JP4476181B2 - 人間のリラクセーションレベルを監視する方法及び使用者操作性の心拍数監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、人間のリラクセーションレベルを監視する方法、及び使用者操作性の心拍数監視装置に関する。

人間のリラクセーション（ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）レベルは、身体的な運動（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｅｘｅｒｃｉｓｅ）の間及び／又はその後の人間の力の発揮（ｅｘｅｒｔｉｏｎ）の程度として用いることができる。心拍数監視装置の用途において、リラクセーションレベルは、人間の心電図から得ることができ、そして人間は心拍数監視装置からの彼の／彼女のリラクセーションレベルを監視することにより力の発揮レベルを調整することができる。

リラクセーションレベルは、力の発揮を特徴づけるために使用することができるが、一般に、リラクセーション特性、例えば異なった人間での典型的なリラクセーションレベルにおいて大きな変動（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）が起こり得る。結果として、リラクセーションレベルの適切なスケーリングが問題となる。

従って、心拍数監視の用途において、人間のリラクセーションを監視するための異なった解決方法を見出すことは有用である。

本発明の目的は、人間の個人的なリラクセーション特性を考慮に入れた心拍数を監視する方法及び使用者操作性の心拍数監視装置を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様によれば、使用者操作性の（ｕｓｅｒ−ｏｐｅｒａｔｅｄ）心拍数（ｈｅａｒｔ ｒａｔｅ）監視装置であって、使用者の心電図から複数の心拍動（ｈｅａｒｔ ｂｅａｔ）のタイミングの瞬間（ｔｉｍｉｎｇ ｉｎｓｔａｎｔｓ）を決定するためのタイミングの瞬間決定手段、複数の心拍動のタイミングの瞬間を用いて、瞬時のリラクセーション測定値を計算するためのリラクセーション計算手段、各々が異なった測定期間にわたり計算された、複数の瞬時のリラクセーション測定値を用いてリラクセーション測定参照（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）値を生じさせるためのリラクセーション参照発生手段、リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインターを表示するように構成された表示手段、ここで該表示手段は、さらに参照ポインターに関して瞬時のリラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインターを表示するように構成されている、を具備する心拍数監視装置を提供する。

本発明の第二の態様によれば、使用者操作性の心拍数監視装置であって、使用者の心電図から複数の心拍動のタイミングの瞬間を決定するためのタイミングの瞬間決定手段、ある観測期間にわたる心拍動のタイミングの瞬間、心拍動の速度の変動（ｒａｔｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）に比例する瞬時のリラクセーション測定値を用いて、心拍動の速度の変動を計算するためのリラクセーション計算手段、及び 各々が異なった観測期間にわたり計算された、複数の瞬時のリラクセーション測定値を用いてリラクセーション測定参照値を計算するためのリラクセーション参照発生手段、リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインターを表示するように構成された表示手段、ここで、該表示手段は、さらに、参照ポインターに関して瞬時のリラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインターを表示するように構成されている、を具備する心拍数監視装置を提供する。

本発明の第三の態様によれば、人間のリラクセーションレベルを監視する方法であって、使用者の心電図から複数の心拍動のタイミングの瞬間を決定し、該複数の心拍動のタイミングの瞬間を用いて瞬時のリラクセーション測定値を計算し、各々が異なった観測期間にわたり計算された、複数の瞬時のリラクセーション測定値を用いてリラクセーション測定参照値を生じさせ、リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインターを表示し、そして参照ポインターに関して瞬時のリラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインターを表示すること、を含む人間のリラクセーションレベルを監視する方法を提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、人間のリラクセーションレベルを監視する方法であって、使用者の心電図から複数の心拍動のタイミングの瞬間を決定し、ある観測期間にわたる心拍動のタイミングの瞬間、心拍動の速度の変動に比例する瞬時のリラクセーション測定値を用いて、心拍動の速度の変動を計算し、各々が異なった観測期間にわたり計算された、複数の瞬時のリラクセーション測定値を用いてリラクセーション測定参照値を生じさせ、リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインターを表示し、そして参照ポインターに関して瞬時のリラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインターを表示すること、を含む人間のリラクセーションレベルを監視する方法を提供する。
本発明は、いくつかの利点を提供する。一態様において、本発明は人間のリラクセーションレベルの個人的なリラクセーション参照値、ここでリラクセーション参照値は、複数の瞬時のリラクセーションレベルに基づくものである、を提供する。瞬時のリラクセーションレベルは、使用者が、瞬時のリラクセーションレベルを彼の又は彼女の個人的な標準に関連させることができるように、リラクセーション参照（基準）と共にグラフィカルに表示される。その上、個人化されたリラクセーションの監視は、使用者に、彼の又は彼女の個人的なニーズにより、力の発揮レベルを調整させることを可能にする。

図１は、遠隔測定ベースのＥＣＧ（心電図）監視システム１００の構成の一実施例を表す。ＥＣＧ監視システム１００は、電極１０６Ａ、１０６Ｂ、差動入力極を備えたＥＣＧ前置増幅器１０８、送信増幅器１１０、送信コイルユニット１１２、受信コイルユニット１１６、受信増幅器１１８、データ処理装置１２０、記憶装置１２２及びユーザー・インターフェース１２４を具備する。

