangsstatus-Anzeigeabschnitt 42 wie in 6 gezeigt
angezeigt wird, bedeutet dies, dass sich der Empfängerabschnitt
derzeit im Empfangszustand befindet.
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Wenn
der Knopf 43 zur Betriebsartenwahl niedergedrückt wird,
können
z. B. die Informationen, die auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite
Informationen angezeigt werden, von der Anzahl der Schritte pro
Minute auf die Gesamtzahl der Schritte umgestellt werden. Außerdem können die
Informationen, die auf dem Zeitanzeigeabschnitt 40 angezeigt
werden, von der durch die Stoppuhr gemessenen Zeit auf die aktuelle
Zeit umgestellt werden.
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Wenn
eine Warnung bei Spannungsabfall der Batterie 21 im Übertragungsabschnitt 1 in
der Form von zweiten Informationen von dem Übertragungsabschnitt 1 empfangen
wird, bewirkt dies, dass der Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 abwechselnd die
aktuelle Betriebsart „ST.w" und „BT.t" anzeigt, wodurch
ein Spannungsabfall der Batterie im Übertragungsabschnitt 1 angezeigt
wird. Wenn ein Spannungsabfall der Stromversorgung im Empfängerabschnitt 2 erkannt
wird, bewirkt dies, dass der Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 abwechselnd
die aktuelle Betriebsart „ST.w" und „BT.w" anzeigt, wodurch ein
Spannungsabfall der Batterie im Empfängerabschnitt 2 angezeigt
wird.
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In
der unter Bezugnahme auf 1 und 2 gegebenen
Beschreibung vergleicht/bestimmt die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 die
von der Datendekodierungsschaltung 32 dekodierten ID-Code-Daten
Sm2 mit dem elektrischen Signal Sa2, das von dem ID-Code-Speichermittel 38 ausgegeben
wird, und gibt das Ergebnissignal Sb an die Berechnungsschaltung 34 und
an die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 aus.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise
kann das Signal zur Übertragung
von dem Übertragungsabschnitt 1 an
den Empfängerabschnitt 2 ein
Format wie das in 7 gezeigte haben, so dass ein
exakterer Vergleich/eine exaktere Bestimmung durchgeführt werden
kann. Eine Funktion in diesem Fall wird nachfolgend beschrieben.
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Das
Umwandlungsmittel 14a der Schaltung 14 zur Erzeugung
serieller Daten in 1 verbindet ID-Code-Daten S12,
elektrokardiografische Intervalldaten Sd, zweite Informationsdaten
Sc und ID-Code-Daten S12 in der genannten Reihenfolge, um ein serielles
Datensignal Sr zu erzeugen.
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Das
Datentrennungsmittel 32a der Datendekodierungsschaltung 32 in 2 trennt
das Empfangssignal Sj in ID-Code-Daten Sm2, elektrokardiografische
Intervalldaten Sn, zweite Informationsdaten Sm1 und ID-Code-Daten
Sm2 auf. Daraufhin vergleicht/bestimmt die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 die
ID-Code-Daten Sm2,
die von dem Empfangssignal Sj getrennt werden, mit dem elektrischen
Signal Sa2, das von dem ID-Code-Speichermittel 38 ausgegeben
wird. Die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 vergleicht
bestimmt auch die am Anfangsabschnitt des Empfangssignals Sj eingefügten ID-Code-Daten
Sm2, mit den ID-Code-Daten Sm2, die an den Endbereich des Empfangssignals
Sj angefügt
sind, und gibt als Ergebnis ein binäres Signal Sb an die Berechnungsschaltung 34 und
an die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 aus.
