JP2002191562A

JP2002191562A - 健康情報端末装置

Info

Publication number: JP2002191562A
Application number: JP2000394305A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Imai; 博久今井; Shunichi Nagamoto; 俊一長本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】生理情報を検出することに不慣れな在宅患者
の使い勝手を向上することを目的とする。【解決手段】患者の生理情報は生理情報記録装置１の
生理情報検出部２で検出され、音響信号として送信部１
１より送信される。そして生理情報処理装置１２のマイ
ク部１３でこの音響信号を受信し、録音部２６にデジタ
ル的に時系列に記憶され、時間演算部３０がしきい値と
の大小の切り替わりが所定回数発生するのに要する時間
を演算することで音響信号の周波数を算出し、生理情報
を再生することができ、表示部１５で表示される。そし
てこの表示された内容を確認して、この情報を遠隔に送
信するかどうかを選択操作部１６で選択し、送信する場
合には回線通信部１７より通信回線１８を介して遠隔に
送信するので、患者は自分の生理情報が適切に検出でき
たことを確認してから遠隔に通信ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被験者の生理情報を
検出、記録する生理情報記録装置から生理情報を受信し
て表示、演算、記録、通信等の情報処理を行う健康情報
端末装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、在宅での健康管理の重要性から、
被験者が家庭で測定した生理情報を遠隔の医師に通信回
線によって情報送信し、その結果を医師が診断するシス
テムが各種提案されている。これら通信回線とつながる
システムでの課題として被験者が機器の電極に接触しな
がら生理情報を測定している時に、例えば落雷等があっ
ても被験者に危険が及ばないよう配慮しなければならな
い。特に心電図のように被験者の体に接触する電極が必
要な測定には重要な事項である。

【０００３】そのために、例えば特開平５−１５３２７
３号公報に記載されている装置があり、図９を用いて説
明する。図９は従来例を説明する心電図記録装置１の構
成図であり、心電図を人体から検出する心電図検出部２
と、心電図検出部２からの心電図を所定時間分記録して
おく心電図記録部３と、心電図を記録する際に在宅患者
などにより押される心電図記録押釦スイッチ４と、心電
図を送出する際に在宅患者などにより押される心電図送
出押釦スイッチ５と、心電図記録部３からの信号を音響
信号として送出するために周波数変調する心電図送出部
６と、心電図送出部６からの信号を増幅するアンプ７
と、アンプ７により増幅された信号を音響信号として送
出するスピーカ８と、心電図記録装置１の全体を制御す
るように予めプログラムされたマイクロプロセッサから
なる演算制御部９とを備えている。

【０００４】そして在宅患者は心電図検出部２を胸に当
て、心電図記録押釦スイッチ４を押すと、演算制御部９
が心電図検出部２からの信号を処理して心電図記録部３
に供給し、所定時間分の心電図データが心電図記録部３
に記録される。

【０００５】次に在宅患者は電話機を使い、所定のダイ
ヤルを発信し心電図の伝送を開始する。その際には、在
宅患者は心電図記録装置１のスピーカ８を電話機のマイ
クロフォンに押し当て、心電図送出押釦スイッチ５を押
す。ここで演算制御部９が心電図記録部３に記録されて
いる心電図データを心電図送出部６に送出し、心電図送
出部６は心電図データを所定の関数に基づき周波数変調
された心電図信号に変換し、この心電図信号はアンプ７
で増幅されてスピーカ８から音響信号として送出する。
医師等の遠隔受信者は、この音響信号を電話機により受
信して心電図を再生する。

【０００６】このようなシステムで、心電図記録装置１
が例えば電池電源等、商用電源でなく電源供給するもの
であれば、心電図検出の際には商用電源線、電話線いず
れとも絶縁されていて、患者の安全は確保される。そし
て、心電図は電話線を介して遠隔に送信することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、在宅で
心電図を検出する場合その操作を行なうのは医師等の操
作に慣れた人でなく、患者自身等の不慣れな人である場
合が多い。したがって適切に心電図を検出、記録、送出
できない場合がある。

