JPH11299751A - 心拍数計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体細胞組織の電気インピーダンスの変動を
少なくして計測初期から安定した心電位検出を行える心
拍数計測装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 計測対象の電位を検出して第１、第２の
心電位信号を出力する第１、第２の電極５、６と、第
１、第２の心電位信号の差信号の周波数に基づいて心拍
数を算出する心電位信号処理部１３と、第１、第２の電
極をそれぞれ加熱する第１、第２の電極加熱部９、１０
と、第１、第２の電極の温度をそれぞれ検出する第１、
第２の電極温度検出部７、８と、第１、第２の電極温度
検出部で検出された温度が基準温度以上か否かを判定す
ると共に算出した心拍数等の各種データの入出力を制御
する中央制御部２２と、中央制御部における判定に基づ
いて第１、第２の電極加熱部への通電の制御を行う電極
温度安定化部２０と、中央制御部における判定に基づい
て報知を行う報知部２５と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、心搏の回数である
心拍数（心搏数）を計測する心拍数計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、心拍数または脈拍数を検知する方
法として、耳たぶや指先の血流を検出する光電式や心音
を増幅する心音式，血管中の流れ圧力変化等を増幅する
圧力式の各方法、さらに心起電力を検出する心電位増幅
方法等がある。このうち心電位増幅方法は心臓が発する
電気信号の変化を検出するため、心臓から送り出された
血液の流れによって間接的に心臓の鼓動を検出する他の
方法と比較して、時間的なずれや血管，血液量，血管長
さ，血管強さ等の身体の条件の影響を受け難く、精度の
高い安定的な検出が可能なものである。この心電位増幅
方法は医療用の心電図記録計やホルター心電計などにそ
の応用が代表されるものであり、３もしくは６つの電極
で心電位を誘導する方法であるが、これらの装置は専門
の取り扱い者を必要とし、また、装置が非常に大型、高
価であるため、単なる心拍計として用いるには、装置の
大きさ、価格等の面でも不都合である。そこで、簡易的
に２つの電極で、ある一つの誘導法によって心電位を検
出及び増幅し、心拍数を計数するといった腕時計型のも
のや胸に電極をバンドで固定するような小型・軽量で比
較的安価な心拍計が数多く考案されている。

【０００３】しかし、心電位増幅方式はその信号検出の
安定性が、心電位を検出する環境、すなわち温度や湿
度、生体の乾湿状態、生体組織の状態などに複雑に関係
しており、その状態に左右される。そのなかで生体の皮
下組織である細胞内液及び細胞外液（以下、「生体細胞
組織」と呼ぶ）の電気インピーダンス特性に着目する
と、電解質としてみた生体細胞組織の抵抗率は３０〜３
００Ω・ｃｍ程度、比誘電率は５０〜１００程度である
が、その抵抗率は温度依存性が高いことが知られてい
る。温度依存性を表す値は導電率として１〜３％／℃、
比誘電率で約−０.５％／℃と報告されている。よっ
て、心電位検出電極と生体の間に大きな温度差がある場
合、生体が電極に触れると温度勾配が生じて生体の温度
が変動するから、温度依存性を持つ生体細胞組織の電気
インピーダンスが変動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように生体細胞組
織の電気インピーダンスは温度変化に伴って変動し、し
かも心電位信号のレベルは０．０５〜２ｍＶ程度と微小
である。このために従来の心拍数計測装置では、生体細
胞組織の電気インピーダンスの変動が心電位の計測に大
きく影響し、その結果温度差がなくなるまでの間すなわ
ち計測初期に、心電位信号の基線ドリフト等のノイズが
生じ、安定した心電位の検出ができないといった問題点
を有していた。

【０００５】この心拍数計測装置では、生体細胞組織の
電気インピーダンスの変動を少なくすることによって、
計測初期から心電位信号の基線ドリフト等のノイズが少
ない安定した心電位の検出を行うことが要求されてい
る。

