JP3755863B2 - Pulse meter with pulse change judgment function - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定時間における脈拍数の変化量を捉え、被計測者に脈拍変化の異常を知らせることができる脈拍変化判定機能付き脈拍計に関する。
【0002】
【従来の技術】
脈拍計は、身体の生理的負担度の指標となることから、屋外での歩行やジョギングなどの運動時の脈拍数の測定、又は自転車エルゴメータやトレッドミルのような運動機器の負荷制御部分と連動させ、脈拍数による運動強度のコントロールや体力測定に用いられている。
【0003】
こうして用いられる中で、脈拍計測中に身体の生理的負担度が過剰となりすぎ、身体の安全に支障をきたさないようにする装置として、被計測者の運動強度が適正範囲でない場合に、アドバイスする脈拍測定装置が提案されている(特開平7−213499号公報参照)。また、計測中の脈拍数が、下限脈拍数から上限脈拍数までの正常範囲でない場合に、警告表示や警告ブザーで知らせる脈拍測定装置も商品化されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の脈拍測定装置は、脈拍信号がサンプリングされた時点の脈拍数が所定の適正または正常範囲でない場合に報知するものであるが、脈拍数の変化する時間経過について考慮していない。そのため、特に、計測中において、脈拍数が所定の適正または正常範囲にあるにもかかわらず、脈拍数が急激に変化して起こる身体の異常を把握するができなかったという問題があった。また、運動終了後において、運動中に増加した脈拍数がなかなか減少しないという身体の異常を把握するができなかったという問題があった。
【0005】
そこで、本発明の課題は、このような従来の脈拍測定装置の問題を解決するために、所定時間における脈拍数の変化量から脈拍変化の異常を判定することで身体の異常を捉え、被計測者に知らせることにより、安全性を向上させることができる脈拍変化判定機能付き脈拍計を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、身体の脈拍を計測する脈拍計において、計測中の所定時間の脈拍数の変化量が所定値より変化した場合に、脈拍変化の異常と判定する判定手段と、前記判定手段で脈拍変化の異常と判定された場合に、脈拍変化の異常を知らせる報知手段を設ける。これにより、脈拍数が急激に変化したことを捉え、被計測者に知らせることができる。
【0007】
また、運動終了時から所定時間経過後の脈拍数の変化量が所定値より変化しなかった場合に、脈拍変化の異常と判定する判定手段と、前記判定手段で脈拍変化の異常と判定された場合に、脈拍変化の異常を知らせる報知手段を設けたものであってもよい。これにより、運動後の脈拍数が回復しないことを捉え、被計測者に知らせることができる。
【0008】
また、運動終了時の運動強度が所定値以上であり且つ運動終了時から所定時間経過後の脈拍数の変化量が所定値より変化しなかった場合に、脈拍変化の異常と判定する判定手段と、前記判定手段で脈拍変化の異常と判定された場合に、脈拍変化の異常を知らせる報知手段を設けたものであってもよい。これにより、運動強度の低い被計測者、すなわち、もともと運動による脈拍数の変化の少ない被計測者を脈拍変化の異常と判定することなく、真に脈拍数が回復しない被計測者だけを捉え、被計測者に知らせることができる。
【0009】
また、計測中の所定時間の脈拍数の変化量が所定値より変化した場合、または運動終了時から所定時間経過後の脈拍数の変化量が所定値より変化しなかった場合に、脈拍変化の異常と判定する判定手段と、前記判定手段で脈拍変化の異常と判定された場合に、脈拍変化の異常を知らせる報知手段を設けたものであってもよい。これにより、脈拍数の急激に変化したことや運動後の脈拍数が回復しないことの両方を捉え、被計測者に知らせることができる。
【0010】
また、計測中の所定時間の脈拍数の変化量が所定値より変化した場合、または運動終了時の運動強度が所定値以上であり且つ運動終了時から所定時間経過後の脈拍数の変化量が所定値より変化しなかった場合に、脈拍変化の異常と判定する判定手段と、前記判定手段で脈拍変化の異常と判定された場合に、脈拍変化の異常を知らせる報知手段を設けたものであってもよい。これにより、脈拍数が急激に変化したことや真に脈拍数が回復しない被計測者の両方を捉え、被計測者に知らせることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の脈拍変化判定機能付き脈拍計は、身体の検出部位から脈拍信号を検出する脈拍検出手段と、この脈拍検出手段からの脈拍信号を増幅しデジタルな脈拍信号に変換する増幅変換手段と、この増幅変換手段からの脈拍信号を脈拍数に算出する信号処理手段と、所定時間の脈拍数の変化量から脈拍変化の異常の判定をする判定手段と、信号処理手段の結果などを表示する表示手段と、電源投入や条件設定や切替などをする入力手段と、判定手段で脈拍変化の異常と判定された場合に脈拍変化の異常を知らせる報知手段とにより構成する。
【0012】