【０００８】心電図検出部を胸に押し当てる際の位置
や、押し当て密着度が不適切なために正しい心電図が検
出できない場合がある。また、送出する際のスピーカと
電話機のマイクロフォンとの位置関係や、周囲の騒音に
よりノイズが多く含まれて送出されてしまう場合があ
る。これらは遠隔で受信し心電図として再生すると、心
電図検出が適切に行なわれなかった、あるいは送信が適
切に行なわれなかったことがわかるが、在宅で心電図を
検出、送出した患者にはわからない。したがって患者は
適切に検出、送出できたかの不安を抱えたまま遠隔の診
断を待たなければならず使い勝手が悪い。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するもので、心
電図等の生理情報を検出することに不慣れな在宅患者の
使い勝手を向上するために、生理情報を正しく検出でき
たことを確認した上で、遠隔に送信することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、被験者の生理情報を検出し記録する生理情
報記録装置と、前記生理情報記録装置からの出力信号を
受け演算、表示、通信等の情報処理を行なう生理情報処
理装置から成り、前記生理情報記録装置は被験者の生理
情報を検出する生理情報検出部と、検出した生理情報を
記録する生理情報記録部と、前記生理情報記録部で記録
した生理情報を周波数変調して音響信号として出力する
送信部を有し、前記生理情報処理装置は前記生理情報記
録装置の前記送信部から出力される音響信号を受けるマ
イク部と、前記マイク部の出力に基づき元の周波数を算
出することにより前記生理情報記録装置で検出した生理
情報を再生する生理情報再生部と、前記生理情報再生部
で再生した生理情報を表示する表示部と、前記生理情報
再生部で再生した生理情報を通信回線を通じて遠隔に送
信するための回線通信部と、前記回線通信部により送信
するか否かを選択する選択操作部を有し、前記生理情報
再生部は前記マイク部の出力をデジタル的に時系列に記
憶する録音部と、前記録音部に蓄えられた時系列データ
としきい値との大小比較を行う比較部と、前期比較部の
結果で大小の切り替わりが所定回数発生するのに要する
時間を算出する時間演算部と、前記時間演算部の逆数を
算出する逆数演算部を有する構成とした。

【００１１】上記発明によれば、患者の生理情報は生理
情報記録装置の生理情報検出部で検出され、生理情報記
録部に記録され、音響信号として送信部より送信され
る。そして生理情報処理装置のマイク部でこの音響信号
を受信し、生理情報再生部の録音部にデジタル的に時系
列に記憶される。更に比較部が録音部に記憶されたデー
タとしきい値との大小を比較し、時間演算部が大小の切
り替わりが所定回数発生するのに要する時間を演算し、
逆数演算部がその逆数を算出することで音響信号の周波
数を算出し、生理情報を再生することができ、再生した
生理情報を表示部が表示する。そしてこの表示された内
容を確認して、この情報を遠隔に送信するかどうかを選
択操作部で選択し、送信する場合には回線通信部より通
信回線を介して遠隔に送信する。したがって、患者は自
分の生理情報が適切に検出でき、また音響信号をマイク
に適切に送信できたことを確認してから遠隔に通信する
ので、誤操作による不適切な生理情報が遠隔に送信され
ることはなく、生理情報検出に不慣れな患者であっても
安心して操作でき、使い勝手が向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる健康情
報端末装置は、被験者の生理情報を検出し記録する生理
情報記録装置と、前記生理情報記録装置からの出力信号
を受け演算、表示、通信等の情報処理を行なう生理情報
処理装置から成り、前記生理情報記録装置は被験者の生
理情報を検出する生理情報検出部と、検出した生理情報
を記録する生理情報記録部と、前記生理情報記録部で記
録した生理情報を周波数変調して音響信号として出力す
る送信部を有し、前記生理情報処理装置は前記生理情報
記録装置の前記送信部から出力される音響信号を受ける
マイク部と、前記マイク部の出力に基づき元の周波数を
算出することにより前記生理情報記録装置で検出した生
理情報を再生する生理情報再生部と、前記生理情報再生
部で再生した生理情報を表示する表示部と、前記生理情
報再生部で再生した生理情報を通信回線を通じて遠隔に
送信するための回線通信部と、前記回線通信部により送
信するか否かを選択する選択操作部を有し、前記生理情
報再生部は前記マイク部の出力をデジタル的に時系列に
記憶する録音部と、前記録音部に蓄えられた時系列デー
タとしきい値との大小比較を行う比較部と、前期比較部
の結果で大小の切り替わりが所定回数発生するのに要す
る時間を算出する時間演算部と、前記時間演算部の逆数
を算出する逆数演算部を有する構成としたものである。

【００１３】そして、患者の生理情報は生理情報記録装
置の生理情報検出部で検出され、生理情報記録部に記録
され、音響信号として送信部より送信される。そして生
理情報処理装置のマイク部でこの音響信号を受信し、生
理情報再生部の録音部にデジタル的に時系列に記憶され
る。更に比較部が録音部に記憶されたデータとしきい値
との大小を比較し、時間演算部が大小の切り替わりが所
定回数発生するのに要する時間を演算し、逆数演算部が
その逆数を算出することで音響信号の周波数を算出し、
生理情報を再生することができ、再生した生理情報を表
示部が表示する。そしてこの表示された内容を確認し
て、この情報を遠隔に送信するかどうかを選択操作部で
選択し、送信する場合には回線通信部より通信回線を介
して遠隔に送信する。したがって、患者は自分の生理情
報が適切に検出でき、また音響信号をマイクに適切に送
信できたことを確認してから遠隔に通信するので、誤操
作による不適切な生理情報が遠隔に送信されることはな
く、生理情報検出に不慣れな患者であっても安心して操
作でき、使い勝手が向上する。

