JP2011147509A - 心電計ないしは心拍計と歩数計とを備えた複合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の心電計または心拍計と、歩数計とを備えた複合装置では心電または心拍測定中に、被験者が歩いたときに平静時の正確な心電または心拍を測定することができなかった。
【解決手段】心電または心拍を測定する際には人体が静止して測定しなければ基準となる平静時の正しい測定結果が得られないので、歩数を検出する加速度センサの出力値が所定値以上のときには心電または心拍の測定を阻止するように制御するかまたはそのように指示するので、平静時の心電または心拍測定が正確に測定できる。
【選択図】図７

Description

本発明は、歩いた歩数を測定する歩数計に関し、特に心電計、心拍計と歩数計とを組み合わせた複合装置に関する。

従来、心電計ないしは心拍計を搭載して歩数とともに心電または心拍を測定する歩数計は例えば特許文献１に示すように知られている。

図１０に示す特許文献１は、ズボンのベルトに装着する本体部５１に、歩数をカウントする歩数カウント部５２を設け、本体５１と接続する血圧を測定する血圧測定部５３と、単位時間あたりの心臓の拍動数を計測するための心拍数計測部５４と、を備えており、これらから得られたデータに基づいて歩数や心拍数、血圧値等を表示部５５に表示するようにした。また、入力キー５６から予め目標歩数や基準心拍数、基準血圧値を設定できるようにし、血圧測定部５３や心拍数計測部５４、歩数カウント部５２から得られた値が、それらの設定値を越えた時は警告５７より警告を発するようにした。

特許公開１１−２９０８４号公報

以上に述べた特許文献１では基準心拍数または基準血圧値を越えたときに警告を与えるだけで、体が動いているときに測定すると血圧が高いかどうかを判定する平静時の血圧や心拍が測定できない。その平静時の心拍測定を欲する被験者にとっては誤差が生じるので誤った情報を伝える危険性がある。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、人体が動いていないときに基準となる平静時の心拍や心電を測定するようにすることを目的とするものである。

本発明の請求項１は、人体の心臓の電気的な活動を測定する心電計または心拍を測定する心拍計と、前記人体が歩行した歩数を測定する歩数計とを備えた複合装置で、前記歩数計は加速度センサと、その加速度センサの出力により歩数を出力する手段と、前記加速度センサの出力が所定値を越えたときに前記心電計または前記心拍計の出力を阻止する手段と、を備えた心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置を提供するものである。心電計または心拍計を基準となる平静時の心電または心拍を測定する際には測定者がと正しい結果が得られず、誤測定する危険性があるのでそのための対策を示すものである。

請求項２は、人体の心臓の電気的な活動を測定する心電計または心拍を測定する心拍計と、前記人体が歩行した歩数を測定する歩数計とを備えた複合装置で、前記歩数計は加速度センサと、その加速度センサの出力により歩数を出力する手段と、前記心電または前記心拍の測定を開始する際に、前記歩数計の出力が所定値以下になるように指示する指示手段と、を備えた心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置を提供するものである。心電または心拍を測定するときに、動かないように指示して、基準となる平静時の心電または心拍の出力を得るための対策を示すものである。

請求項３は、前記心拍計は前記心電計により出力されたＲ波を検出し、前記Ｒ波の間隔のばらつきを示すリズムエラーを出力する請求項１または２に記載の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置を提供するものである。

請求項４は、前記心拍計により出力される心拍の所定時間内に計測される心拍数と被験者の年齢をもとに定めた標準的な心拍数とを比較する手段と、比較した結果、異常かどうかを判定した結果を表示するする手段と、を備えた請求項１または２に記載の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置を提供するものである。

請求項５は、前記心拍計により出力される心拍のばらつきと被験者の年齢をもとに定めた標準的な心拍数とを比較する手段と、比較した結果、異常かどうかを判定した結果を表示する手段と、を備えた請求項１または２に記載の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置を提供するものである。

上述したように、本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置は心電または心拍を測定する際には人体が静止して測定しなければ基準となる平静時の正しい測定結果が得られないことを複合装置自体で制御するかまたはそのように指示するものである。

本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の外観図 本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置のブロック図 本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の歩数計の内容を示すフローチャート 心電波形から心拍数を求める説明図 最大心拍数をセットするフローチャート 最大リズムエラーをセットするフローチャート 本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の第１の実施例のフローチャート 本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の電源スリープ状態を示すフローチャート 本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の第２の実施例を示すフローチャート 従来例を示す図

図１は本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の外観図を示す。

１は複合装置本体を、２は表示部を、３、４は心電または心拍を測定する際に被験者が第１の手のひらで把持する第１、２の電極と、被験者の第1の手のひらと反対の手の手のひらまたは被験者の胸部に当接させる電極を示し、６は表示項目の切り替えまたはや数値を減少させたいときに使用する表示／減少スイッチ、７は過去の履歴を見るときまたは数値を増加させたいときに使用するメモリ／増加スイッチ、８は身長、体重、年齢等を設定する設定スイッチ、９は心拍および心拍のばらつきを示すリズムを確認するチェックスイッチ、１０は心拍およびリズムの判定結果を点灯させる判定部である。１１は電池室を、１２は電池を、１３は絶縁シートを示し、絶縁シート１３を抜くと自動的に時刻設定になる。