【０００６】本発明は、生体細胞組織の電気インピーダ
ンスの変動を少なくして計測初期から安定した心電位検
出を行うことができる心拍数計測装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の心拍数計測装置は、身体等の計測対象の電位
を検出して第１の心電位信号と第２の心電位信号を出力
する第１の電極と第２の電極と、第１の心電位信号と第
２の心電位信号との差信号の周波数に基づいて心拍数を
算出する心電位信号処理部と、第１の電極と第２の電極
とをそれぞれ加熱する第１の電極加熱部と第２の電極加
熱部と、第１の電極と第の電極の温度をそれぞれ検出す
る第１の電極温度検出部と第２の電極温度検出部と、第
１、第２の電極温度検出部で検出された温度が基準温度
以上か否かを判定すると共に算出した心拍数等の各種デ
ータの入出力を制御する中央制御部と、中央制御部にお
ける判定に基づいて第１、第２の電極加熱部への通電の
制御を行う電極温度安定化部と、中央制御部における判
定に基づいて報知を行う報知部と、を有する構成を備え
ている。

【０００８】これにより、生体細胞組織の電気インピー
ダンスの変動を少なくして計測初期から安定した心電位
検出を行うことができる心拍数計測装置が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、身体等の計測対象の電位を検出して第１の心電位信
号と第２の心電位信号を出力する第１の電極と第２の電
極と、第１の心電位信号と第２の心電位信号との差信号
の周波数に基づいて心拍数を算出する心電位信号処理部
と、第１の電極と第２の電極とをそれぞれ加熱する第１
の電極加熱部と第２の電極加熱部と、第１の電極と第の
電極の温度をそれぞれ検出する第１の電極温度検出部と
第２の電極温度検出部と、第１、第２の電極温度検出部
で検出された温度が基準温度以上か否かを判定すると共
に算出した心拍数等の各種データの入出力を制御する中
央制御部と、中央制御部における判定に基づいて第１、
第２の電極加熱部への通電の制御を行う電極温度安定化
部と、中央制御部における判定に基づいて報知を行う報
知部と、を有することとしたものであり、第１、第２の
電極加熱部への通電制御により第１、第２の電極は所定
温度に加熱され、基線ドリフト等のノイズが低減される
という作用を有する。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、中央制御部は、第１、第２の電極温度
検出部で検出された温度が基準温度よりも低い場合は、
電極温度安定化部から第１、第２の電極加熱部に通電さ
せて所定温度まで第１、第２の電極を加熱させ、第１、
第２の電極が所定温度に達するまでは計測不可を報知部
に報知させることとしたものであり、計測対象と第１、
第２の電極との温度差が所定値以下となるまで計測不可
が報知されるという作用を有する。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、時間の計測を行う計時部と、所
定時間当たりの第１、第２の電極の温度変動及び算出心
拍数の変動に関するデータから体調異常を検知する体調
判定部とを備え、中央制御部は、体調判定部からの体調
異常を通知されたときは報知部に体調異常を報知させる
こととしたものであり、第１、第２の電極の温度変動及
び算出心拍数の変動、すなわち計測対象の温度変動及び
心拍数の変動から体調異常か否かの判定がなされるとい
う作用を有する。

【００１２】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１による
心拍数計測装置を示すブロック図である。

【００１３】図１において、Ａは心拍数計測装置、１は
身体、２は可変電圧電池で表された心電位、３は後述す
る心電位検出用の第１の電極５が接触する生体細胞組織
の細胞内液及び細胞外液の電気インピーダンスを表す生
体細胞組織インピーダンス回路、４は後述する心電位検
出用の第２の電極６が接触する生体細胞組織の細胞内液
及び細胞外液の電気インピーダンスを表す生体細胞組織
インピーダンス回路、５、６は直接生体の皮膚に接触し
て心電位を検出する一対の第１、第２の電極、７、８は
第１の電極５及び第２の電極６の温度を検出し、温度信
号として後述する電極温度安定化部２０に信号を出力す
る第１、第２の電極温度検出部、９、１０は第１、第２
の電極５、６を加熱する第１、第２の電極加熱部、１
１、１２は抵抗器、１３は差動増幅器１４、濾波回路１
５、微分増幅器１６、比較演算回路１７によって構成さ
れる心電位信号処理部、１８、１９は第１、第２のスイ
ッチ、２０は第１、第２の電極加熱部９、１０への通電
及び通電中止（通電制御）を行うために設けられた第
１、第２のスイッチ１８、１９を制御し、各電極５、６
の温度を所定の温度に安定させる電極温度安定化部、２
１は電源部、２２は中央制御部、２３はＲＯＭ、２４は
ＲＡＭ、２５は報知部、２６は外部スイッチである。第
１、第２の電極５、６の材質としては、銅、真鍮、銀／
塩化銀、ステンレスなどが挙げられるが、心電位が検出
できるものであれば特に限定しない。