【００１４】本発明の請求項２にかかる健康情報端末装
置は、時間演算部は始点から終点までのデータ数をカウ
ントする整数部算出部と、始点前後および終点前後のデ
ータより補間演算を行うことでサンプリング間隔の途中
で発生した大小の切り替わりのタイミングを算出する小
数部算出部と、前記整数部算出部と前記小数部算出部で
算出された整数部と小数部を加算する加算部を有する構
成としたものである。

【００１５】そして、整数部算出部が始点から終点まで
のデータ数をカウントし、小数部算出部が始点前後およ
び終点前後のデータより補間演算を行うことでサンプリ
ング間隔の途中で発生した大小の切り替わりのタイミン
グを算出し、加算部が整数部と小数部を加算するので、
時間演算部は比較部の大小の切り替わりが所定回数発生
するのに要する時間を高い分解能で演算でき、生理情報
をきめ細かく再生できるので、表示は見やすくわかりや
すくなり患者にとっての使い勝手は向上する。

【００１６】本発明の請求項３にかかる健康情報端末装
置は、小数部算出部は始点前後および終点前後の２つの
データを直線補間する構成としたものである。

【００１７】そして、小数部算出部は始点前後および終
点前後の２つのデータを直線補間するので、小数部を単
純な演算で算出でき処理時間を短縮して素早く表示させ
ることができて、患者にとっての使い勝手は向上する。

【００１８】本発明の請求項４にかかる健康情報端末装
置は、生理情報再生部は録音部に記憶されたデータの平
均値を算出する平均値算出部を有し、前記平均値算出部
で算出された平均値をしきい値とする構成としたもので
ある。

【００１９】そして、平均値算出部で録音部に記憶され
たデータの平均値を算出し、それを大小比較のしきい値
とするので、マイク部の特性ばらつきに影響を受けず、
精度良く生理情報が再生され、患者にとっての使い勝手
は向上する。

【００２０】本発明の請求項５にかかる健康情報端末装
置は、マイク部は生理情報記録装置の発する音響信号の
周波数付近にピークを持たせたバンドパスフィルタ回路
を有する構成としたものである。

【００２１】そして、マイク部のバンドパスフィルタ回
路は生理情報記録装置の発する音響信号の周波数付近に
ピークを持っているので、生理情報記録装置からの音響
信号以外のノイズ成分を低減させることができ、生理情
報記録装置から生理情報処理装置への音響信号送信の際
に払う注意は少なく、使い勝手は向上する。

【００２２】本発明の請求項６にかかる健康情報端末装
置は、マイク部は生理情報記録装置から生理情報信号の
受信を開始したことを検出して生理情報再生部に開始信
号を送信する開始信号送信部を有し、前記開始信号送信
部は振幅の大きさが所定以上であることを検出する振幅
判定部と、周波数が所定範囲であることを判定する周波
数判定部と、所定範囲の周波数が所定時間継続すること
を検出するタイマーを有し、所定以上の振幅で所定範囲
の周波数が所定時間継続したときに開始信号を送信する
構成としたものである。

【００２３】そして、マイク部で受信する信号につい
て、振幅判定部が所定以上の大きさの振幅と判定し、周
波数判定部が所定範囲の周波数と判定し、所定範囲の周
波数で所定以上の振幅が所定時間継続することをタイマ
ーが検出し、この時に開始信号を生理情報再生部に送信
するので、患者が生理情報記録装置で生理情報を測定し
た後、生理情報処理装置に信号を送信する際に、生理情
報処理装置に対して特に操作を行なわずとも、生理情報
処理装置は自動的に受信を開始でき使い勝手は向上す
る。

【００２４】本発明の請求項７にかかる健康情報端末装
置は、生理情報記録装置は心電図を検出するための複数
の電極を有する構成としたものである。

【００２５】そして、生理情報検出部は心電図を検出す
るための複数の電極を有するので、データ量の多い心電
図を検出することができ、使い勝手は向上する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の健康情報端末装置の実施例を
図１〜図８を参照しながら説明する。図１は生理情報記
録装置を説明する構成ブロック図である。図１におい
て、従来例と同様の機能を持つ部品には同一番号を付し
ている。

【００２７】生理情報記録装置１は心電図を人体から検
出するための複数の電極１０を備えた生理情報検出部２
と、生理情報検出部２からの心電図を所定時間分記録し
ておく生理情報記録部３と、心電図を記録する際に在宅
患者などにより押される生理情報記録押釦スイッチ４
と、心電図を送出する際に在宅患者などにより押される
生理情報送出押釦スイッチ５と、生理情報記録部３から
の信号を音響信号として送出する送信部１１と、生理情
報記録装置１の全体を制御するように予めプログラムさ
れたマイクロプロセッサからなる演算制御部９とを備え
ている。そして送信部１１は、生理情報記録部３からの
信号を音響信号として出力するために周波数変調する周
波数変調部６と、周波数変調部６からの信号を増幅する
アンプ７と、アンプ７により増幅された信号を音響信号
として送出するスピーカ８を備えている。

