JP2002143108A - Measuring instrument capable of detecting information on pulse - Google Patents

Measuring instrument capable of detecting information on pulse

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JP2002143108A
JP2002143108A JP2000347210A JP2000347210A JP2002143108A JP 2002143108 A JP2002143108 A JP 2002143108A JP 2000347210 A JP2000347210 A JP 2000347210A JP 2000347210 A JP2000347210 A JP 2000347210A JP 2002143108 A JP2002143108 A JP 2002143108A
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain information on the pulse of a living body by a measuring instrument consisting of simple constitution. SOLUTION: By using a weight detector, time series data on a load value are obtained by a sampling period faster than beat sufficiently and stored in a storage device. A pulse component included in body motion are extracted from time series data on a measured body weight. The DC component of the load value is the body weight and an AC component is an acceleration pulse wave. The double integral of the load value is equivalent to a pulse wave.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は測定した荷重値の時
間的変動から、脈に関する情報を検出する装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting information on a pulse from a temporal variation of a measured load value.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にデジタル式の体重計は、図9のブ
ロック図に示すような構成から成り、ストレインゲージ
を貼り付けた起歪体のような荷重検出装置51の出力電
気信号を増幅部52において増幅し、ローパスフィルタ
からなるフィルタ回路53を通して、高周波成分を除去
する。そして高周波成分を除去された信号は、A/D変
換器54にて、アナログ信号をデジタル信号に変換さ
れ、マイクロコンピュータ55において体重値に演算さ
れていた。その演算された体重値を表示装置56に表示
するが、この時、測定された体重値を測定中に時間変化
そのまま表示を行っていては、値を読みにくいため、マ
イクロコンピュータ55では、一定時間の測定値を平均
して表示している。
2. Description of the Related Art In general, a digital weighing scale has a configuration as shown in a block diagram of FIG. 9, and an output electric signal of a load detecting device 51 such as a strain body with a strain gauge attached thereto is amplified by an amplifying section 52. And a high-frequency component is removed through a filter circuit 53 composed of a low-pass filter. The signal from which the high-frequency component has been removed is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 54, and the microcomputer 55 calculates the weight value. The calculated weight value is displayed on the display device 56. At this time, if the measured weight value is displayed as it is over time during measurement, it is difficult to read the value. Are averaged and displayed.

【0003】これは人体の微振動、つまり体動により人
体が微妙に振動するため、荷重検出センサの出力も変動
すると考えられる。従って、表示する体重値が安定する
ように、回路側ではフィルタ回路を設けたり、ソフト側
では種々な平均化処理を行う等、従来は体重値のちらつ
きはノイズとして除去し、正確な体重値を得ようとして
いた。従って従来の体重計は、単に被験者の体重を測定
し表示するだけのものである。
[0003] It is considered that the output of the load detection sensor fluctuates because the human body vibrates minutely due to the minute vibration of the human body, that is, the body movement. Therefore, in order to stabilize the weight value to be displayed, a filter circuit is provided on the circuit side, and various averaging processes are performed on the software side. I was trying to get it. Therefore, the conventional weight scale simply measures and displays the weight of the subject.

【0004】一方、脈に関する指標は、身体の様々な情
報を得ることができるために、有用であるとされる。こ
の指標は心臓の心拍機能・状態を知ることが出来るだけ
ではなく、特に加速度脈波は動脈硬化との相関があると
され、また、脈波伝搬速度は精神的、肉体的緊張を知る
指標になるとも言われている。この脈に関する情報を得
る手法としては、光電容積脈波法、心電計を用いた測定
法、カフによる容量補償法、レーザースペックルを用い
た測定法等がある。
[0004] On the other hand, an index relating to a pulse is considered to be useful because various information of the body can be obtained. This index can not only know the heartbeat function and condition of the heart, but especially the acceleration pulse wave is said to have a correlation with arteriosclerosis, and the pulse wave propagation speed is an index to know mental and physical tension. It is also said to be. Techniques for obtaining information on the pulse include a photoelectric volume pulse wave method, a measurement method using an electrocardiograph, a capacity compensation method using a cuff, a measurement method using a laser speckle, and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の脈を測
定する方法には、それぞれ問題があった。光電容積脈波
法は、外来光が受光センサに入射すると測定値に影響を
与えるものであった。
However, each of the above-described conventional methods for measuring a pulse has a problem. In the photoplethysmography, when external light is incident on the light receiving sensor, the measured value is affected.

【0006】心電計では電極を胸や手足の皮膚に貼り付
けるため、その作業が面倒であったり、測定者も機械と
ケーブルで接続されるため動きも制限され煩わしいもの
である。
[0006] In the electrocardiograph, the electrodes are attached to the skin of the chest or the limbs, so that the operation is troublesome, and since the measurer is also connected to the machine by a cable, the movement is restricted and troublesome.

【0007】カフによる測定は、腕を締め付けるため、
測定中に被験者にとって若干の苦痛を伴うものであり、
また、装置が複雑で高価なものである。
[0007] In the measurement with the cuff, the arm is tightened.
It is somewhat painful for the subject during the measurement,
In addition, the device is complicated and expensive.