図２は本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置のブロック図を示す。

２１は制御回路部を示し、制御回路部２１には表示部２、心電または心拍を測定する際に被験者が手のひらで把持する第１、２の電極、被験者の胸部または前記手のひらと反対側の手の手のひらに当接する第３の電極と接続し、さらに表示／減少スイッチ６、メモリ／増加スイッチ７、設定スイッチ８、チェックスイッチ９、判定部１０と接続する。

表示部２は、表示／減少スイッチ６、メモリ／増加スイッチ７、設定スイッチ８の操作により、身長、体重、年齢、歩幅が入力される。最大心拍数、最大リズムエラーは入力された年齢に応じた数値が設定されて後、修正可能である。測定された歩行距離、歩数、心拍値、心電波形、リズムエラーが表示される。

２２は三軸の変位を検出する加速度センサを示し、３次元加速度センサ２２はＸ軸方向の変位を出力するＸセンサ２３、Ｙ軸方向の変位を出力するＹセンサ２４、Ｚ軸方向の変位を出力するＺセンサ２５は制御回路部２１に接続する。

図３は、本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の制御をつかさどる制御回路部２１のプログラムの中で、歩数を出力する歩数計の内容を示すフローチャートを示す。

まず、電池室１１内にある絶縁シート１３を引き抜くとＳ１に示すように電源が投入される。次にＳ２に示すように時刻が設定される。Ｓ３では三次元加速度センサ２２の３つのセンサであるＸセンサ２３、Ｙセンサ２４、Ｚセンサ２５の出力を検出する。Ｓ４では三次元センサ２２のそれぞれのセンサの出力を所定のアルゴリズムに従って合成演算を行う。それをＳ５で一歩である「歩」を出力する。Ｓ６でｔ０時間に到らないときはＳ７に進み、加算せず、出力せず、ｔ０以上時間が経過すると、Ｓ８に進んで「歩」を加算し、Ｓ９に進んで歩数として出力する。上記アルゴリズムは、３つのセンサの出力の平均値、その出力に対して重みづけして加算して平均値を出力するもの等種々考えられ、本発明ではそのアルゴリズムを特定するものではない。

図４は心電波形から心拍数を求める説明図を示す。

心電波形を表示するための波形表示モード、長時間にわたる心電波形の変化の様子を確認するための圧縮表示モード、及び、心電波形のピークであるＲ波とＲ波との間（以下、Ｒ−Ｒ間と称する） における心拍動ごとに計算で求めた心拍数の推移を表示するＲ−Ｒグラフ表示モードの３つのモードを表示する。単位時間内のＲ波の数が心拍数を示し、Ｒ波とＲ波の間の時間間隔がリズムであり、そのばらつきがリズムエラーである。

図５は「最大心拍数」をセットするフローチャートを示す。

Ｓ１１で被験者の年齢をセットし、Ｓ１２でその年齢に応じた最大心拍数をセットする。Ｓ１３で被験者個人がそのセットした最大心拍数に対して医師等の相談の結果、調整をする必要があるか否かを判定し、調整するときは、Ｓ１４に進み、表示／減少スイッチ６、メモリ／増加スイッチ７を操作して調整し、または調整をしないときはそのままの値にし、Ｓ１５で最大心拍数を決定する。

図６は「最大リズムエラー」をセットするフローチャートを示す。

Ｓ２１で被験者の年齢をセットし、Ｓ２２でその年齢に応じた最大心拍数をセットする。Ｓ２３で被験者個人がそのセットした最大心拍数に対して医師等の相談の結果、調整をするか否かを判定し、調整をするときはＳ２４に進み、表示／減少スイッチ６、メモリ／増加スイッチ７を操作して調整し、または調整をしないときはそのままの値にし、Ｓ２５で最大リズムエラーを決定する。

図７は本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の制御回路部のプログラムの内容を示し、特に心拍を出力するフローチャートの第１実施例である。

心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の電極３、電極４を一方の手のひらで持ち、電極５をもう一つの手のひらに当てる。Ｓ３１でチェックスイッチ９をオンした状態で、Ｓ３２でその時の加速度センサの出力を所定値Ｘと比較し、所定値Ｘより低くなったときにＳ３３に進み、心拍を表すＲ波の高さが所定値以上である時は次に進むが、そうでないときはＳ３４に進んで感度をアップさせる。感度をアップさせて、Ｒ波の高さが所定以上になったときにＳ３５に進む。

Ｓ３５で心拍と同期して判定表示部１０の緑ＬＥＤを点滅させる。Ｓ３６で計測時間がＴ０秒以上を経過すると、Ｓ３７に進んで計測値を取り込む。Ｓ３８に進んで、心拍値、心拍値のばらつきであるリズムエラーの結果が問題なければ、Ｓ３９に進み、判定表示部１０の緑ＬＥＤが点灯する。Ｓ４０に進み、メモリスイッチ７をオンさせるとＳ４１に進み、格納する。