【００２８】そして在宅患者は生理情報検出部２を胸に
当て、生理情報記録押釦スイッチ４を押すと、演算制御
部９が生理情報検出部２からの信号を処理して生理情報
記録部３に供給し、所定時間分の心電図データが心電図
記録部３に記録される。そして生理情報送出押釦スイッ
チ５を押すと、演算制御部９が生理情報記録部３に記録
されている心電図データを周波数変調部６に送出し、周
波数変調部６は心電図データを所定の関数で周波数変換
し、周波数変調された心電図信号に変換する。この心電
図信号はアンプ７で増幅されてスピーカ８から音響信号
として送出する。

【００２９】図２は生理情報処理装置を説明する構成ブ
ロック図である。生理情報処理装置１２は生理情報記録
装置１のスピーカ８から発せられる音響信号の心電図デ
ータを受信し、心電図として再生、表示するとともに、
通信回線を介して遠隔にデータ送信するためのものであ
る。

【００３０】生理情報処理装置１２は、生理情報記録装
置１のスピーカ８から発せられる音響信号を受信するマ
イク部１３、マイク部１３で受信した音響信号の周波数
を演算することにより生理情報記録装置１で検出された
心電図データを再生する生理情報再生部１４、生理情報
再生部１４で再生した心電図データを表示する表示部１
５、患者が表示部１５で心電図を確認し遠隔に送信する
かどうかを選択する選択操作部１６、遠隔に送信する場
合に心電図データを送信するための回線通信部１７を含
む構成であり、遠隔に送信する場合には生理情報再生部
１４で再生した心電図データは、通信回線１８を介して
遠隔の医師等が管理する外部端末１９に送信される。

【００３１】マイク部１３はマイクロフォン２０、バン
ドパスフィルタ回路２１、開始信号送信部２２を含む構
成である。マイクロフォン２０は生理情報記録装置１の
スピーカ８が発する音響信号や、その他の雑音を含む全
ての音響信号を電気信号にする。そして、バンドパスフ
ィルタ回路２１は生理情報記録装置１のスピーカ８が発
する周波数付近にピークを持たせた特性としているの
で、雑音を概ね除去する。このバンドパスフィルタ回路
で生成された電気信号が生理情報再生部１４に送信され
る。

【００３２】また開始信号送信部２２は、バンドパスフ
ィルタ回路２２で生成された電気信号より生理情報記録
装置１のスピーカ８から音響信号が発せられ始めたこと
を検知すれば生理情報再生部１４に開始信号を送信する
ものであり、振幅判定部２３、周波数判定部２４、タイ
マー２５を含む構成である。生理情報記録装置１は発す
る音響信号の周波数が予め定められていて、所定範囲の
周波数しか発せられない。この構成により振幅判定部２
３で所定以上の振幅と判定し、周波数判定部２４で所定
範囲の周波数と判定し、タイマー２５でその状態が所定
時間（例えば１秒）以上続けば、生理情報記録装置１の
スピーカ８から音響信号が発せられ始めたことを検出で
きる。

【００３３】生理情報再生部１４は、録音部２６と平均
値算出部２７、比較部２８、切替器２９、時間演算部３
０、逆数演算部３１、記憶部３２より成る。

【００３４】録音部２６はＡＤ変換機能を備えバンドパ
スフィルタ回路２１からの信号を所定サンプリング周期
でＡＤ変換を行ない、電圧レベルをデジタル値として記
憶するものである。平均値算出部２７は録音部２６に記
憶されたデジタル値の平均値を算出してしきい値として
比較部２８に出力するものであり、録音部２６に時系列
に記憶されたデジタル値の初めから所定個数の平均値を
算出する。比較部２８は録音部２６に記憶された各デジ
タル値が平均値算出部２７で算出されたしき値と比較し
大／小の判定を行い判定結果を時間演算部３０に出力す
る。切替器２９は録音部２６に記憶されたデジタル値を
平均値算出部２７に出力するか比較部２８に出力するか
を切り替えるものであり、平均値を算出するｔこには初
めから所定個数を平均値算出部２７に出力し、しきい値
との大小比較をするときには全てのデジタル値を比較部
２８に出力するように切り替える。

【００３５】時間演算部３０は、比較部２８の出力の大
／小の切り替わりが所定回数発生するのに要する時間を
演算するものであり、整数部算出部３３、小数部算出部
３４、加算部３５を含んでいる。