【0008】レーザースペックルを用いた測定は、レー
ザー光の照射用に光ファイバーが必要であり、これも高
価なものとなる。
[0008] Measurement using laser speckle requires an optical fiber for laser light irradiation, which is also expensive.

【0009】ところで特開昭60−97219号公報に
は、体重値には脈拍情報が付加されているとしている
が、その根拠が示されておらず、また、脈拍の判定も単
純に一定閾値を超えた場合に、一拍とすることが記載さ
れている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-97219 discloses that pulse information is added to the weight value, but the basis is not shown, and the determination of the pulse simply uses a certain threshold value. It is described that if it exceeds, it will be one beat.

【0010】本発明は、これらの問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成から成る測定装置で生体の脈
に関する情報を得ることであり、また、その測定方法を
提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of these problems, and it is an object of the present invention to obtain information on a pulse of a living body using a measuring device having a simple configuration, and to provide a measuring method therefor. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の脈に関する情報
を検出可能な測定装置は、荷重を検出する荷重検出手段
と、測定された荷重値の時系列データを記憶しておく記
憶手段と、記憶された荷重値の時系列データから平均値
を演算する平均値演算手段と、前記記憶された荷重値の
データから演算された平均値を減算することにより、加
速度脈波に相当する波形の時系列データを演算する加速
度脈波演算手段と、演算された加速度脈波の時系列デー
タから脈に関するパラメータを報知する報知手段とを備
える。
According to the present invention, there is provided a measuring device capable of detecting information on a pulse, comprising: load detecting means for detecting a load; storage means for storing time-series data of measured load values; Mean value calculating means for calculating an average value from the stored load value time-series data, and subtracting the calculated average value from the stored load value data to obtain a waveform corresponding to an acceleration pulse wave. An acceleration pulse wave calculating means for calculating the series data, and a notifying means for notifying parameters related to the pulse from the time series data of the calculated acceleration pulse wave are provided.

【0012】また、本発明の脈に関する情報を検出可能
な測定装置は、前記演算された加速度脈波に相当する波
形の時系列データを二重積分演算することで脈波の時系
列データを算出する脈波演算手段と、演算された脈波を
前記報知手段に報知する。
Further, the measuring device of the present invention capable of detecting information on a pulse calculates a time series data of a pulse wave by performing a double integration operation on a time series data of a waveform corresponding to the calculated acceleration pulse wave. Pulse wave calculating means, and the calculated pulse wave is notified to the notifying means.

【0013】また、本発明の脈に関する情報を検出可能
な測定装置は、前記平均値演算手段において演算された
荷重値時系列データの平均値も報知手段に報知する。
Further, the measuring device of the present invention capable of detecting information relating to a pulse also notifies the notifying means of the average value of the load value time series data calculated by the average value calculating means.

【0014】また、本発明の脈に関する情報を検出可能
な測定装置は、前記加速度脈波に相当する波形の時系列
データから加速度脈波指数を算出する加速度脈波算出手
段を備える。
Further, the measuring device of the present invention capable of detecting pulse information includes an acceleration pulse wave calculating means for calculating an acceleration pulse wave index from time-series data of a waveform corresponding to the acceleration pulse wave.

【0015】また、本発明の脈に関する情報を検出可能
な測定装置は、年齢を入力する入力手段を更に設け、入
力された年齢と前記加速度脈波指数から年齢における動
脈硬化レベルを判定する判定手段を設ける。
Further, the measuring device of the present invention capable of detecting information on a pulse further includes an input means for inputting an age, and a judging means for judging an arteriosclerosis level at the age from the input age and the acceleration pulse wave index. Is provided.

【0016】また、本発明の脈に関する情報を検出可能
な測定装置は、前記脈波演算手段において演算された脈
波の時系列データにおける一定時間のピーク数を検出
し、検出されたピーク数に基づいて脈拍数を算出する脈
拍数算出手段とを更に備える。
Further, the measuring apparatus of the present invention capable of detecting information on a pulse detects the number of peaks in a predetermined time in the time series data of the pulse wave calculated by the pulse wave calculating means, and determines the number of detected peaks. A pulse rate calculating means for calculating a pulse rate based on the pulse rate.

【0017】また、本発明の脈に関する情報を検出可能
な測定装置は、前記脈波演算手段において演算された脈
波の時系列データから脈波の形状変化を算出する脈波形
状算出手段と、算出された脈波の形状変化の周期に基づ
いて呼吸数を算出する呼吸数算出手段を備える。
Further, the measuring device capable of detecting information on a pulse according to the present invention comprises: a pulse wave shape calculating means for calculating a change in the shape of the pulse wave from the time series data of the pulse wave calculated by the pulse wave calculating means; A respiratory rate calculating means for calculating a respiratory rate based on the calculated cycle of the change in the shape of the pulse wave is provided.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明者は、体重の時間的な微変
動は、主に脈に由来するものだと考察し、体重の測定と
同時に、心電計で脈波の測定を行った。図1は、ある被
験者における体重値の時系列データである。これを見る
と、体重値は一定値に収束することはなく、周期的に変
化している。尚、Y軸のa.u(Arbitrary
Unit)は任意の単位である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventor considers that a minute change in body weight over time is mainly caused by a pulse, and measures a pulse wave with an electrocardiograph simultaneously with the measurement of body weight. . FIG. 1 is time series data of the weight value of a certain subject. It can be seen that the weight value does not converge to a constant value but changes periodically. In addition, a. u (Arbitrary
(Unit) is an arbitrary unit.