電極１０６Ａ、１０６Ｂは、心臓の電気的な活動により生じる電気的な効力（ｅｌｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｔｅｎｔ）を探り、従って心筋組織の細胞外の電気的な動作（ｂｅｈａｖｉｏｒ）を特徴づけるＥＣＧ信号を産出し、そして人間のリラクセーションレベルについての情報を提供する。

電極１０６Ａ、１０６Ｂは、ＥＣＧ前置増幅器１０８の差動入力極に接続することができる。ＥＣＧ前置増幅器１０８により供給されるＥＣＧ信号は、送信増幅器１１０で増幅される。送信増幅器１１０は、ＡＧＣ（自動利得制御）増幅器及び電力増幅器を含んでいてもよい。

送信コイルユニット１１２は、電極１０６Ａ、１０６Ｂにより検出された、ＥＣＧから生じるＥＣＧ情報を転送する電磁場１１４を発生する。ＥＣＧ情報は、ＥＣＧそれ自体、ＥＣＧのある部分及び／又は心拍動のタイミングの情報を含むものであってよい。タイミングの情報は、ＥＣＧのある予め決められた部分のタイミングを物理的に示すタイミングパルスを含むものであってよい。

この実施例において、電磁場１１４の磁気成分は、無線交信キャリヤとして作用する。

受信コイルユニット１１６は、送信コイルユニットにより生じる電磁場１１４を検出し、誘起された電気信号を発生し、そして受信増幅器ユニット１１８へ電気的信号を入力する。

本発明のいくつかの態様において、磁気遠隔測定の代わりに、慣用の無線遠隔測定を使用してもよい。

受信増幅器ユニット１１８は、信号の処理、例えばフィルター処理及び増幅を実行し、データ処理装置１２０へ電気信号を供給する。受信増幅器ユニット１１８は、一連の逐次調整段階を含んでいてもよい。受信増幅器ユニット１１８から出力された電気信号は、ＥＣＧ情報を運ぶ。

データ処理装置１２０は電気信号を処理する。データ処理は、アナログデータ処理、例えばアナログフィルター処理、及びデジタルデータ処理、例えばデジタルフィルター処理、信号成形（信号変換）、信号検出、及び電気信号の解析を含んでいてもよい。データ処理装置１２０は、アナログ−デジタル変換器をさらに含んでいてもよい。

電気信号のある部分及び処理結果は、データ処理装置１２０に接続された記憶装置１２２に一時的に又は永久に記憶されてもよい。記憶装置１２２は、データ処理装置１２０で実行されるコンピュータプログラムを含んでいてもよい。

データ処理装置１２０は、アナログ回路、ＡＳＩＣ（集積回路）、デジタルプロセッサ、レジスタ、メモリー及びソフトウェアを含んでいてよい。

ユーザー・インターフェース１２４は、ディスプレイ、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）及び表示制御装置を有する表示（ディスプレイ）装置１２６を含む。いくつかの用途において、表示制御装置は、データ処理装置１２０へ組み込まれていてもよい。表示装置１２６は、例えば使用者のＥＣＧから生じる情報をグラフィカルに表す。

キーパッド１２８は、使用者に心拍数監視システム１００へ指令を入力することを可能にする。

さらに図１に関連して、遠隔測定ベースのＥＣＧ監視システム１００は、送信部１０２及び受信部１０４に分けることができる。送信部１０２は、典型的には装置部１０６Ａ〜１１２を含み、そしてＥＣＧの測定及びＥＣＧ情報の受信部１０４への送信を行うことになっている。いくつかの態様において、送信部１０２は、ＥＣＧのある予め決められた部分を検出し、そしてシグナル・バースト（ｓｉｇｎａｌ ｂｕｒｓｔ）を生じるためのパルス検出器及び／又はＥＣＧパルスのある予め決められた部分のタイミングを表すビット・ストリームを含んでいてもよい。

受信部１０４は、典型的には図１に示されるようにＥＣＧ情報を処理し、そして使用者にユーザー・インターフェースを提供することになっている装置部１１６Ａ〜１２８を含む。

図２に示される一態様に関連して、送信部１０２は、人間２００の胸部の周りに置かれた送信ベルト２０２中に位置される。ＥＣＧ情報は、遠隔測定で、そして無線で送信ベルト２０２から受信装置２０４に送信されるが、それは人間２００の手首（リスト）に巻かれた受信機リストバンドとして、装置化することになっている（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ）。例えば、自転車のエクササイズが行われる場合には、受信装置２０４は、自転車のハンドバー又は他の構造物に取り付けられてもよい。しかしながら、受信装置２０４の位置は、手首又はハンドバーに限定されるものではなく自由に選択することができ、送信部１０２及び受信部１０４の間の無線での通信を可能にし、そして使用者は受信部１０４を操作することが可能である。

本発明のある態様において、送信部１０２及び受信部１０４は、例えば専ら手首上に装着され又は、例えば専ら自転車のハンドバー上に装着されるリストバンドで単一のユニットを構成する、単一のハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）内に組み込むことができる。このようなシステムにおいては、コイルユニット１１２、１１６及びいくつかの増幅装置１１０、１１８は必要とされない。