【００３６】整数部算出部３３は比較部２８で判定結果
が大から小に切り換わる回数を所定回数（例えば１０
回）抽出する間の、録音部２６におけるサンプリング回
数をカウントし、このサンプリング回数を整数部として
出力する。小数部算出部３４は、二つの小数部を算出す
る。一つは比較部２８での判定結果が大から小に切り替
わった初回のサンプリングと１回前のサンプリングの途
中にどこで切り替わったかを初回のデジタル値とその１
回前のデジタル値から直線補間によって算出する。もう
一つは比較部２８での判定結果が大から小に切り替わっ
た所定回数目（１０回目）のサンプリングとその１回前
のサンプリングの途中にどこで切り替わったかを同様に
所定回数目のデジタル値とその１回前のデジタル値から
直線補間により算出する。加算部３５はこの整数部算出
部３３で算出される整数部と小数部算出部３４で算出さ
れる二つの小数部を加算する。この加算結果が意味する
ものは、加算結果に録音部２６におけるサンプリング周
期を乗算すると所定回数の大から小への切り替わりに要
する時間となるものである。即ち、加算部３５における
加算結果は所定回数の大から小への切り替わりに要する
時間に比例する値である。

【００３７】更に、逆数演算部３１は加算部３５におけ
る加算結果の逆数を演算する。ここでは所定回数の大か
ら小への切り替わりに要する時間に比例する値の逆数を
演算するので演算結果は周波数に比例する値となる。し
たがってこの逆数に所定の定数を乗算すれば周波数とな
る。このようにして逆数演算部３１が演算する周波数
は、マイク部１３で受信した音響信号の周波数であり、
即ち生理情報記録装置１から発せられた音響信号の周波
数である。

【００３８】そして記憶部３２は、逆数演算部３１で演
算された周波数データより、生理情報記録装置１の周波
数変調部６で行なった変換の逆の変換を行うことによ
り、元の心電図データをデジタル値として記憶する。生
理情報再生部１４は以上の動作を繰り返すことによっ
て、記憶部３２に生理情報記録装置１で記録した心電図
データを時系列に記憶することができる。

【００３９】表示部１５は記憶部３２に記憶された時系
列の心電図データをグラフ表示するものである。患者は
表示部１５で表示されるグラフにより心電図を確認でき
る。ここで患者は心電図を正しく記録できていると確認
すれば選択操作部１６による操作で、心電図データを遠
隔に送信することを指示する。もし、生理情報記録装置
１の不適切な使い方等のために心電図を正しく記録でき
なかった場合には、グラフ表示でそれがわかるので、選
択操作部１６を操作せず、遠隔への送信は行なわず、再
度生理情報記録装置１で心電図の記録をやり直せば良
い。

【００４０】回線通信部１７は選択操作部１６から送信
の指示を受けると、記憶部３１に記憶されている時系列
の心電図データを通信回線１８を介して遠隔の外部端末
１９に送信する。回線通信部１７は記憶部３２のデジタ
ル値を送信するので、外部端末１９に送信される心電図
データは表示部１５で患者により確認された心電図デー
タと同じである。

【００４１】以上のように患者宅で表示部に再生してみ
れば、心電図を正しく記録できなかった場合には、どの
ような測定のしかたをすればどんな失敗になるかを患者
自身が目で見て確認できるので、これを繰り返すと患者
も学習でき正しい使い方が徐々にわかってきて、繰り返
し使用するうちに失敗なく正しく測定できるようになり
使い勝手がよい。

【００４２】図３に開始信号送信部２２の具体的な電気
回路図の一例を示す。開始信号送信部２２は、バンドパ
スフィルタ回路２１の出力信号を受け、振幅判定部２３
を構成するオペアンプ３６、３個の抵抗器３７、３８、
３９と、周波数判定部２４とタイマー２５の機能を果た
すマイクロコンピュータ４０より成る。

【００４３】振幅判定部２３は、ヒステリシス機能を持
った比較回路として構成しているので、抵抗器３７、３
８、３９の抵抗値の選定により任意の振幅を閾値として
設定できる。この構成でバンドパスフィルタ回路２１の
出力信号の振幅が所定以上あれば、オペアンプ３６の出
力信号は矩形波となる。

【００４４】マイクロコンピュータ４０はこのオペアン
プ３６の出力信号を入力とし、周波数判定部２４とタイ
マー２５の機能を果たす。そして、所定範囲の周波数が
所定時間継続した時に録音部２６に開始信号を送信す
る。マイクロコンピュータ４０はカウンタ機能があり、
その端子を入力端子として使用している。

【００４５】図４にマイクロコンピュータ４０のプログ
ラムをフローチャートで示す。図４に示すプログラム
は、所定範囲として１．２〜２．２kHzの周波数が１秒
間連続すれば開始信号を送信する一例である。そのため
に０．１秒間のパルス入力回数Ｐが１２０〜２２０回で
あることが１０回連続すれば開始信号を送信するものと
している。