【0019】図2は、体重値の時系列データにどのよう
な周波数成分が含まれているかを判断するためにFFT
(高速フーリエ変換)処理した図である。X軸は周波数
f(Hz)を、Y軸は荷重のパワースペクトル(Pow
erSpectrunm)を示している。この図を見る
と、1Hz付近にスペクトルの集中した個所がある。そ
れ以外のスペクトルは前記1Hzの高調波である。つま
り体重値は約1秒毎に周期的に変化していると言える。
FIG. 2 shows an FFT for determining what frequency components are included in the time series data of the weight value.
It is the figure which performed (fast Fourier transform) processing. The X axis represents the frequency f (Hz), and the Y axis represents the power spectrum of the load (Pow).
erSpectrum). As shown in this figure, there is a portion where the spectrum is concentrated near 1 Hz. The other spectra are harmonics of 1 Hz. In other words, it can be said that the weight value changes periodically about every one second.

【0020】図3は、図1に示した体重値の時系列デー
タ測定と共に同被験者の心電図を測定し、R波が検出さ
れてから1秒間のみを抽出した図である。この図を見る
と、心電のR−R間隔は約1秒で、R波が検出された時
を時刻t=0(s)としてから、約0.25秒後に大き
な変動(A点)を生じている。この図3は、ある1秒間
のみを抽出した図であるが、他の区間においても毎回、
R波が検出されてから約0.25秒後に同様の変動が確
認された。
FIG. 3 is a diagram in which the subject's electrocardiogram is measured together with the time series data measurement of the weight value shown in FIG. 1, and only one second is extracted after the R wave is detected. Referring to this figure, the RR interval of the electrocardiogram is about 1 second, and the time when the R wave is detected is set to time t = 0 (s), and after about 0.25 seconds, a large fluctuation (point A) occurs. Has occurred. FIG. 3 is a diagram in which only a certain one second is extracted.
About 0.25 seconds after the detection of the R wave, the same fluctuation was confirmed.

【0021】従って、図2の体重のスペクトルから考え
られる1秒毎の変動は、心電図から得られた心電の1秒
周期と合致している点、及び図3のR波が検出されてか
ら毎回ほぼ同じ遅れ時間で荷重値の大きな変動が生じて
いることから、心臓の動きが関与していることが明白で
ある。
Therefore, the fluctuation per second considered from the weight spectrum shown in FIG. 2 coincides with the one-second cycle of the electrocardiogram obtained from the electrocardiogram, and after the detection of the R wave in FIG. It is clear that heart movement is involved, since a large change in the load value occurs each time with approximately the same delay time.

【0022】これは、心臓から血液を送り出す際の振動
が骨や筋肉等を媒体として全身に伝わり、そのため荷重
センサの検出値も変動していると考えられる。つまり脈
と同様の変動であるといえる。
It is considered that the vibration when blood is pumped from the heart is transmitted to the whole body using bones, muscles, and the like as a medium, and therefore, the detection value of the load sensor also fluctuates. That is, it can be said that the fluctuation is similar to that of the pulse.

【0023】つまり、図1に示す荷重値の時系列データ
は、加速度脈波を含むものである。測定されている荷重
値Fは、 F=mg+△(m´a´) で表される。但し、mは質量、gは重力加速度である。
ここで△(m´a´)は振動成分であり長い時間におけ
る積分値をとると0に収束する。荷重値のDC成分、即
ちmgのみを得れば、従来通り体重値を算出することが
出来る。
That is, the time series data of the load value shown in FIG. 1 includes the acceleration pulse wave. The measured load value F is represented by F = mg + △ (m′a ′). Here, m is mass and g is gravitational acceleration.
Here, △ (m′a ′) is a vibration component, and converges to 0 when taking an integral value over a long time. If only the DC component of the load value, that is, mg is obtained, the weight value can be calculated as in the related art.

【0024】従って、本発明では、体重検出装置を利用
して、拍動よりも十分に早いサンプリング周期で荷重値
の時系列データを得て、記憶装置に記憶しておく。
Therefore, according to the present invention, the time series data of the load value is obtained at a sampling cycle sufficiently earlier than the pulsation using the weight detection device, and is stored in the storage device.

【0025】記憶された体重の時系列データを、拍動周
期程度以上の十分に長い時間で平均化する。測定場所に
おける重力加速度gは一定であるので、体重w=mを算
出することが出来る。
The stored time-series data of body weight is averaged over a sufficiently long time that is equal to or longer than a beat cycle. Since the gravitational acceleration g at the measurement location is constant, the weight w = m can be calculated.