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Das
heißt,
wenn das binäre
Signal Sb Übereinstimmung
als Ergebnis anzeigt, führen
die Berechnungsschaltung 34 und die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 die
Berechnung und Anzeige wie vorstehend beschrieben auf. Wenn jedoch das
binäre
Signal Sb Nichtübereinstimmung
als Ergebnis anzeigt, wird keine Berechnung ausgeführt, und
die Ergebnisse der vorhergehenden Berechnung werden weiterhin auf
dem Anzeigeabschnitt 35 und auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite
Informationen angezeigt. Mit dieser Funktion kann die Zuverlässigkeit
des Empfangssignals Sj verbessert werden.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann nach der vorliegenden Erfindung, obwohl
Herzschlagdaten zu vorbestimmten Intervallen von Tj Sekunden übertragen
werden, die Leistungsaufnahme des Übertragungsabschnitts 1 stark
reduziert werden, indem die Zeit Tj (Sekunden) auf einen geeigneten
Wert eingestellt wird. Außerdem
kann die Leistungsaufnahme der Empfängerschaltung 31 des
Empfängerabschnitts 2 auf
Ts/Tj eingestellt werden, indem die Empfängerschaltung 31 des
Empfängerabschnitts 2 durch
die Empfangskontrollschaltung 33 kontrolliert wird. Daher
kann die Gesamtleistungsaufnahme des Übertragungsabschnitts 1 und
des Empfängerabschnitts 2 stark
reduziert werden, und die Batterielebensdauer kann verlängert werden,
indem die Leistungsaufnahme aus der Batterie reduziert wird, wodurch
die Häufigkeit
von Batteriewechseln reduziert wird. Selbst wenn der Empfängerabschnitt 2 in
ein kompaktes elektronisches Gerät
wie z. B. in eine Armbanduhr eingebaut wird, kann der Abschnitt über einen
langen Zeitraum mit einer kleinen Batterie betrieben werden. Indem
die Häufigkeit
von Batteriewechseln reduziert wird, kann ein praktischeres Kardiotachometer
bereitgestellt werden.
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Außerdem verfügt die übertragende
Seite nach der vorliegenden Erfindung über die Funktion, zweite Informationsdaten
zu erkennen, bei denen es sich nicht um elektrografische Intervalldaten
handelt, und über
die Funktion, zwei Datenarten zu seriellen Daten zu verbinden, während die
empfangende Seite über
die Funktion verfügt,
serielle Daten in elektrokardiografische Intervalldaten und zweite
Informationsdaten zu dekodieren, und Berechnungsschaltungen mit
der Fähigkeit
zur Verarbeitung der jeweiligen Daten sowie Anzeigeabschnitte aufweist.
Mit dieser Anordnung bietet das Kardiotachometer über die Herzschlag-Messfunktion
hinaus zusätzliche
Funktionen. Eine funktionelle Verbesserung des Kardiotachometers
kann daher erreicht werden.
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Des
Weiteren verfügt
die übertragende
Seite nach der vorliegenden Erfindung über die Funktion zum Setzen
des ID-Codes und über
die Funktion, elektrokardiografische Intervalldaten mit ID-Code-Daten
zu seriellen Daten zu verbinden, während die empfangende Seite
die Funktion zum Dekodieren von seriellen Daten in elektrokardiografische
Intervalldaten und ID-Code-Daten, die ID-Code-Speicherfunktion und
die Funktion, einen übertragenen
ID-Code mit einem gespeicherten ID-Code zu vergleichen/bestimmen,
aufweist. Mit dieser Anordnung verfügt das Kardiotachometer über die
Funktion, fehlerhaften Empfang sowie die Berechnung fehlerhafter
Herzschlagdaten aufgrund von Störungen
o. Ä. zu vermeiden.
Deshalb kann die Zuverlässigkeit
des Empfangs, der von dem Kardiotachometer ausgeführt wird,
verbessert werden.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Integration des Empfängerabschnitts
des Kardiotachometers und der Zeitmesserfunktion beschränkt. Beispielsweise
kann mit einer Höhenmesserfunktion
ein elektronisches Gerät
bereitgestellt werden, das es einem Benutzer ermöglicht, beim Bergsteigen auf
einen Blick die Höhe
und seine Herzfrequenz zu sehen.