【００４６】まず連続回数を数えるカウンタＮを０にリ
セットする（Ｓ−１）。また０．１秒間のパルス数を数
えるカウンタＰを０にリセットする（Ｓ−２）。そして
０．１秒の経過を待機する（Ｓ−３）。カウンタ機能の
あるマイクロコンピュータ４０では、待機中パルス数は
自動的にカウントされる。０．１秒経過したところで、
カウンタＰの値が１２０〜２２０の範囲にあるかどうか
を確認する（Ｓ−４）。

【００４７】１２０〜２２０の範囲にない場合は、生理
情報記録装置１からの音響信号はないものとして、連続
回数を数えるカウンタＮを０にリセットするＳ−１に戻
る。１２０〜２２０の範囲にある場合には連続回数Ｎを
カウントする（Ｓ−５）。その結果Ｎが１０以上になる
かどうかを確認する（Ｓ−６）。Ｎが１０未満であれ
ば、Ｓ−２に戻り、パルス数のカウンタＰを０にするこ
とから繰り返す。Ｎが１０以上であれば、１０回連続し
たものとして、開始信号を送信する（Ｓ−７）。以上の
プログラムにより、１．２〜２．２kHzの範囲の音響信
号を１秒間連続で受信したことを確認して開始信号を送
信できるのである。

【００４８】次に生理情報再生部１４の動作について図
５、図６、図７を用いて説明する。録音部２６には、例
えば５０μsecのサンプリング周期（２０kHzのサンプリ
ング周波数）でバンドパスフィルタ回路２１からの入力
信号を８ビットでＡＤ変換して、記録している。図５に
おいて横軸は経過時間、縦軸は記録しているデジタル値
とするとＸ０、Ｘ１、Ｘ２、・・、Ｘｉ−１、Ｘｉ・
・、Ｘｎと記録していて、Ｘｓは比較部２８がデジタル
値の大小を比較するしきい値である。このしきい値は平
均値算出部２７が録音部２６に記憶されたデジタル値の
うち最初の所定個数（例えば０．５秒分に相当する１万
個）の平均値を算出したものである。

【００４９】比較部２８は、Ｘ０から順にしきい値Ｘｓ
と大小比較した結果を出力する。そして整数部算出部３
３は比較部２８の出力が大から小に切り替わる点をまず
抽出する。即ちＸ０、Ｘ１はしきい値Ｘｓより大であり
Ｘ２は小であり、まずＸ２を大から小に切り替わる点と
して抽出し、次に抽出される点は図５においてＸｉであ
る。そして、この大から小に切り替わる点が所定回数
（例えば１０回）抽出される間の録音部２６におけるサ
ンプリング回数をカウントする。

【００５０】小数部算出部３４が算出する二つの小数部
の算出について図６により説明する。初回の大から小に
切り替わる点のデジタル値をＸｉとし、その前のサンプ
リングのデジタル値をＸｉ−１とすると、図６に示すｔ
２の部分を小数部として算出する。ここでｔ２を簡易的
に直線補間で求める。即ち、ｔ１：ｔ２＝（Ｘｉ−１−Ｘｓ）：（Ｘｓ−Ｘｉ）（式１）であり、またｔ１とｔ２の和を１とすると、ｔ２＝（Ｘｓ−Ｘｉ）／（Ｘｉ−１−Ｘｉ）（式２）として算出できる。

【００５１】また、所定回数目（１０回目）の大から小
に切り替わる点を同様にＸｉとし、その前のサンプリン
グのデジタル値をＸｉ−１とすると図６に示すｔ１の部
分を小数部として算出するもので、同様の考え方で、ｔ１＝（Ｘｉ−１−Ｘｓ）／（Ｘｉ−１−Ｘｉ）（式３）と算出する。このように大から小に切り替わったことを
抽出したサンプリングにおけるデジタル値とその１回前
のサンプリングにおけるデジタル値からサンプリング途
中のどこで大から小に切り替わったかを導き出すには、
直線補間で簡易的に算出でき、それを小数部として扱う
ことで、整数部だけを扱う場合より一桁以上分解能を高
めることができる。

【００５２】図７、図８は、生理情報再生部１４をマイ
クロコンピュータを用いて以上の動作を実現する場合の
プログラムで、図７は比較部２８における判定結果が大
から小に切り替わる初回の点を抽出するま、図８はそれ
以後のフローチャートである。

【００５３】図７において、まずＳ−１１からＳ−１４
までのステップで平均値算出部２７がしきい値を設定す
るために録音部２６に記憶された最初の１万個のデジタ
ル値の平均値を算出する。そのために合計値のＸＳＵＭ
を０に初期化する（Ｓ−１１）。そしてデジタル値の数
をｉで数えながら（Ｓ−１２）、合計値ＸＳＵＭにＸｉ
を加算し続ける。そして１万個のデジタル値の加算が終
わると、合計値ＸＳＵＭを１００００で割ることで平均
値をＸｓを算出し、それを比較部２８での大小判定のし
きい値として設定する。