Ｓ３８で解析結果が問題である場合、Ｓ４２に進んで判定表示部１０の赤ＬＥＤが点灯し、Ｓ４３に進んでＴ１時間経過後にＳ３１に戻って再度チェックスイッチ９をオンさせると再度、心拍、リズムエラーをチェックすることができる。

図８は、本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の電源スリープ状態を示すフローチャートである。

Ｓ５１で加速度信号または操作信号が所定値Ｈ１以下の状態がＴ３時間以上経過したときはＳ５２に進み、制御装置２１の不図示のマイコンにのみ給電され、スリープ状態になる。次にＳ５３に進み、加速度信号または操作信号が所定値Ｈ２以上の状態がＴ４時間以上経過したときにＳ５４に進みスリープ状態が解除されて操作が可能な状態になる。

図９は、本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の第２の実施例を示すフローチャートである。

心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置の電極３、電極４を一方の手のひらで持ち、電極５をもう一つの手のひらに当てる。Ｓ６１でチェックスイッチ９をオンした状態で、Ｓ６２でその時の加速度センサの出力を所定値Ｘと比較し、所定値Ｘより低くないときはＳ６３に進み、「静止してください」と、表示部２にその旨を表示する。所定値Ｘより低くなったときにＳ６４に進み、心拍を表すＲ波の高さが所定値以上である時は次に進むが、そうでないときはＳ６５に進んで感度をアップさせる。感度をアップさせて、Ｒ波の高さが所定以上になったときにＳ３５に進む。

Ｓ６６で心拍と同期して判定表示部１０の緑ＬＥＤを点滅させる。Ｓ６７で計測時間がＴ０秒以上を経過すると、Ｓ６８に進んで計測値を取り込む。Ｓ６９に進んで、心拍値、心拍値のばらつきであるリズムエラーの結果が問題なければ、Ｓ７０に進み、判定表示部１０の緑ＬＥＤが点灯する。Ｓ７１に進み、メモリスイッチ７をオンさせるとＳ７２に進み、格納する。

Ｓ６９で解析結果が問題である場合、Ｓ７３に進んで判定表示部１０の赤ＬＥＤが点灯し、Ｓ７４に進んでＴ１時間経過後にＳ３１に戻って再度チェックスイッチ９をオンさせると再度、心拍、リズムエラーをチェックすることができる。

上述したように、本発明の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置は心電または心拍を測定する際には人体が静止して測定しなければ基準となる平静時の正しい測定結果が得られないことを複合装置自体で制御するかまたはそのように指示するので、心電または心拍測定が正確に測定できる。

１・・・・・・・・複合装置本体
２・・・・・・・・表示部
３・・・・・・・・第１の電極
４・・・・・・・・第２の電極
５・・・・・・・・第３の電極
６・・・・・・・・表示／減少スイッチ
７・・・・・・・・メモリ／増加スイッチ
８・・・・・・・・設定スイッチ
９・・・・・・・・チェックスイッチ
１０・・・・・・・判定表示部
１１・・・・・・・電池室
１２・・・・・・・電池
１３・・・・・・・絶縁シート
２１・・・・・・・制御回路部
２２・・・・・・・三次元加速度センサ
２３・・・・・・・Ｘセンサ
２４・・・・・・・Ｙセンサ
２５・・・・・・・Ｚセンサ

Claims (5)

1. 人体の心臓の電気的な活動を測定する心電計または心拍を測定する心拍計と、前記人体が歩行した歩数を測定する歩数計とを備えた複合装置で、前記歩数計は加速度センサと、その加速度センサの出力により歩数を出力する手段と、前記加速度センサの出力が所定値を越えたときに前記心電計または前記心拍計の出力を阻止する手段と、を備えた心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置。
2. 人体の心臓の電気的な活動を測定する心電計または心拍を測定する心拍計と、前記人体が歩行した歩数を測定する歩数計とを備えた複合装置で、前記歩数計は加速度センサと、その加速度センサの出力により歩数を出力する手段と、前記心電または前記心拍の測定を開始する際に、前記歩数計の出力を阻止するよう指示する指示手段と、を備えた心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置。
3. 前記心拍計は前記心電計により出力されたＲ波を検出し、前記Ｒ波の間隔のばらつきを示すリズムエラーを出力する請求項１または２に記載の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置。
4. 前記心拍計により出力される心拍の所定時間内に計測される心拍数と被験者の年齢をもとに定めた標準的な心拍数とを比較する手段と、比較した結果、異常かどうかを判定した結果を表示するする手段と、を備えた請求項１または２に記載の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置。
5. 前記心拍計により出力される心拍のばらつきと被験者の年齢をもとに定めた標準的な心拍数とを比較する手段と、比較した結果、異常かどうかを判定した結果を表示する手段と、を備えた請求項１または２に記載の心電計または心拍計と歩数計とを備えた複合装置。