【0026】また時系列データからDC成分を差し引い
た残り(AC成分)には、主に拍動に由来する振動成分
を加速度として観測することができる。m´は体重とは
異なるが、個人によりほぼ決まった定数なので、加速度
a´が荷重値のAC成分に比例する。荷重値の時系列デ
ータは以上より F(t)=wg+m´a´(t) と書き直すことができる。
In the remainder (AC component) obtained by subtracting the DC component from the time-series data, a vibration component mainly derived from pulsation can be observed as acceleration. Although m 'is different from the body weight, it is a constant substantially determined by the individual, so that the acceleration a' is proportional to the AC component of the load value. From the above, the time series data of the load value can be rewritten as F (t) = wg + m′a ′ (t).

【0027】測定された体重の時系列データから体動に
含まれる拍動成分を抽出する。荷重値の直流成分は体重
であり、交流成分は加速度脈波であり、荷重値の二重積
分は脈派に相応する。
The pulsation component included in the body motion is extracted from the time series data of the measured weight. The DC component of the load value is the body weight, the AC component is the acceleration pulse wave, and the double integration of the load value corresponds to the pulse.

【0028】これにより、脈派、脈拍数、加速度脈派と
いった脈に関するパラメータを算出することが可能とな
る。
This makes it possible to calculate parameters related to the pulse, such as the pulse group, the pulse rate, and the acceleration pulse group.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。本発明の一実施例である脈波検出可能な測定装置の
外観図を図4に、ブロック図を図5に示す。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is an external view of a measuring apparatus capable of detecting a pulse wave according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram thereof.

【0030】図4は、本発明に係る一実施例における測
定装置の外観を示す斜視図である。図4に示すように、
本測定装置は、表示およびキー入力を行うためのコント
ロール部1と体重を測定するための測定部2とから構成
されており、それらはケーブル3で接続されている。コ
ントロール部1のハウジング1aの外側表面には、報知
手段である表示装置5、入力手段であるキースイッチ
6、その他、外部入出力インターフェイス7が配置され
ている。
FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of a measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
This measuring device comprises a control unit 1 for performing display and key input and a measuring unit 2 for measuring weight, which are connected by a cable 3. On the outer surface of the housing 1a of the control unit 1, a display device 5 as a notifying means, a key switch 6 as an input means, and an external input / output interface 7 are arranged.

【0031】図5は、図4に示す測定装置の内部構成を
示すブロック図である。本測定装置は、前述のようにコ
ントロール部1と測定部2に大別され、図5に示すよう
に、コントロール部1は、測定に関する制御および演算
処理等を行うCPU、制御および演算用プログラム、定
数等を記憶するROM、演算結果やパラメータ等を一時
的に記憶するRAM、他にタイマー、IOポート等を有
する、平均値算出手段、加速度脈波演算手段、脈波演算
手段、脈拍数算出手段、脈波形状算出手段、呼吸数算出
手段であるマイクロコンピュータ11を備える。また、
コントロール部1は更に、測定結果、測定状況等を表示
する液晶ディスプレイである表示装置5、本測定装置の
電源投入及び切断や個人パラメータの入力を行うための
キースイッチ6、外部との入出力を行うための外部入出
力インターフェイス7、測定に関するパラメータやデジ
タル荷重信号の多数の時系列データ等を記憶、読み出
し、更新可能な不揮発性の記憶手段である記憶装置12
を備える。
FIG. 5 is a block diagram showing the internal configuration of the measuring device shown in FIG. The measuring apparatus is roughly divided into a control unit 1 and a measuring unit 2 as described above. As shown in FIG. 5, the control unit 1 includes a CPU for performing control and arithmetic processing related to measurement, a control and arithmetic program, ROM for storing constants and the like, RAM for temporarily storing calculation results, parameters, and the like, as well as a mean value calculating means, an acceleration pulse wave calculating means, a pulse wave calculating means, and a pulse rate calculating means having a timer, an IO port, and the like. And a microcomputer 11 which is a pulse wave shape calculating means and a respiratory rate calculating means. Also,
The control unit 1 further includes a display device 5 which is a liquid crystal display for displaying a measurement result, a measurement state, and the like, a key switch 6 for turning on / off the power of the measurement device, and inputting personal parameters, and input / output with the outside. An external input / output interface 7 for performing, a storage device 12 as a non-volatile storage means capable of storing, reading, and updating a large number of time-series data of parameters related to measurement, digital load signals, and the like.
Is provided.

【0032】一方、測定部2は、利用者の体重値を測定
し、測定値をコントロール部1へケーブル3を介して出
力するものであり、ストレインゲージを用いてブリッジ
構成した荷重検出装置21、荷重検出装置21から出力
される電圧信号を増幅する増幅器(AMP)22、増幅
器22からの出力であるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、マイクロコンピュータ4へ出力するA/D変換
器(ADC)23を備える。
On the other hand, the measuring section 2 measures the weight value of the user and outputs the measured value to the control section 1 via the cable 3. The load detecting device 21, which has a bridge structure using a strain gauge, An amplifier (AMP) 22 for amplifying a voltage signal output from the load detection device 21, an A / D converter (ADC) 23 for converting an analog signal output from the amplifier 22 to a digital signal, and outputting the digital signal to the microcomputer 4. Is provided.