【００５４】次に比較部２８での判定結果が初めて大か
ら小に切り替わる点をＳ−１５以下のステップで抽出す
る。まずサンプリングしたデジタル値のカウンタｉを０
に戻し（Ｓ１５）、カウンタｉをカウントしながら（Ｓ
−１６）、録音部２６に記憶されたデジタル値Ｘｉがし
きい値Ｘｓ以上かどうかを判定し、Ｘｓ以上になるまで
処理を繰り返す（Ｓ−１７）。Ｘｓ以上になれば更にカ
ウンタｉをカウントしながら（Ｓ−１８）、次はデジタ
ル値Ｘｉがしきい値Ｘｓより小さいかどうかを判定し、
Ｘｓより小さくなるまで処理を繰り返す（Ｓ−１９）。
Ｘｓより小さくなれば前記した（式２）によりｔ２を算
出しておく（Ｓ−２０）。ここで算出するｔ２は次の時
間演算のために必要な一つの小数部である。また次のス
テップでのデジタル値判定の準備のためにカウンタｉを
更に１カウントして変数ｋに記憶しておく（Ｓ−２
１）。

【００５５】更にデジタル値Ｘｉをしきい値Ｘｓと比較
を続けながら時間を演算する処理を図８で説明する。ま
ず初期処理として比較部２８における大から小への切り
替わりの抽出のカウンタＣＣと、サンプリング回数のカ
ウンタＳＣを０にし、大／小のフラグＦを大を意味する
０にしておく（Ｓ−２２）。そして録音部２６に記録さ
れているＡＤ変換のサンプリングｎ個のデジタル値を調
べるために以下のループを繰り返す（Ｓ−２３）。

【００５６】まずサンプリング回数のカウンタをカウン
トし（Ｓ−２４）、サンプリングデジタル値Ｘｉがしき
い値Ｘｓより小さいかどうかを比較する（Ｓ−２５）。
小さくなければフラグＦを０にしてループ初期のＳ−２
２に処理を戻す（Ｓ−２６）。Ｓ−２５の比較でしきい
値Ｘｓより小さい場合はフラグＦを調べる（Ｓ−２
７）。そしてＦが０でなければ前回もしきい値Ｘｓより
小さかったので切り替わりではないので、ループ初期の
Ｓ−２２に処理を戻す。

【００５７】Ｓ−２７において、Ｆが０であれば前回は
大きく今回は小さくなったので切り替わり点として抽出
できる。その場合にはフラグＦを小を意味する１にして
（Ｓ−２８）、切り替わりのカウンタＣＣをカウントす
る（Ｓ−２９）。そしてＣＣを切り替わり抽出の所定回
数１０と比較し（Ｓ−３０）、１０未満であればループ
初期のＳ−１３に処理を戻す。

【００５８】Ｓ−３０においてＣＣが１０以上であれば
ここで小数部ｔ１を演算する。ここでの演算は前記した
（式３）による（Ｓ−３１）。この時点でのサンプリン
グのカウンタＳＣが整数部で、そして先に演算したｔ２
とＳ―３１で演算したｔ１が小数部である。そしてＳＣ
とｔ２、ｔ１を加算した値を変数ｔに代入する（Ｓ−３
２）。このｔを基に周波数ｆを演算する。周波数の演算
においてはこのｔにサンプリング周期を乗じたものは大
から小への切り替わり１０回に要する時間となるので、
その逆数を演算して１０倍すれば周波数は演算できる
（Ｓ−３３）。生理情報記録装置１においては心電図の
電位を所定の関数により周波数に変換しているので、そ
の逆関数を使い周波数ｆより電位データに変換し、記録
する（Ｓ−３４）。そして、大から小への切り替わりの
カウンタＣＣ、サンプリングのカウンタＳＣを０にリセ
ットして（Ｓ−３５）、次の時間演算のためにｔ２を演
算する（Ｓ―３６）。ここで、ｔ２＝１―ｔ１（式４）としているが、Ｓ−３１においてｔ１を算出しているの
で、（式３）より簡易な（式４）で演算して良い。ｔ２
が（式４）で演算できるのは、（式２）と（式３）から
明らかであり、また図６からも明らかである。以上の処
理を行った後ループ初期のＳ−２５に処理を戻す。

【００５９】以上のようにしてループを繰り返すことに
より生理情報再生部１４の記憶部３２には生理情報記録
装置１で記録した心電図を再生したデータが順次記録さ
れていくことになり、それを表示部１５でグラフ化して
表示することも可能であり、また回線通信部１７より遠
隔にデータ送信することも可能である。