使用者操作性の心拍数監視装置は、身体的な運動の間又は動いている使用者が典型的には瞬時のリラクセーションレベルの情報を必要とする他の状況において使用することができる。

使用者操作性の心拍数監視装置は、少なくとも受信部１０４を含む。本発明の一態様において、使用者操作性の心拍数監視装置は、送信部１０２及び受信部１０４を含む。

使用者操作性の心拍数監視装置の特徴は、リラクセーションレベルが監視されている人間が、ユーザー・インターフェース１２４を介して心拍数監視装置を操作することである。

図３は、逐次（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ）パルス３０４Ａ、３０４Ｂ及び時間−電圧座標系３００、３０２で表される典型的なＥＣＧのパルス特性を表す。

各パルス３０４Ａ、３０４Ｂは心拍動のタイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂに関連づけられる心拍動に対応する。逐次パルス３０４Ａ、３０４Ｂの間の時間間隔３１８は、心拍動の間隔３１８として言及される。

パルス３０４Ａ、３０４Ｂは、典型的には、Ｐ波３０６Ａ、３０６Ｂ、Ｑ波３０８Ａ、３０８Ｂ、Ｒ波３１０Ａ、３１０Ｂ、Ｓ波３１２Ａ、３１２Ｂ、及び／又はＴ波３１４Ａ、３１４Ｂで特徴づけられ、これらの波長は、心筋の動作サイクル（ｗｏｒｋ ｃｙｃｌｅ）の種々の段階（ステージ）を表す。

Ｒ波３１０Ａ、３１０Ｂは、ＥＣＧの最大点を表し、そしてＱ波、Ｒ波及びＳ波の組合せ（これはまたＱＲＳコンプレックスとも呼ばれる）は、パルス３０４Ａ、３０４Ｂの容易に区別可能な部分を提供する。

Ｐ波３０６Ａ、３０６Ｂは、心房（ａｒｔｉａ）の収縮により発生する。ＱＲＳコンプレックスは、心室（ｖｅｎｔｒｉｃｌｅ）が収縮するときに発生する。心室筋の再分極（ｒｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）は、Ｒ波３１０Ａ、３１０Ｂに比較してより低くそしてより均一なＴ波３１４Ａ、３１４Ｂを生じる。

健康な人間において、ＥＣＧ信号は皮膚上で測定された場合、典型的には１ｍＶ〜２ｍＶの間の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）である。例えば、Ｒ波の最大での振幅値及び継続時間は、典型的には、それぞれ１．６ｍＶ及び９０ｍｓであるが、Ｐ波の最大での振幅値及び継続時間は、典型的にはそれぞれ０．２５ｍＶ及び１１０ｍｓである。身体的な運動の結果として心拍動の速度が早まるにつれて、例えば、ＥＣＧの特徴的な成分の継続時間及び振幅は、ほとんど変わらないで維持される。従って、心拍動及び関連する現象の正確な測定が、ＥＣＧの解析により可能であることが理解される。

障害のない状況下において、ＱＲＳコンプレックスは、ピーク値検出器を用いて検出できる。フィルター、例えば帯域（通過）フィルター及び／又は適合フィルターの配置は、実用的な状況下において起こり得る障害を減少するために使用してもよい。

図４に示された一実施例に関連して、心拍数監視装置は心拍動のタイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂを決定するためのタイミングの瞬間決定装置４００を含む。

タイミングの瞬間決定装置４００はＥＣＧ信号４１０を受信し、例えばパルス３０４Ａ、３０４ＢのＱＲＳコンプレックスを同定する。

タイミングの瞬間決定装置４００は、その後Ｒ波最大を探索してもよく、そしてＲ波最大はＥＣＧのタイミング点を表すように選択されてもよい。しかしながら、タイミングの瞬間決定装置４００は、パルス３０４Ａ、３０４Ｂの他の部分、すなわち他のタイミング点を有する他の部分を探索してもよい。

タイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂは、心拍数監視装置の一般的な時間参照（ｇｅｎｅｒａｌ ｔｉｍｅ ｒｅｆｅｒｎｃｅ）に関して及び／又は他のパルス３０４Ａ、３０４Ｂのタイミングの瞬間に関して決定してもよい。

本発明の一態様において、タイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂは、先のパルス３０４Ａ、３０４Ｂに関して決定される。このようなケースでは、心拍動のタイミングの瞬間３１６Ｂは、心拍動の間隔３１８と等しい。

タイミングの瞬間決定装置４００のいくつかの部分は、ディジタルプロセッサー及びソフトウェアを備える（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ）ことができる。本発明の一態様においては、タイミングの瞬間決定装置４００のいくつかの部分は、ＡＳＩＣを備える。

タイミングの瞬間決定装置４００は、送信部１０２及び受信部１０４において、物理的に妨害されていてもよい（ｐｈｙｓｉｃａｌｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）。本発明の一態様においては、送信部１０２は、例えばＱＲＳコンプレックスを検出するためのパルス検出器を含む。タイムスタンピング、即ちタイミングの瞬間をＱＲＳコンプレックスに割り当てることは、受信装置１０４で行うことができる。

心拍動タイミングの瞬間の情報４１２は、心拍動タイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂを用いて、瞬時のリラクセーション測定値を計算するようにリラクセーション計算機４０２に送られる。