【００１４】このように構成された心拍数計測装置につ
いて、その動作を説明する。まず心拍数の検出を行う心
拍数検出について説明する。身体１の心電位２に伴う信
号は、第１の電極５と第２の電極６に現れるから、この
２つの検出電極５、６の間で検出される。そして、第１
の電極５と第２の電極６との間で検出される信号は、安
定化と基準電位付与のため、抵抗器１１と抵抗器１２を
介して信号グランドに接続（接地）されるが、ほかに安
定化の手段があったり、基準電位をとることがほかのも
ので代用可能であれば、これらの抵抗器１１、１２を用
いないでもよい。

【００１５】次に、第１の電極５と第２の電極６との間
に検出された信号は、心電位信号処理部１３の構成要素
である差動増幅器１４で所定のレベルまで増幅される。
差動増幅器１４で所定のレベルまで増幅されると、この
信号は心電位信号処理部１３の構成要素である濾波回路
１５に入力される。ところで、この差動増幅器１４で増
幅された信号中には心電位２の信号とそれ以外のノイズ
成分を含んでいる。濾波回路１５は、入力された信号の
中で心拍数の検出に必要な周波数成分の信号のみを通過
させ、不必要な周波数成分の信号はノイズとして除去す
る。濾波回路１５を通過させることによって、心電位２
の周波数成分の信号のみを取り出すことができ、他の周
波数成分は除かれる。なお、心電位２の周波数成分（以
下、「心電位周波数成分」という）として取り出される
周波数は概ね０．２〜１０Ｈｚ程度のものである。濾波
回路１５から出力された心電位周波数成分の信号は、心
電位信号処理部１３の構成要素である微分増幅器１６に
入力される。微分増幅器１６では入力された信号の微分
増幅を行い、心電位２の信号波形の変化の著しい部分を
増幅することで、心臓の収縮変化あるいは拡張変化に伴
う特徴的な変化を抽出増幅する。微分増幅器１６の出力
信号は心電位信号処理部１３を構成する要素である比較
演算回路１７に入力される。比較演算回路１７では、微
分増幅された心電位２の信号と基準電圧との比較を行
い、基準電圧に比較して微分増幅された心電位２の信号
が大きい場合もしくは小さい場合、あるいは、その差の
符号が反転する場合に、正もしくは負またはハイレベル
もしくはローレベルに出力を変化させるものである。と
ころで、この正もしくは負またはハイレベルもしくはロ
ーレベルの出力形態は、このほかに、比較演算回路１７
では、基準電圧に比較して微分増幅された心電位２の信
号が大きい場合もしくは小さい場合、あるいは、その差
の符号が反転する場合に、一定時間幅をもつパルス信号
を出力する形態であってもよい。また、濾波回路１５ま
での回路の増幅度や信号の安定度が高い場合には、微分
増幅器１６なしに比較演算回路１７で信号処理する場合
もあり得る。

【００１６】このように、心電位信号処理部１３の構成
要素としての微分増幅器１６と比較演算回路１７の微分
感度や増幅率、基準電圧のレベルを適宜設定することに
よって、心電位２のアナログ信号を心臓の拍動（搏動）
と同期したＯＮ−ＯＦＦ（２値化）信号にすることがで
きる。

【００１７】心電位信号処理部１３を構成する比較演算
回路１７から出力される心拍に同期したＯＮ−ＯＦＦ
（２値化）信号は中央制御部２２に入力される。中央制
御部２２では、ＯＮ−ＯＦＦ（２値化）信号の時間幅を
計測し、その時間幅より１分間当りの心拍数を演算し
て、心拍数として結果を報知部２５に出力する。中央制
御部２２では、表示する心拍数の変化を滑らかにするた
めにデータの時間平均化処理等を実行することもできる
し、ＲＯＭ２３内に記憶して記録を残すこともできる。