【００６０】以上の説明は、生理情報を心電図として説
明したが、心電図はデータ量が多く、また医師などの専
門家以外では取り扱う機会が少ないために効果が大き
く、またアナログ量の時間的変化が重要であり、小数部
算出部を使いながら分解能を高める効果は大きい。同様
に心臓や肺の聴診データや脳波データなどもデータ量が
多く効果が大きい。また、体温や血圧などの検査項目に
おいてはデータ量は少ないが、患者が確認した上で遠隔
に送信する効果は同様である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の健康情報端
末装置は、患者は自分の生理情報が適切に検出でき、ま
た音響信号をマイクに適切に送信できたことを確認して
から遠隔に通信するので、誤操作による不適切な生理情
報が遠隔に送信されることはなく、生理情報検出に不慣
れな患者であっても安心して操作でき、使い勝手が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における健康情報端末装置の
生理情報記録装置の構成ブロック図

【図２】同健康情報端末装置の生理情報処理装置の構成
ブロック図

【図３】同健康情報端末装置の開始信号送信部の電気回
路図

【図４】同健康情報端末装置の開始信号送信部の動作を
説明するフローチャート

【図５】同健康情報端末装置の生理情報再生部の動作を
説明する音響信号の特性図

【図６】同健康情報端末装置の小数部算出部の動作を説
明する音響信号の特性図

【図７】同健康情報端末装置の生理情報再生部の初期処
理を説明するフローチャート

【図８】同健康情報端末装置の生理情報再生部の主動作
を説明するフローチャート

【図９】従来例の健康情報端末装置の構成ブロック図

【符号の説明】

１生理情報記録装置２生理情報検出部３生理情報記録部１０電極１１送信部１２生理情報処理装置１３マイク部１４生理情報再生部１５表示部１６選択操作部１７回線通信部１８通信回線２１バンドパスフィルタ回路２２開始信号送信部２３振幅判定部２４周波数判定部２５タイマー２６録音部２７平均値算出部２８比較部３０時間演算部３１逆数演算部３３整数部演算部３４小数部算出部３５加算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被験者の生理情報を検出し記録する生理
情報記録装置と、前記生理情報記録装置からの出力信号
を受け演算、表示、通信等の情報処理を行なう生理情報
処理装置から成り、前記生理情報記録装置は被験者の生
理情報を検出する生理情報検出部と、検出した生理情報
を記録する生理情報記録部と、前記生理情報記録部で記
録した生理情報を周波数変調して音響信号として出力す
る送信部を有し、前記生理情報処理装置は前記生理情報
記録装置の前記送信部から出力される音響信号を受ける
マイク部と、前記マイク部の出力に基づき元の音響信号
の周波数を算出することにより前記生理情報記録装置で
検出した被験者の生理情報を再生する生理情報再生部
と、前記生理情報再生部で再生した生理情報を被験者な
どに知らせるために表示する表示部と、前記生理情報再
生部で再生した生理情報を通信回線を通じて遠隔に送信
するための回線通信部と、被験者などが前記表示部の表
示を見て前記回線通信部により送信するか否かを選択し
て操作する選択操作部を有し、前記生理情報再生部は前
記マイク部の出力をデジタル的に時系列に記憶する録音
部と、前記録音部に蓄えられた時系列データとしきい値
との大小比較を行う比較部と、前期比較部の結果で大小
の切り替わりが所定回数発生するのに要する時間を算出
する時間演算部と、前記時間演算部の逆数を算出する逆
数演算部を有する健康情報端末装置。
【請求項２】時間演算部は始点から終点までのデータ
数をカウントする整数部算出部と、始点前後および終点
前後のデータより補間演算を行うことでサンプリング間
隔の途中で発生した大小の切り替わりのタイミングを算
出する小数部算出部と、前記整数部算出部と前記小数部
算出部で算出された整数部と小数部を加算する加算部を
有する請求項１記載の健康情報端末装置。
【請求項３】小数部算出部は始点前後および終点前後
の２つのデータを直線補間する請求項２記載の健康情報
端末装置。
【請求項４】生理情報再生部は録音部に記憶されたデ
ータの平均値を算出する平均値算出部を有し、前記平均
値算出部で算出された平均値をしきい値とする請求項１
記載の健康情報端末装置。
【請求項５】マイク部は生理情報記録装置の発する音
響信号の周波数付近にピークを持たせたバンドパスフィ
ルタ回路を有する請求項１記載の健康情報端末装置。
【請求項６】マイク部は生理情報記録装置から生理情
報信号の受信を開始したことを検出して生理情報再生部
に開始信号を送信する開始信号送信部を有し、前記開始
信号送信部は振幅の大きさが所定以上であることを検出
する振幅判定部と、周波数が所定範囲であることを判定
する周波数判定部と、所定範囲の周波数が所定時間継続
することを検出するタイマーを有し、所定以上の振幅で
所定範囲の周波数が所定時間継続したときに開始信号を
送信する請求項１記載の健康情報端末装置。
【請求項７】生理情報記録装置は心電図を検出するた
めの複数の電極を有する請求項１〜６のいずれか１項に
記載の健康情報端末装置。