瞬時のリラクセーション測定値は、典型的には心拍数の変動に比例する（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ）。心拍数の変動は、ある観測期間にわたる複数の心拍数値を記録すること、統計的な特性、例えば心拍数平均を計算すること、該観測期間の間の心拍数値を表すこと、そして統計的な特性に関する個々の心拍数値のグループの統計的な偏差を調査することにより得ることができる。観測期間は、１分〜５分で変えることができるが、与えられた図に制限されることはない。

リラクセーションの測定は、典型的には使用者が身体的な運動の後で回復しようと試み、及び／又は身体的な力の発揮を準備している、スポーツの活動の段階の間に行われる。

本発明の一態様において、ｋ番目の（ｋ^ｔｈ）観測期間のリラクセーション測定値Ｓｋは、

式中、Ｒ_１，・・・，Ｒ_Ｎは、観測期間の間に観測された個々の心拍数値を表し、そしてＲ_Ａは統計的な特性、例えばｋ番目の観測期間にわたる心拍数を表す心拍数の平均を表し、因子Ｆは心拍数の観測数を表す、
として表される。

本発明の一態様において、瞬時のリラクセーション測定値は、心拍数値の統計的な偏差、例えば標準偏差に比例する。数学的な項（ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｔｅｒｍ）において、リラクセーション測定値は、この場合、

式中、ＳＣは、例えばＮ又はＮ−１に比例する換算係数（ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）である、
として表すことができる。

本発明の一態様において、瞬時のリラクセーション測定値は、心拍動の間隔の平均に関連する心拍動の間隔３１８の標準偏差に比例する。この場合、複数の心拍動の間隔３１８は、タイミングの瞬間決定装置４００及び／又はリラクセーション計算機４０２により決定される。心拍動の間隔の統計的な平均は、リラクセーション計算機４０２における観測期間の間に計られ、そして統計的な平均に関連する統計的な偏差、例えば標準偏差は、個々の心拍動の間隔３１８から計算される。式（２）を参酌して、項Ｒ_ｉは、個々の心拍動の間隔３１８を表し、そして項Ｒ_Ａは個々の心拍動の間隔の平均を表す。

リラクセーション計算機４０２は、例えば式（２）により、リラクセーション測定値を計算する場合には、観測期間の間、記憶装置４３０に個々の心拍数の値及び／又は心拍動の間隔を記憶することができ、そして、記憶された図を使用することができる。計算されたリラクセーション測定値Ｓｋは、さらなる処理のために記憶装置４３０に記憶することができる。

リラクセーションレベルは、時間領域において又は周波数領域において、表すことができることは注目に値する。両方の場合において、心拍数の大きな偏差及び心拍動の間隔は、高いリラクセーションレベルを示すが、小さな偏差は低いリラクセーションレベルを表す。

リラクセーション計算機４０２は、ディジタルプロセッサー、ソフトウェア、及び記憶装置を備えていてもよい。

データ処理装置１２０は、さらにリラクセーション計算機４０２に接続したリラクセーション参照発生機４０４を含む。リラクセーション参照発生機４０４は、瞬時のリラクセーション測定値を入力として使用し、そして瞬時のリラクセーション測定値を用いてリラクセーション参照値を計算する。瞬時のリラクセーション測定値は、記憶装置４３０から検索（ｒｅｔｒｉｅｖｅ）してもよく、又は入力信号４１４でリラクセーション計算機４０２から受信してもよい。

リラクセーション参照測定値は、瞬時のリラクセーション測定値のための使用者に特異的な標線（ｂｅｎｃｈｍａｒｋ）を提供する。リラクセーション測定参照値を使用することにより、使用者は彼の又は彼女の個人的なニーズによる力の発揮レベルを調整することが可能になる。

本発明の一態様において、リラクセーション参照発生機４０４は、複数の瞬時のリラクセーション測定値の平均としてリラクセーション測定参照値を計算する。数学的な項に関しては、これは、

式中、Ｓ_ＲＥＦはリラクセーション測定参照値であり、そしてＭは総和で用いられた観測期間の数であり、各観測期間は瞬時のリラクセーション測定値Ｓ_ｋを有する、
で表される。

リラクセーション測定参照値の計算で用いられる、観測期間及び瞬時のリラクセーション測定値Ｓ_ｋは、種々の判定基準の基礎とすることができる。

本発明の一態様において、リラクセーション測定参照値は、各スポーツの活動（ｓｅｓｓｉｏｎ）、例えば走ること、のために別々に計算される。このようなケースにおいては、リラクセーション測定参照値の計算は、使用者が心拍数監視装置においてリラクセーション計算モードのスイッチを入れるときに開始されてもよい。

本発明の他の態様において、心拍数監視装置はいくつかのスポーツの活動のために計算される瞬時のリラクセーション測定参照値を記憶する。リラクセーション参照発生機４０４は、記憶されたリラクセーション測定参照値から平均を計算すること及び／又は、例えば現在の（ｃｕｒｒｅｎｔ）リラクセーション測定参照値として、最も大きなリラクセーションレベルを示す適当な値を選択することができる。