【００１８】次に、電極加熱について説明する。心拍計
測を行うために、外部スイッチ２６をＯＮすると、第１
の電極温度検出部７及び第２の電極温度検出部８はそれ
ぞれ第１の電極５及び第２の電極６の温度を検出する。
そして、その検出した各々の温度信号を電極温度安定化
部２０に出力する。各温度信号を受け取った電極温度安
定化部２０は、その温度データを中央制御部２２に出力
するための温度データに変換し、中央制御部２２に出力
する。中央制御部２２は温度データを受け取り、あらか
じめＲＯＭ２３に設定されている基準温度データとの比
較を行う。ここで、受け取った第１、第２の電極５、６
の温度が基準温度以上の場合、中央制御部２２は該当す
る電極を加熱する必要がないと判定し、該当する第１、
第２の電極加熱部９、１０に対する非通電信号を電極温
度安定化部２０に出力する。非通電信号を受け取った電
極温度安定化部２０は該当する電極加熱部への通電経路
に設けられた該当するスイッチを制御して、通電中であ
れば通電を中止し、非通電状態であればその状態を保持
するよう動作する。また、電極を加熱する必要がないと
判定した中央制御部２２は、計測可能である状態を被験
者に報知するため、ＲＯＭ２３内にあらかじめ格納され
ている音声データや表示データ等のデータを取り出し、
報知部２５を通じて、“計測準備ができました”等の音
声やブザー音等による報知や、計測可能状態を表す主旨
の文字表示やその他の表示による報知を行う。中央制御
部２２は、計測可能状態と判定した以降は、計測中仮に
第１、第２の電極温度検出部７、８からの温度信号が基
準温度より低いと判定されても、計測中の電極加熱は行
わないよう動作する。

【００１９】次に、第１、第２の電極５、６の温度が基
準温度以下の場合、中央制御部２２は、該当する電極を
加熱する必要があると判定して、該当する電極加熱部に
対する通電信号を電極温度安定化部２０に出力する。そ
して、通電信号を受け取った電極温度安定化部２０は、
該当する電極加熱部への通電経路に設けられたスイッチ
を制御して、該電極加熱部への通電を開始する。中央制
御部２２は同時に、電極温度が基準温度に達するまで被
験者に計測を行わせない主旨を報知するため、ＲＯＭ２
３内にあらかじめ格納されている音声データや表示デー
タ等のデータを取り出し、報知部２５を通じて、“計測
準備ができていません。しばらくお待ちください”等の
音声報知や、計測不可能状態である主旨の文字表示によ
る報知を行う。また、中央制御部２２は、電極温度が基
準温度に達して安定するまで心電位信号処理部１３の出
力信号（ここでは心拍に同期したＯＮ−ＯＦＦ信号）の
入力をマスク（禁止）するよう動作する。こうすること
で、被験者が測定不可の報知や表示を無視して計測を行
おうとしても、中央制御部２２に不安定な心拍パルスが
入力されることがなく、誤った計測をしないようにして
いる。

【００２０】電極加熱開始後、第１の電極温度検出部７
及び第２の電極温度検出部８は各電極の温度を検出して
電極温度安定化部２０へ温度信号を出力しつづけている
為、中央制御部２２は、電極温度と基準温度との比較を
行っている。そして、電極温度が基準温度以上になる
と、中央制御部２２は、該当する電極を加熱する必要が
ないと判定して、該当する電極加熱部に対する非通電信
号を電極温度安定化部２０に出力する。そして、非通電
信号を受け取った電極温度安定化部２０は該当する電極
加熱部への通電経路に設けられたスイッチを制御して通
電を中止する。同時に、電極を加熱する必要がないと判
定した中央制御部２２は、計測可能となった状態を被験
者に報知するため、ＲＯＭ２３内にあらかじめ格納され
ている音声データや表示データ等のデータを取り出し、
報知部２５を通じて、“計測準備ができました”の音声
や、ブザー音等の音声報知、計測可能状態にあることの
表示による報知を行って、心電位信号処理部１３の出力
信号（ここでは心拍に同期したＯＮ−ＯＦＦ信号）の入
力を許可するように動作する。中央制御部２２は、計測
可能状態と判定した以降、計測中は、仮に電極温度検出
部７、８からの温度信号の示す温度が基準温度より低い
と判定されても、計測中の電極加熱は行わない。