【0033】次に本実施例の測定装置の動作について説
明する。図6は本測定装置の動作を示すフローチャート
である。キースイッチ6内の電源ON/OFFボタンが
押されると、測定装置の電源はオンとなり初期化され、
個人パラメータの設定が可能な状態となる(ステップS
1)。利用者はキースイッチ6を用いて、自分の年齢を
入力する。入力された年齢は記憶装置12に一時的に記
憶される(ステップS2)。
Next, the operation of the measuring apparatus of this embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the present measuring device. When the power ON / OFF button in the key switch 6 is pressed, the power of the measuring device is turned on and initialized,
It becomes possible to set personal parameters (step S
1). The user inputs his / her age using the key switch 6. The input age is temporarily stored in the storage device 12 (step S2).

【0034】ここで利用者が測定部2に載ると、荷重検
出装置21は荷重の測定を開始する(ステップS3)。
尚、荷重測定のサンプリング周期は拍動よりも十分に早
い時間であることが必要である。一般に脈拍の周期は3
00(ms)〜1.2(s)と言われ、本測定装置では
荷重測定のサンプリング周期を20(ms)とする。測
定された荷重信号は逐次、増幅部22に取り込まれ増幅
される。増幅されたアナログ荷重信号はA/D変換器2
3においてデジタル荷重信号に変換され、マイクロコン
ピュータ4を介して記憶装置12に記憶される(ステッ
プS4)。ここで荷重測定が開始されてから一定時間が
経過したかを判断する(ステップS5)。ここでは一定
時間を60(s)とし、60(s)経過するまではステ
ップS3に戻り、荷重の測定を続ける。従って本測定装
置では20(ms)のサンプリング周期で60(s)
間、体重の測定を行い荷重値の時系列データを記憶して
いく。
Here, when the user is put on the measuring section 2, the load detecting device 21 starts measuring the load (step S3).
The sampling cycle of the load measurement needs to be sufficiently earlier than the pulsation. Generally, the pulse cycle is 3
It is said to be 00 (ms) to 1.2 (s), and in this measuring apparatus, the sampling period of the load measurement is set to 20 (ms). The measured load signals are sequentially taken into the amplifier 22 and amplified. The amplified analog load signal is supplied to the A / D converter 2
At step 3, the signal is converted into a digital load signal and stored in the storage device 12 via the microcomputer 4 (step S4). Here, it is determined whether a predetermined time has elapsed since the start of the load measurement (step S5). Here, the fixed time is set to 60 (s), and the process returns to step S3 until 60 (s) elapses, and the measurement of the load is continued. Therefore, in this measuring apparatus, 60 (s) is used at a sampling cycle of 20 (ms)
During that time, the weight is measured and the time series data of the load value is stored.

【0035】ステップS5において60(s)の測定時
間が経過している場合には、記憶装置12に記憶されて
いる全荷重値データの平均値を算出する。この平均値の
算出は単純平均であり、全荷重値データを加算した値を
データ数で除算することで算出する(ステップS6)。
この算出された値は荷重値のDC成分であり、利用者の
体重値となる。
If the measurement time of 60 (s) has elapsed in step S5, the average value of all the load value data stored in the storage device 12 is calculated. The calculation of the average value is a simple average, and is calculated by dividing the value obtained by adding all the load value data by the number of data (step S6).
This calculated value is the DC component of the load value, and is the weight value of the user.

【0036】次にステップS6で算出された平均荷重値
を、記憶装置12に記憶されている全荷重値データから
減算する(ステップS7)。この値は荷重値のDC成分
であるが、前述の通り利用者の加速度脈波に相当する。
Next, the average load value calculated in step S6 is subtracted from the total load value data stored in the storage device 12 (step S7). This value is a DC component of the load value, but corresponds to the acceleration pulse wave of the user as described above.

【0037】次に加速度脈波の時系列データから、ノイ
ズ除去する。ここでは移動平均処理を行うことでデータ
を平滑化する(ステップS8)。更に必要であれば、荷
重によって決定される測定部の機械的共振のインパルス
応答特性を減算することでノイズの除去を行っても良
い。
Next, noise is removed from the time series data of the acceleration pulse wave. Here, the data is smoothed by performing a moving average process (step S8). Further, if necessary, noise may be removed by subtracting the impulse response characteristic of the mechanical resonance of the measuring unit determined by the load.