本発明のある態様において、リラクセーション参照発生機４０４は、瞬時のリラクセーション測定値の大きさに基づいた、複数の瞬時のリラクセーション測定値からリラクセーション測定参照値を選択する。例えば、リラクセーション参照発生機４０４は、記憶装置４３０に記憶された瞬時のリラクセーション測定値を比較し、そしてリラクセーション測定参照値として、最大の瞬時のリラクセーション測定値を選択することができる。最大のリラクセーション測定値は、心拍数の又は心拍動の間隔の統計的な偏差の最大値、即ち最も高いリラクセーションレベルに対応する。いくつかの態様において、瞬時のリラクセーション測定値の中央値（ｍｅｄｉａｎ）は、リラクセーション測定参照値として選択される。

リラクセーション参照発生機４０４は、ディジタルプロセッサー、記憶装置及びソフトウェアを備えていてもよい。

リラクセーション参照発生機４０４は、リラクセーション測定参照値４１８を、表示制御装置４０６に入力する。

リラクセーション計算機４０２は、瞬時のリラクセーション測定値４１６を、表示制御装置４０６に入力する。

表示制御装置４０６は、リラクセーション測定参照値４１８及び瞬時のリラクセーション測定値４１６に基づいた、参照ポインター４２４及び参照ポインター４２４に関連するリラクセーションポインター４２２をグラフィカルに表示するための命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を含む制御信号４２０を発生する。

参照ポインター４２４は、リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す。

リラクセーションポインター４２２は、参照ポインター４２４に関連する瞬時のリラクセーション測定値をグラフィカルに示す。

リラクセーションポインター４２２が、参照ポインター４２４に関して示される場合には、使用者は所望の方法で、リラクセーションレベルをリラクセーション参照レベルに関連づけるように、力の発揮レベルを調整することができる。使用者は、例えば瞬時のリラクセーションレベルのための目標値として、参照ポインター４２４により示されたリラクセーションレベルを使用することができる。

表示制御装置４０６は、ディジタルプロセッサー及びソフトウェアを備えていてもよい。表示制御装置のいくつかの部分は、ＡＳＩＣを備えていてもよい。

本発明の一態様において、心拍数監視装置は少なくとも１人の人間の集団（ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）のリラクセーション測定値を特徴づける少なくとも１つの集団参照値を提供する、集団参照プロバイダー４２６を含む。集団参照プロバイダー４２６は、変数、例えば、年齢、性別、スポーツ又は使用者に関連づけることができる他の特性により、カテゴリー分類される種々の集団の典型的なリラクセーション測定値のデータベースを含んでいてもよい。使用者は、適当なカテゴリーから集団参照値を選択できる。

集団参照プロバイダー４２６は、集団ポインター４２８を表示（ディスプレイ）装置４０８上に表示するための命令を含む制御信号４３２を表示制御装置４０６に入力する。

本発明の一態様において、集団参照プロバイダー４２６は、適当な集団参照値を発生するために、変数、例えば年齢の関数として集団参照値を表すデータを使用する。これは、データベースが使用者の正確な年齢のための集団参照値を含まない場合には、必要とされ得る。このような場合においては、内挿（法）の手順が適当な集団参照値を発生させるために適用することができる。

集団参照プロバイダー４２６は、ディジタルプロセッサー、記憶装置及びソフトウェアを備えていてもよい。

使用者は、ディスプレイ４０８上にグラフィカルに集団参照値を示す集団ポインター４２８を表示するために、適当なカテゴリーを選択し、そして心拍数監視装置に命令する。

図５に関して、ディスプレイ４０８は、心拍数セグメント５１０、日／時間セグメント、制御セグメント５１４、及びシンボルセグメント５１６を含んでいてもよい。

心拍数セグメント５１０は、瞬時の心拍数及び／又は平均心拍数をグラフィカルに、及び／又は数値記号（ｎｕｍｅｒｉｃ ｓｙｍｂｏｌ）で表示することができる。

日/時間セグメント５１２は、日及び/又は時間を数値記号で表すことができる。

制御セグメント５１４は、心拍数監視装置が遂行する機能にメニューアイテム及び瞬時のステータス（状態）情報を表示することができる。

シンボルセグメント５１６は、例えば、進行中の（ｏｎｇｏｉｎｇ）心拍数測定を示すグラフィカルシンボルを表示することができる。

心拍数監視装置は、参照ポインター４２４、リラクセーションポインター４２２及び集団ポインター４２８を表示するリラクセーション表示セグメント５１８をさらに含むこともできる。

本発明の一態様において、ディスプレイ４０８は、５０２Ａ〜５０２Ｄのチックマーク（ｔｉｃｋ ｍａｒｋ）を備えたリラクセーションスケール５０６Ａを含む。リラクセーションポインター４２２及び参照ポインター４２４は、参照ポインター４２４及びリラクセーションポインター４２２に対する共通のスケールを提供するため、そして使用者の瞬時のリラクセーションレベルを監視することを軽減するために、リラクセーションスケール５０６Ａに関して表示される。リラクセーションスケール５０６Ａは、水平に配向することができ、そしてリラクセーションインディケーター４２８は、瞬時のリラクセーション測定値により水平に移動することができる。参照ポインター４２４及び集団参照値４２８は、リラクセーション測定参照値及び集団参照値それぞれにより水平に位置される。