【００２１】図１の心拍数計測装置の動作を図２を用い
て説明する。図２は図１の心拍数計測装置の動作を示す
フローチャートである。

【００２２】まず心拍計測を行う為に外部スイッチ２６
をＯＮする（Ｓ１）。次に、第１、第２の電極温度検出
部７、８は電極５、６の温度を検出する（Ｓ２）。次
に、電極温度安定化部２０は、第１、第２の電極温度検
出部７、８で検出された温度を示す温度信号を温度デー
タに変換し、中央制御部２２へ出力する（Ｓ３）。中央
制御部２２は、あらかじめ設定されている基準温度たと
えば３０℃と第１、第２の電極５、６の温度データとを
比較する（Ｓ４）。温度データが３０℃以上と判定した
場合、ステップ８へ分岐し、電極の加熱を行わず、計測
可能を表す音声報知、例えば“計測準備ができました”
等の音声や計測可能状態である主旨の文字表示による報
知により被験者に計測開始を促す（Ｓ９）。次に、中央
制御部２２は、心電位信号処理部１３の出力信号（心拍
に同期したＯＮ−ＯＦＦ信号）である心拍パルスの入力
を許可し（Ｓ１０）、心拍数計数処理準備を行って、第
１、第２の電極５、６をこれ以降加熱することがないよ
う電極加熱禁止処理を行う（Ｓ１１）。

【００２３】ステップ４で温度データが３０℃以下であ
ると判定したとき、ステップ５へ進み、電極加熱を開始
する。そして、計測不可能を表す音声報知たとえば“計
測準備ができていません。しばらくお待ちください”の
音声や表示により被験者に計測準備中を報知する（Ｓ
６）。次に、中央制御部２２は、被験者が電極に触れて
も不安定な心拍パルスが計数されないよう、心拍パルス
入力禁止処理を行う（Ｓ７）。そして、電極温度が３０
℃に達するまでステップ２〜ステップ７を繰り返し、電
極温度が３０℃以上になったらステップ４からステップ
８へ分岐し、ステップ８〜ステップ１１までの処理を行
う。ステップ１１の電極加熱禁止処理後、電極加熱制御
を終了し、心拍数計測処理へ移行する。

【００２４】以上のように本実施の形態によれば、第
１、第２の電極温度検出部７、８で検出された第１、第
２の電極５、６の温度が基準温度以上か否かを判定し、
その判定に基づいて、第１、第２の電極５、６を加熱す
る第１、第２の電極加熱部への通電の制御を行うように
したことにより、第１、第２の電極５、６を所定温度に
加熱して（すなわち計測対象との温度差を小さくするこ
とにより生体細胞組織の電気インピーダンスの変動を少
なくして）基線ドリフト等のノイズを低減させることが
できるので、計測初期から安定した心電位検出を行うこ
とができる。また、第１、第２の電極５、６が所定温度
に達するまでは計測不可を報知部２５に報知させるよう
にしたことにより、計測対象と第１、第２の電極５、６
との温度差が所定値以下か否かを認識することができる
ので、装置が安定した状態になってから心電位検出を行
うようにすることができる。

【００２５】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２による心拍数計測装置Ｂを示すブロック図であ
る。本実施の形態では、実施の形態１の構成に体調判定
部２７と計時部２８とが追加されており、電極温度と心
拍データを用いて被験者の精神的不安定や体調不良等に
よる体調異常判定を行う。体調判定部２７、計時部２８
以外の構成は実施の形態１と同様であり、同一符号を付
し、説明は省略する。ここで、第１、第２の電極５、６
は生体に接触しており、電極温度は生体接触部の温度と
平衡状態を保とうとして生体接触部の温度に追従するの
で、第１、第２の電極温度検出部７、８で検出した電極
温度を監視していれば、生体接触部の温度変動を知るこ
とができる。また判定に用いる温度と心拍数は、ともに
被験者の精神状態や体調の具合によって変動しやすく、
これらの変動を監視することで体調の異常を検知しうる
ものである。

【００２６】このように構成された心拍数計測装置につ
いて、精神的不安定や体調不良等の体調異常の検出動作
をて図４を用いて説明する。図４は図３の心拍数計測装
置の動作を示すフローチャートである。