【0038】次に、この加速度脈波のデータからAPG
−Index(加速度脈波指数)を算出する(ステップ
S9)。APG−Indexは年齢によりA〜Gまでラ
ンク分けされる。従って、算出されたAPG−Inde
xと設定された利用者の年齢から、利用者の年齢に応じ
た動脈硬化のランクを求める。尚、この加速度脈波から
APG−Indexを算出する方法については既に多く
の文献に記載されている事項であり、また年齢に応じた
動脈硬化のレベル判定も公知な方法のため、ここでは省
略する。
Next, the APG is calculated from the acceleration pulse wave data.
-Index (acceleration pulse wave index) is calculated (step S9). APG-Index is ranked from A to G according to age. Therefore, the calculated APG-Inde
Based on the age of the user set as x, a rank of arteriosclerosis according to the age of the user is obtained. The method of calculating the APG-Index from the acceleration pulse wave has already been described in many documents, and the determination of the level of arteriosclerosis according to the age is also a known method, and will not be described here. .

【0039】次にステップS7で算出された加速度脈波
のデータを二重積分演算する(ステップS10)。この
積分演算は、マイクロコンピュータ11内でソフト上演
算されるが、回路側で積分回路を設け二重積分を行う構
成としてもよい。この加速度脈波を二重積分した時系列
データは、利用者の脈波に相当する脈波の時系列データ
となる。
Next, data of the acceleration pulse wave calculated in step S7 is double-integrated (step S10). This integration operation is performed by software in the microcomputer 11, but it may be configured such that an integration circuit is provided on the circuit side to perform double integration. The time series data obtained by doubly integrating the acceleration pulse wave becomes the time series data of the pulse wave corresponding to the pulse wave of the user.

【0040】次にこの記憶された脈波データからピーク
数を検出する。ここでは脈波データから得られる脈波の
波形から、波高の最大となる点をソフトウェア上で順次
探索することで脈波のピーク数を検出する(ステップS
11)。これを脈拍数とする。尚、脈波から脈拍数を得
る手法は、他にも数多く提案されているが、この方法に
限ることはない。
Next, the number of peaks is detected from the stored pulse wave data. Here, from the pulse wave waveform obtained from the pulse wave data, the peak number of the pulse wave is detected by sequentially searching the point where the wave height becomes maximum on the software (step S).
11). This is defined as a pulse rate. Many other methods for obtaining a pulse rate from a pulse wave have been proposed, but the method is not limited to this method.

【0041】更に呼吸数も算出する。ここでは脈波の形
状変化を検出する脈波形状変化検出手段を設け、検出さ
れた脈波の形状変化周期に従って呼吸数を算出する。よ
ってステップS10において算出された記憶装置12に
記憶されている脈波の形状に関するデータから、呼吸数
を算出する(ステップS12)。尚、この脈波の形状変
化から生体の呼吸数を算出する方法については、特開平
6−142082号公報の他、多くの公報に記載されて
おり、ここでは省略する。
Further, the respiratory rate is calculated. Here, a pulse wave shape change detecting means for detecting a change in the shape of the pulse wave is provided, and the respiratory rate is calculated according to the detected period of the change in the shape of the pulse wave. Therefore, the respiratory rate is calculated from the data on the pulse wave shape stored in the storage device 12 calculated in step S10 (step S12). The method of calculating the respiratory rate of the living body from the change in the shape of the pulse wave is described in various publications other than Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-142082, and is omitted here.

【0042】次に算出された各値を表示装置5に表示す
る。図7は、結果表示例を示す図である。このように、
体重値、脈拍数、呼吸数、APG−Indexが表示さ
れる(ステップS13)。
Next, the calculated values are displayed on the display device 5. FIG. 7 is a diagram showing a result display example. in this way,
The weight value, pulse rate, respiratory rate, and APG-Index are displayed (step S13).

【0043】表示が行われてから一定時間経過後、自動
的に電源はオフされることにより全ての動作は終了する
(ステップS14)。
After a lapse of a predetermined time from the display, the power is automatically turned off, and all operations are completed (step S14).

【0044】以上、ここでは測定した荷重値から、種々
の処理を行うことで脈に関するパラメータを表示する測
定装置について説明した。
In the above, the measuring apparatus for displaying parameters relating to the pulse by performing various processes from the measured load value has been described.

【0045】本発明は、測定した体重値のデータから、
体重値と脈波成分を分離することで脈に関するパラメー
タを算出するものであるが、ここでは体重値から脈波成
分の抽出方法として、測定した体重値の時系列データを
逐次記憶し、マイクロコンピュータで平均値の算出や減
算等の種々の演算を行うことについて述べた。
The present invention is based on the data of the measured weight value.
A parameter relating to the pulse is calculated by separating the weight value and the pulse wave component.Here, as a method of extracting the pulse wave component from the weight value, time series data of the measured weight value is sequentially stored, and a microcomputer is used. In the above, various calculations such as calculation of an average value and subtraction have been described.

【0046】しかし、これに限らず、回路側で抽出する
こととしてもよい。例えば図8(a)に示すように、高
周波成分と低周波成分を各々分離可能なローパスフィル
タとハイパスフィルタを共に備えるフィルタ回路を設け
て、増幅した荷重値データをローパスフィルタ側におい
て体重値成分を検出し、ハイパスフィルタ側において加
速度脈波成分を検出する構成とすれば、回路側だけで脈
に関するデータの抽出が可能である。
However, the present invention is not limited to this, and may be extracted on the circuit side. For example, as shown in FIG. 8A, a filter circuit having both a low-pass filter and a high-pass filter capable of separating a high-frequency component and a low-frequency component is provided. If the configuration is such that the acceleration pulse wave component is detected on the high-pass filter side, data on the pulse can be extracted only on the circuit side.