本発明の他の態様において、リラクセーションスケール５０６Ａは、垂直に配向され、そしてリラクセーションポインター４２４、参照ポインター４２２及び集団ポインター４２８は、リラクセーション測定値、リラクセーション測定参照値及び集団参照値のそれぞれにより垂直に移動する。

リラクセーションスケール５０６Ａは、低い末端部（ｌｏｗ ｅｎｄ）及び高い末端部（ｈｉｇｈ ｅｎｄ）を含む。低い末端部は、低いリラクセーションレベル、即ち高いストレスレベルに対応する。高い末端部は、高いリラクセーションレベル、即ち低いストレスレベルに対応する。低い末端部及び高い末端部はリラクセーションスケール５０６Ａをスケーリングするスケーリング情報を提供する。

本発明の一態様において、リラクセーションスケール５０６Ａは、ミリ秒単位で表示される。逐次（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ）チックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄの分離は、与えられた図の分離を限定することなく、１０ミリ秒又は１０ミリ秒の倍数となり得る。

本発明の一態様において、リラクセーションスケール５０６Ａは、振動数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）単位、例えば毎分の拍動（数）（ｂｐｍ）単位で表示される。逐次チックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄは、２０ｂｐｍ又は５０ｂｐｍの間隔で互いに分離することができるが、分離はこれらの図に制限されるものではない。

リラクセーションスケール５０６Ａの低い末端部は、０〜１０ミリ秒で固定することができ、従って与えられた図に固定することに制限することなく、低いリラクセーションレベルに対応することができる。

振動数単位において、リラクセーションスケール５０６Ａの低い末端部は、４０ｂｐｍ〜５０ｂｂｐで固定することができるが、固定はこれらの図に制限されるものではない。

リラクセーションスケール５０６Ａの低い末端部は、任意の観測期間の間に測定された最小リラクセーション測定値でも固定することができる。

本発明の一態様において、リラクセーションスケール５０６Ａの低い末端部は、リラクセーション測定参照値に比例した値に固定される。この値は、例えばリラクセーション測定参照値の１０％であってよい。

リラクセーションスケール５０６Ａの高い末端部は、８０〜１００ミリ秒で固定することができ、従って高いリラクセーションレベルに対応することができる。振動数単位においては、リラクセーションスケール５０６Ａの高い末端部は、２００ｂｐｍ〜２４０ｐｂｍで固定することができるが、固定はこれらの図に制限されるものではない。

本発明の一態様において、リラクセーションスケール５０６Ａの高い末端部は、使用者の測定されたリラクセーション測定値のうち最も高いリラクセーション測定値で固定される。

本発明の他の態様において、リラクセーションスケール５０６Ａの高い末端部は、リラクセーション測定参照値に比例した値に固定される。このような値は、例えばリラクセーション測定参照値の１５０％であってよい。

リラクセーションスケール５０６Ａの低い末端部及び高い末端部を固定するための情報は、更新された（ｕｐｄａｔｅｄ）リラクセーション測定値及びリラクセーション測定参照値を記憶するためのレジスタを含むことができる記憶装置４３０から得ることができる。更新されたリラクセーション測定値及びリラクセーション測定参照値は、制御信号４２０を用いてディスプレイ４０８にスケーリング情報を送信する表示制御装置４０６に供給することができる。

図５は、リラクセーションスケール５０６Ａの方向を示すグラフィカルシンボル５０４Ａ〜５０４Ｃを表す。グラフィカルシンボル５０４Ａ〜５０４Ｃは、リラクセーションレベル記号化するために使用されるインヤンシンボル（Ｙｉｎｇ Ｙａｎｇ ｓｙｍｂｏｌ）を使用することができる。図５の実施例において、リラクセーションスケール５０６Ａの左の末端部は低いリラクセーションレベルに対応し、右の末端部は高いリラクセーションレベルに対応する。

図５は、さらに短辺５０８Ａ、５０８Ｂ及び長辺５０６Ａ、５０６Ｂで規定される、伸長された（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ）スケール領域５００を表す。チックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄは、伸長されたスケール領域５００においてリラクセーションスケールを示す。

伸長されたスケール領域５００は、心拍数監視装置のディスプレイ４０８で容易に同定（確認）可能な構造を提供する。伸長されたスケール領域５００は、均一なディスプレイエレメント、例えばＬＣＤエレメントにより形成することができる。グラフィカルエレメント、例えばポインター４２２、４２４、４２８、リラクセーションスケール５０４Ａ、チックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄ及びグラフィカルシンボル５０４Ａ〜５０４Ｃは、ＬＣＤエレメントのピクセルの組み合わせにより形成される。

リラクセーションポインター４２２、参照ポインター４２４及び集団ポインター４２８は、長辺５０６Ａ、５０６Ｂの方向で、そして典型的には伸長されたスケール領域５００と重なって移動可能である。

リラクセーションポインター４２２、参照ポインター４２２及び集団ポインター４２８は、棒状の構造を有してもよい。ここで棒は、長辺５０６Ａ、５０６Ｂに対して本質的に垂直である。