【００２７】まず、電極温度が所定の温度に達して計測
可能になった後、中央制御部２２は心拍パルス検出の有
無の判定を行う（Ｓ２１）。ここで、心拍パルスを検出
していなければ処理を終了し、検出していれば体調異常
の検出を行う為にステップ２２へ進み、電極温度検出と
心拍数計数が行われる。次に、中央制御部２２は、計時
部２８に時間計数を開始させ（Ｓ２３）、検出された電
極温度を電極温度データＴｎ及びその時の心拍数を心拍
数データＰｎとしてＲＡＭ２４に記憶する（Ｓ２４）。
そして、中央制御部２２は、計時部２８が時間計数する
値が所定の値ｔｄになったかどうか（所定時間ｔｄだけ
経過したか否か）を判定する（Ｓ２５）。時間計数した
値が所定の値ｔｄになっていなければ、中央制御部２２
は、時間計数した値が所定の値ｔｄになるまで心拍数計
測やその他の処理を行う。そして時間計数した値が所定
の値ｔｄになると、再度電極の温度検出とその時の心拍
数を検出するよう動作する（Ｓ２６）。この時検出した
電極の温度を電極温度データＴｎ＋１、心拍数を心拍数
データＰｎ＋１とする。中央制御部２２は、ＲＡＭ２４
に記憶されている電極温度データＴｎ及び心拍数データ
Ｐｎと再度検出した電極温度データＴｎ＋１及び心拍数
データＰｎ＋１を体調判定部２７へ出力する（Ｓ２
７）。これらのデータを受け取った体調判定部２７は、
電極温度データＴｎ及び心拍数データＰｎと再度検出し
た電極温度データＴｎ＋１及び心拍数データＰｎ＋１と
の比較を行う（Ｓ２８、Ｓ２９）。そして、これら電極
温度データＴｎ及び心拍数データＰｎと再度検出した電
極温度データＴｎ＋１及び心拍数データＰｎ＋１との差
が、それぞれある所定の値Ｔα及びＰα以下である場合
はｎ＝ｎ＋１とするステップ３１を介してステップ２３
へ分岐し、中央制御部２２は、再び計時部２８に時間計
数を開始させた後、ステップ２０４で電極温度データＴ
ｎ＋１及び心拍数データＰｎ＋１を電極温度データＴｎ
及び心拍数データＰｎとしてＲＡＭ２４に記憶する。つ
まりステップ３１でｎ＝ｎ＋１として記憶するから、所
定の値ｔｄ毎にＲＡＭ２４のデータは新しい電極温度及
び心拍数に更新される。そして、再び中央制御部２２
は、計時部２８が時間計数する値が所定の値ｔｄになっ
たかどうかをステップ２５で判定する。時間計数した値
が所定の値ｔｄになると中央制御部２２は再度検出した
電極温度を電極温度データＴｎ＋１、心拍数を心拍数デ
ータＰｎ＋１として、ＲＡＭ２４に記憶されている前回
記憶して更新された電極温度データＴｎ及び心拍数デー
タＰｎと共に体調判定部２７へ出力する。これらのデー
タを受け取った体調判定部２７は、電極温度データＴｎ
及び心拍数データＰｎと再度検出した電極温度データＴ
ｎ＋１及び心拍数データＰｎ＋１の比較を行う。

【００２８】以上の動作はＲＡＭ２４に記憶されている
電極温度データＴｎ及び心拍数データＰｎと再度検出し
た電極温度データＴｎ＋１と心拍数データＰｎ＋１との
差がそれぞれ所定の値Ｔα及びＰα以下である間、所定
の時間ｔｄ毎に繰り返される。

【００２９】ここで、これらのＲＡＭ２４に記憶されて
いる電極温度データＴｎ及び心拍数データＰｎと再度検
出した電極温度データＴｎ＋１及び心拍数データＰｎ＋
１との差が体調判定部２７によってそれぞれ所定の値Ｔ
α及びＰα以上になったと判定された場合、体調判定部
２７は、所定の時間ｔｄ当たりの電極温度及び心拍数の
超過変動から体調異常有りと判定し、報知部２５を通じ
て、“体表面温度変動に異常が有ります”等の音声や表
示による体調異常を報知して（Ｓ３０）、体調異常判定
処理を終了する。

【００３０】以上のように本実施の形態によれば、所定
時間（ｔｄ）当たりの電極温度及び心拍数変動から体調
異常を判定するようにしたことにより、心拍数計測と同
時に体調異常を検知することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の心拍数計測装置によれば、身体等の計測対象の電
位を検出して第１の心電位信号と第２の心電位信号を出
力する第１の電極と第２の電極と、第１の心電位信号と
第２の心電位信号との差信号の周波数に基づいて心拍数
を算出する心電位信号処理部と、第１の電極と第２の電
極とをそれぞれ加熱する第１の電極加熱部と第２の電極
加熱部と、第１の電極と第の電極の温度をそれぞれ検出
する第１の電極温度検出部と第２の電極温度検出部と、
第１、第２の電極温度検出部で検出された温度が基準温
度以上か否かを判定すると共に算出した心拍数等の各種
データの入出力を制御する中央制御部と、中央制御部に
おける判定に基づいて第１、第２の電極加熱部への通電
の制御を行う電極温度安定化部と、中央制御部における
判定に基づいて報知を行う報知部と、を有することによ
り、第１、第２の電極を所定温度に加熱して（すなわち
生体細胞組織の電気インピーダンスの変動を少なくし
て）基線ドリフト等のノイズを低減させることができる
ので、計測初期から安定した心電位検出を行うことがで
きるという有利な効果が得られる。