【0047】あるいは図8(b)に示すように、増幅し
た荷重値データをローパスフィルタに通すことで体重値
成分を抽出し、差動増幅器において、増幅した荷重値デ
ータから体重値成分を減算することで加速度脈波成分を
抽出する構成としてもよい。この場合にも、回路側にお
いて荷重値と脈に関する成分を算出することが可能であ
る。
Alternatively, as shown in FIG. 8B, the weight value component is extracted by passing the amplified weight value data through a low-pass filter, and the differential amplifier subtracts the weight value component from the amplified weight value data. Thus, the configuration may be such that the acceleration pulse wave component is extracted. Also in this case, it is possible to calculate the components related to the load value and the pulse on the circuit side.

【0048】また、マイクロコンピュータにおいて、脈
に関する成分を演算する場合にも、測定された荷重値デ
ータを逐次記憶して平均値を算出し、その平均値を記憶
している荷重値の時系列データから減算する形態ではな
く、数サンプリングにおける測定値を積算することで平
均値を算出し、測定した荷重値データから算出した平均
値を減算した値を記憶する形態としてもよい。
Also, when the microcomputer calculates a component related to the pulse, the measured load value data is sequentially stored to calculate an average value, and the time-series data of the load value storing the average value is calculated. Instead of subtracting the average value from the measured load value data, an average value may be calculated by integrating the measured values in several samplings, and a value obtained by subtracting the average value calculated from the measured load value data may be stored.

【0049】また、算出した加速度脈波及び脈波の時系
列データをそのまま表示することで、それらの波形を示
す形態としてもよい。あるいは、外部入出力インターフ
ェイス7を利用して外部の表示装置に表示したり、コン
ピュータと接続して、コンピュータ上で種々の解析を行
う形態としてもよい。
Also, the time series data of the calculated acceleration pulse wave and pulse wave may be displayed as they are, so as to show the waveforms of these. Alternatively, the external input / output interface 7 may be used to display an image on an external display device, or may be connected to a computer to perform various analyzes on the computer.

【0050】更に、本実施例では脈波データからピーク
検出を行うことで脈拍数を算出したが、各ピーク間隔の
算出を行うことで平均脈拍間隔(心電図におけるR−R
間隔)を求めたり、あるいはまた、脈波の時系列データ
から脈波スペクトルを除いた残りの成分は利用者の測定
中における体動に由来する値である。従って、測定した
荷重値データから脈波成分を分離して体動評価を行い表
示する機能を設けた形態としてもよい。
Further, in this embodiment, the pulse rate is calculated by detecting the peak from the pulse wave data, but the average pulse interval (R-R in the electrocardiogram) is calculated by calculating each peak interval.
The remaining component obtained by calculating the interval) or excluding the pulse wave spectrum from the time series data of the pulse wave is a value derived from the body movement during the measurement of the user. Therefore, a mode may be provided in which a function of separating and measuring the pulse wave component from the measured load value data and performing and displaying the body motion is provided.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の測定装置によれば、一定時間利
用者の荷重を測定し、得られた荷重値の時系列データか
ら、幾つかの演算処理を行うことで脈に関するパラメー
タを算出することが可能である。これにより、従来のよ
うに測定が煩わしかったり利用者が測定中に苦痛をとも
なったりすることはなく、従来の体重を測定する場合と
同様、測定装置に直立して載っているだけで、脈に関す
る情報を簡単に得ることが可能である。
According to the measuring device of the present invention, the load of the user is measured for a certain period of time, and parameters relating to the pulse are calculated by performing some arithmetic processing from the obtained time-series data of the load values. It is possible. With this, the measurement is not bothersome and the user does not have any pain during the measurement as in the related art, and the pulse is merely placed on the measuring device as in the case of the conventional body weight measurement. Information can be easily obtained.

【0052】また、本発明の測定装置であれば、従来か
ら用いられている簡単な構成であるデジタル式の体重計
にプログラム上の僅かな変更を加えるだけで、脈に関す
る種々の情報を得られるため、有用なものとなる。
Further, according to the measuring device of the present invention, various information on the pulse can be obtained by making a slight change in a program to a digital weighing scale having a simple configuration which has been conventionally used. Therefore, it becomes useful.

【0053】従って、本発明の測定装置であれば、体重
と同時に簡単に脈に関する情報を得ることが可能なの
で、健康管理において非常に有用なものとなる。
Therefore, according to the measuring device of the present invention, information on the pulse can be easily obtained simultaneously with the weight, which is very useful in health management.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】体重値の時系列データを示す図。FIG. 1 is a diagram showing time-series data of weight values.

【図2】体重値をFFT変換した図。FIG. 2 is a diagram in which weight values are subjected to FFT conversion.