リラクセーションポインター４２２、参照ポインター４２２及び集団ポインター４２８は、それらを容易に認識可能で、そして互いに区別可能なものとするために、グラフィカルに異なったものとすることができる。

図６、７、８及び９を参照して、本発明の態様による方法（ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ）の例がブロックダイヤグラムプレセンテーションで図示される。

図６において、方法は６００で開始する。

６０２で、複数の心拍動のタイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂが使用者の心電図から決定される。

６０４で、瞬時のリラクセーション測定値が、複数の心拍動のタイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂを用いて計算される。

６０６で、リラクセーション測定参照値は、各々が異なった観測期間にわたり計算された、複数の瞬時のリラクセーション測定値を用いて生じる。本発明の一態様において、リラクセーション測定参照値は、リラクセーション測定参照値を複数の瞬時のリラクセーション測定値の平均として計算することにより発生する。本発明の他の態様においては、リラクセーション測定参照値は、瞬時のリラクセーション測定値の大きさに基づいて複数の瞬時のリラクセーション測定値からリラクセーション測定参照値を選択することにより発生する。

６０８で、リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインター４２４が表示される。

６１０で、参照ポインター４２４に関連する瞬時のリラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインター４２２が表示される。

６１２で、方法は終了する。

図７において、方法は７００で開始する。

７０２で、複数の心拍動のタイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂが、使用者の心電図から決定される。

７０４で、心拍動の間隔３１８の統計的な偏差は、ある観測期間にわたる複数の心拍動のタイミングの瞬間３１６Ａ、３１６Ｂ、統計的な偏差と釣り合う（に比例する）瞬時のリラクセーション測定値を用いて、心拍動の間隔の平均に関して計算される。

７０６で、リラクセーション測定参照値は、各々が異なった観測期間にわたり計算された、複数の瞬時のリラクセーション測定値を用いて発生する。本発明の一態様において、リラクセーション測定参照値は、リラクセーション測定参照値を複数の瞬時のリラクセーション測定値の平均として計算することにより発生する。本発明の他の態様において、リラクセーション測定参照値は、瞬時のリラクセーション測定値の大きさに基づいて複数の瞬時のリラクセーション測定値からリラクセーション測定参照値を選択することにより発生する。

７０８で、リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインター４２４が表示される。

７１０で、参照ポインター４２４に関連する瞬時のリラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインター４２２が表示される。

７１２で、方法は終了する。

図８において、方法は８００で開始する。

８０２で、リラクセーション測定参照値は、各々が異なった観測期間にわたり計算された複数の瞬時のリラクセーション測定値を用いて発生する。

８０４で、リラクセーションスケール５０６Ａはチックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄで表示される。

８０６で、リラクセーションスケール５０６Ａの方向は、少なくとも１つのグラフィカルシンボル５０４Ａ〜５０４Ｃで示される。

８０８で、長辺５０６Ａ、５０６Ｂ及び短辺５０８Ａ、５０８Ｂで規定される、伸長されたスケール領域５００が表され、ここで少なくとも１つの長辺５０６Ａ、５０６Ｂは、リラクセーションスケールを示すチックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄを有する。

８１０で、リラクセーションポインター４２２及び参照ポインター４２４が、リラクセーションスケール５０６Ａに関して表示される。

８１２で、参照ポインター４２４が伸長されたスケール領域５００と重なるように、チックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄに関して、参照ポインター４２４が表示される。

８１４で、リラクセーションポインター４２４が伸長されたスケール領域５００と重なるように、チックマーク５０２Ａ〜５０２Ｄに関してリラクセーションポインター４２４が表示される。

８１６で、方法が終了する。

図９において、方法は９００で開始する。

９０２で、少なくとも１つの人間の集団のリラクセーション測定値を特徴づける少なくとも１つの集団参照値が提供される。

９０４で、少なくとも１つの一般のリラクセーション測定値をグラフィカルに示す集団ポインター４２８が表示される。

９０６で、方法が終了する。

本発明は、明細書に添付の図面の実施例を参照して、上記に説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、そして特許請求の範囲の範囲内で種々の方法（様式）により変更し得ることは明らかである。

図１は、ＥＣＧ監視システムの一実施例を図示するブロックダイアグラムである。 図２は、人間を監視するために取り付けられたＥＣＧ監視システムの一実施例を表す。 図３は、ＥＣＧの一部分の一例を表す。 図４は、データ処理装置、記憶装置及び心拍数監視装置の表示装置（ディスプレイ）の一実施例を表す。 図５は、心拍数監視装置の表示装置（ディスプレイ）の一態様を表す。 図６は、本発明の態様による方法の第一の実施例を表す。 図７は、本発明の態様による方法の第二の実施例を表す。 図８は、本発明の態様による方法の第三の実施例を表す。 図９は、本発明の態様による方法のさらに他の実施例を表す。

符号の説明

１１０ 送信増幅器
１１２ 送信コイル
１１６ 受信コイル
１１８ 受信増幅器
１２０ データ処理装置
１２２ 記憶装置
１２４ ユーザー・インターフェース
１２６ 表示装置
１２８ キーパッド
２０２ 送信ベルト
２０４ 受信装置
４００ タイミングの瞬間決定装置
４０２ リラクセーション計算機
４０４ リラクセーション参照発生機
４０６ 表示制御装置
４０８ 表示装置（ディスプレイ）
４２２ リラクセーションポインター
４２４ 参照ポインター
４２６ 集団参照プロバイダー
４２８ 集団参照ポインター
４３０ 記憶装置
５１０ 心拍数セグメント
５１２ 日／時間セグメント
５１４ 制御セグメント５１４
５１６ シンボルセグメント
５１８ リラクセーションディスプレイ