【００３２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、中央制御部は、第１、第２の電
極温度検出部で検出された温度が基準温度よりも低い場
合は、電極温度安定化部から第１、第２の電極加熱部に
通電させて所定温度まで第１、第２の電極を加熱させ、
第１、第２の電極が所定温度に達するまでは計測不可を
報知部に報知させることにより、計測対象と第１、第２
の電極との温度差が所定値以下か否かを認識することが
できるので、装置が安定した状態になってから心電位検
出を行うようにすることができるという有利な効果が得
られる。

【００３３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明において、時間の計測を行う計時部
と、所定時間当たりの第１、第２の電極の温度変動及び
算出心拍数の変動に関するデータから体調異常を検知す
る体調判定部とを備え、中央制御部は、体調判定部から
の体調異常を通知されたときは報知部に体調異常を報知
させることにより、第１、第２の電極の温度変動及び算
出心拍数の変動、すなわち計測対象の温度変動及び心拍
数の変動から体調異常か否かの判定を行うことができる
という有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による心拍数計測装置を
示すブロック図

【図２】図１の心拍数計測装置の動作を示すフローチャ
ート

【図３】本発明の実施の形態２による心拍数計測装置を
示すブロック図

【図４】図３の心拍数計測装置の動作を示すフローチャ
ート

【符号の説明】

Ａ、Ｂ 心拍数計測装置 １ 身体 ２ 心電位 ３、４ 生体細胞組織インピーダンス回路 ５ 第１電極 ６ 第２電極 ７ 第１電極温度検出部 ８ 第２電極温度検出部 ９ 第１電極加熱部 １０ 第２電極加熱部 １１、１２ 抵抗器 １３ 心電位信号処理部 １４ 差動増幅器 １５ 濾波回路 １６ 微分増幅器 １７ 比較演算回路 １８ 第１スイッチ １９ 第２スイッチ ２０ 電極温度安定化部 ２１ 電源部 ２２ 中央制御部 ２３ ＲＯＭ ２４ ＲＡＭ ２５ 報知部 ２６ 外部スイッチ ２７ 体調判定部 ２８ 計時部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】身体等の計測対象の電位を検出して第１の
   心電位信号と第２の心電位信号を出力する第１の電極と
   第２の電極と、前記第１の心電位信号と前記第２の心電
   位信号との差信号の周波数に基づいて心拍数を算出する
   心電位信号処理部と、前記第１の電極と前記第２の電極
   とをそれぞれ加熱する第１の電極加熱部と第２の電極加
   熱部と、前記第１の電極と前記第の電極の温度をそれぞ
   れ検出する第１の電極温度検出部と第２の電極温度検出
   部と、前記第１、第２の電極温度検出部で検出された温
   度が基準温度以上か否かを判定すると共に前記算出した
   心拍数等の各種データの入出力を制御する中央制御部
   と、前記中央制御部における判定に基づいて前記第１、
   第２の電極加熱部への通電の制御を行う電極温度安定化
   部と、前記中央制御部における判定に基づいて報知を行
   う報知部と、を有することを特徴とする心拍数計測装置
2. 【請求項２】前記中央制御部は、前記第１、第２の電極
   温度検出部で検出された温度が基準温度よりも低い場合
   は、前記電極温度安定化部から前記第１、第２の電極加
   熱部に通電させて所定温度まで前記第１、第２の電極を
   加熱させ、前記第１、第２の電極が前記所定温度に達す
   るまでは計測不可を前記報知部に報知させることを特徴
   とする請求項１に記載の心拍数計測装置。
3. 【請求項３】時間の計測を行う計時部と、所定時間当た
   りの前記第１、第２の電極の温度変動及び前記算出心拍
   数の変動に関するデータから体調異常を検知する体調判
   定部とを備え、前記中央制御部は、前記体調判定部から
   の体調異常を通知されたときは前記報知部に体調異常を
   報知させることを特徴とする請求項１又は２に記載の心
   拍数計測装置。