【図3】心電図のR波が検出されてから1秒間の体重値
の時系列データを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing time-series data of a weight value for one second after an R wave of an electrocardiogram is detected.

【図4】本発明の実施例における測定装置の外観図。FIG. 4 is an external view of a measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例における測定装置のブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram of a measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例における測定装置の動作を示す
フローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例における測定装置の結果画面を
表す図。
FIG. 7 is a diagram showing a result screen of the measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明のその他の実施形態におけるブロック
図。
FIG. 8 is a block diagram according to another embodiment of the present invention.

【図9】従来の体重計におけるブロック図。FIG. 9 is a block diagram of a conventional scale.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コントロール部 1a ハウジング 2 測定部 3 ケーブル 5、56 表示装置 6 キースイッチ 7 外部入出力インターフェイス 11、55 マイクロコンピュータ 12 記憶装置 21、51 荷重検出装置 22、52 増幅器 23、54 A/D変換器 53 フィルタ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 1a Housing 2 Measuring part 3 Cable 5, 56 Display device 6 Key switch 7 External input / output interface 11, 55 Microcomputer 12 Storage device 21, 51 Load detection device 22, 52 Amplifier 23, 54 A / D converter 53 Filter circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷重を検出する荷重検出手段と、測定さ
れた荷重値の時系列データを記憶しておく記憶手段と、
記憶された荷重値の時系列データから平均値を演算する
平均値演算手段と、前記記憶された荷重値のデータから
演算された平均値を減算することにより、加速度脈波に
相当する波形の時系列データを演算する加速度脈波演算
手段と、演算された加速度脈波に相当する波形の時系列
データを報知する報知手段とを備える脈に関する情報を
検出可能な測定装置。
1. Load detecting means for detecting a load, storage means for storing time-series data of measured load values,
Mean value calculating means for calculating an average value from the stored load value time-series data, and subtracting the calculated average value from the stored load value data to obtain a waveform corresponding to an acceleration pulse wave. A measuring device capable of detecting information on a pulse, comprising: acceleration pulse wave calculating means for calculating series data; and notifying means for notifying time series data of a waveform corresponding to the calculated acceleration pulse wave.
【請求項2】 前記演算された加速度脈波に相当する波
形の時系列データを二重積分演算することで脈波の時系
列データを算出する脈波演算手段と、演算された脈波を
前記報知手段に報知する請求項1に記載の脈に関する情
報を検出可能な測定装置。
2. A pulse wave calculating means for calculating time series data of a pulse wave by performing a double integral calculation on time series data of a waveform corresponding to the calculated acceleration pulse wave, and calculating the calculated pulse wave. The measurement device capable of detecting information on a pulse according to claim 1, which notifies a notification unit.
【請求項3】 前記平均値演算手段において演算された
荷重値時系列データの平均値も報知手段に報知すること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の脈に関す
る情報を検出可能な測定装置。
3. The pulse-related information according to claim 1 or 2, wherein the average value of the load value time-series data calculated by the average value calculation unit is also notified to the notification unit. measuring device.
【請求項4】 前記加速度脈波に相当する波形の時系列
データから加速度脈波指数を算出する加速度脈波指数算
出手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の脈に
関する情報を検出可能な測定装置。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising acceleration pulse wave index calculation means for calculating an acceleration pulse wave index from time-series data of a waveform corresponding to the acceleration pulse wave. Measuring device.
【請求項5】 年齢を入力する入力手段を更に設け、入
力された年齢と前記加速度脈波指数から年齢における動
脈硬化レベルを判定する判定手段を設けた請求項4に記
載の脈に関する情報を検出可能な測定装置。
5. The apparatus according to claim 4, further comprising input means for inputting an age, and determining means for determining an arteriosclerosis level at the age from the input age and the acceleration pulse wave index. Possible measuring device.
【請求項6】 前記脈波演算手段において演算された脈
波の時系列データにおける一定時間のピーク数を検出
し、検出されたピーク数に基づいて脈拍数を算出する脈
拍数算出手段とを更に備える請求項2に記載の脈に関す
る情報を検出可能な測定装置。
6. A pulse rate calculating means for detecting the number of peaks in a predetermined time in the time series data of the pulse wave calculated by the pulse wave calculating means and calculating a pulse rate based on the detected peak number. A measuring device capable of detecting information on a pulse according to claim 2.
【請求項7】 前記脈波演算手段において演算された脈
波の時系列データから脈波の形状変化を算出する脈波形
状算出手段と、算出された脈波の形状変化の周期に基づ
いて呼吸数を算出する呼吸数算出手段を備える請求項2
に記載の脈に関する情報を検出可能な測定装置。
7. A pulse wave shape calculating means for calculating a shape change of a pulse wave from the time series data of the pulse wave calculated by said pulse wave calculating means, and breathing based on a period of the calculated shape change of the pulse wave. 3. A respiratory rate calculating means for calculating a number.
A measuring device capable of detecting the information on the pulse described in 1.
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