Claims (16)

1. 使用者の心電図から、心拍に含まれ心拍動のタイミングを規定する所定の波を決定するための心拍決定手段と、
   前記波を用いて所定の観測期間にわたる心拍数変動を計算して該心拍数変動に比例する瞬時リラクセーション測定値を生成するリラクセーション計算手段と、
   それぞれ異なる観測期間にわたり計算された前記瞬時リラクセーション測定値を用いて、リラクセーション測定参照値を計算するリラクセーション参照発生手段と、
   前記リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインターおよび該参照ポインターに関する瞬時リラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインターを表示するように構成された表示手段と
   を具備することを特徴とする心拍数監視装置。
2. 前記表示手段は、チックマークでリラクセーションスケールを表示するように構成され、
   該表示手段は、該リラクセーションスケールに関して前記リラクセーションポインター及び前記参照ポインターを表示するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の心拍数監視装置。
3. 前記表示手段は、長辺及び短辺により規定される伸長されたスケール領域を表示するように構成されており、ここで長辺の少なくとも１つはリラクセーションスケールを示すチックマークを有するものであり、
   前記表示手段は、前記リラクセーションポインターが伸長されたスケール領域と重なるように、チックマークに関して前記リラクセーションポインターを表示するように構成されており、そして、
   該表示手段は、前記参照ポインターが伸長されたスケール領域と重なるように、チックマークに関して前記参照ポインターを表示するように構成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の心拍数監視装置。
4. 前記表示手段は、リラクセーションスケールを表示するように構成されており、そして
   前記表示手段は、少なくとも１つのグラフィカルシンボルで前記リラクセーションスケールの方向を示すように構成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の心拍数監視装置。
5. 少なくとも１つの集団のリラクセーション測定値を特徴づける少なくとも１つの集団参照値を提供するための集団参照手段をさらに具備し、そして、
   前記表示手段が、少なくとも１つの一般的なリラクセーション測定値をグラフィカルに示す集団ポインターを表示するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の心拍数監視装置。
6. 前記リラクセーション参照発生手段は、前記リラクセーション測定参照値を、複数の前記瞬時リラクセーション測定値の平均値として計算するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の心拍数監視装置。
7. 前記リラクセーション参照発生手段は、前記瞬時リラクセーション測定値の大きさに基づいて、複数の前記瞬時リラクセーション測定値から前記リラクセーション測定参照値を選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の心拍数監視装置。
8. 前記リラクセーション参照発生手段は、前記リラクセーション測定参照値として、前記瞬時リラクセーション測定値の最高値を選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の心拍数監視装置。
9. 使用者の心電図から、心拍に含まれ心拍動のタイミングを規定する所定の波を決定し、
   前記波を用いて所定の観測期間にわたる心拍数変動を計算して該心拍数変動に比例する瞬時リラクセーション測定値を生成し、
   それぞれが異なる観測期間にわたり計算された前記瞬時リラクセーション測定値を用いて、リラクセーション測定参照値を生成し、
   前記リラクセーション測定参照値をグラフィカルに示す参照ポインターおよび該参照ポインターに関する瞬時リラクセーション測定値をグラフィカルに示すリラクセーションポインターを表示すること、
   を含むことを特徴とする人間のリラクセーションレベルを監視する方法。
10. 前記表示するステップは、チックマークでリラクセーションスケールを表示し、そして、
    前記表示するステップは、該リラクセーションスケールに関して前記リラクセーションポインター及び前記参照ポインターを表示すること、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 長辺と短辺により規定される伸長されたスケール領域を表示し、ここで少なくとも１つの長辺はリラクセーションスケールを示すチックマークを有するものであり、
    前記参照ポインターが伸長されたスケール領域と重なるように、チックマークに関して前記参照ポインターを表示し、そして
    前記リラクセーションポインターが伸長されたスケール領域と重なるように、チックマークに関して前記リラクセーションポインターを表示すること、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. リラクセーションスケールを表示し、そして、
    少なくとも１つのグラフィカルシンボルで前記リラクセーションスケールの方向を示すこと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
13. 少なくとも１つの集団のリラクセーション測定値を特徴づける少なくとも１つの集団参照値を提供し、そして
    少なくとも１つの一般的なリラクセーション測定値をグラフィカルに示す集団ポインターを表示すること、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
14. 前記リラクセーション測定参照値を、複数の前記瞬時リラクセーション測定値の平均値として計算することにより生じさせること、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
15. 前記瞬時リラクセーション測定値の大きさに基づいて複数の前記瞬時リラクセーション測定値から前記リラクセーション測定参照値を選択することによりリラクセーション測定参照値を生じさせること、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
16. 前記リラクセーション参照測定値として、前記瞬時リラクセーション測定値の最大値を選択することにより前記リラクセーション測定参照値を生じさせること、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。

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