本発明の脈拍変化判定機能付き脈拍計は、脈拍検出手段である光電式・圧電式・マイクロフォン式・インピーダンス式などのセンサーを、脈拍が検出できる身体の部位に装着して、入力手段であるスイッチを入れることにより計測を開始する。増幅変換手段は、増幅回路、ローパスフィルタ回路、A/D変換回路により形成し、増幅回路でセンサーで検出した脈拍信号を増幅し、ローパスフィルタ回路でノイズを除去し、A/D変換回路でデジタルな脈拍信号に変換する。信号処理手段や判定手段は、制御装置、記憶装置、演算装置により成り、脈拍数として算出するとともに、脈拍変化の異常を判定する処理を行う。表示手段である表示器は、算出した脈拍数などを表示するとともに、判定手段で脈拍変化の異常の判定がなされた場合に警告表示により被計測者に報知する報知手段も兼ねている。報知手段は、表示器以外にもLEDによる発光、ブザーによるブザー音、スピーカーによる音声などにより報知するものである。このような報知は、人間の五感で把握できるようになるために、被計測者に脈拍変化の異常を確実に認識させることができる。
【0013】
上述の判定手段においての処理を詳述する。制御装置は、サンプリングした脈拍信号から算出した脈拍数を記憶装置にメモリし、これとあらかじめプログラムしている所定時間経過後にサンプリングした脈拍信号から算出した脈拍数とを演算装置において比較し、あらかじめ脈拍変化の異常の判定基準としてプログラムしている所定値より変化した場合あるいは変化しなかった場合に、脈拍変化の異常を知らせる信号を報知手段に出力するように制御を行う。また、あらかじめ脈拍変化の異常の判定基準としてプログラムしている所定値より変化しなかった場合には、運動終了時の運動強度が所定値以上であることも判定基準として加味し、脈拍変化の異常を知らせる信号を報知手段に出力するように制御を行うものでもある。これにより、脈拍変化の異常を捉え、報知手段を通じて被計測者に異常を認識させることができるものとなる。なお、判定手段は、従来技術のように、演算装置においてサンプリングした脈拍信号から算出した脈拍数と、あらかじめプログラムしている運動強度の所定の適正範囲や脈拍数の上限・下限の所定の正常範囲とを比較し、範囲外である場合には、脈拍値が適正または正常でないことを知らせる信号を報知手段に出力をするものでもある。
【0014】
【実施例】
以下、実施例について図面を参照して説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。
まず初めに、図1及び図2を用いて、脈拍変化判定機能付き脈拍計の構成について説明する。
図1は、脈拍変化判定機能付き脈拍計の斜視図である。本実施例の脈拍変化判定機能付き脈拍計1は、筐体2の前面に電源スイッチ3a、Aスイッチ3b、Bスイッチ3c及びCスイッチ3dからなるスイッチ3と、LCD表示器4a及びバー表示器4bからなる表示器4を設け、光電式センサー5を筐体2の上面から引き出したリード線6により接続する。
【0015】
図2は、脈拍変化判定機能付き脈拍計の電気ブロック図である。光電式センサー5を駆動するためのセンサー駆動回路7と、光電式センサー5からの脈拍信号を増幅するための増幅回路8と、ノイズを除去のためのローパスフィルタ回路9と、デジタルな脈拍信号に変換するためのA/D変換回路10と、各種データ等を演算するための演算装置11と、各種データ等を記憶するための記憶装置12と、各部に電力を供給する電源装置13と、全体を制御するための制御装置14と、身体の異常を警報するブザー16とを電子回路基板15に形成し、筐体2の内部に配設する。そして、この電子回路基板15とスイッチ3、表示器4、光電式センサー5とは配線され、全体を構成している。
【0016】
次に、図3乃至図9を用いて、脈拍変化判定機能付き脈拍計の動作処理について説明する。
なお、本実施例の脈拍変化判定機能付き脈拍計は、単に脈拍変化判定機能を有し、脈拍を計測し表示するだけではなく、時計表示、カロリー算出表示、脂肪燃焼量算出表示、運動強度表示ができるものである。
まず初めに、図3は、全体の処理手順を示すフローチャートである。脈拍変化判定機能付き脈拍計1の電源スイッチ3aをオンすると、ステップS1で全ての電気装置を初期設定し、ステップS2の時計表示モードに進む。このモードでは、現在の時刻をLCD表示器4aに表示する。ここで、時刻を変更する場合には、ステップS3でAスイッチ3bを押さずに、ステップS10でBスイッチ3cを押すとステップS11の時間設定モードに進む。ここでは、Aスイッチ3bで時・分・秒の入力を切替ながら、Cスイッチ3dで数値を変更し、時刻を合わせる。ステップS12でBスイッチ3cを押すと時間設定モードが終了する。なお、この処理は、公知の時間設定方法と同一であるので、詳細な説明を省略する。
【0017】
ステップS3でAスイッチ3bを押すと、ステップS4のカロリー表示モードに進む。このモードでは、計測により消費されたカロリーを表示する。ステップS5でAスイッチ3bを押さずに、ステップS13でBスイッチ3cを押すとステップS14の各種設定モードに進む。ここでは、Aスイッチ3bで性別・年齢・体重などの入力を切替ながら、Cスイッチ3dで数値の設定や条件の選択する。ステップS15でBスイッチ3cを押すと各種設定モードが終了する。なお、この処理は、体脂肪計等の条件設定方法にみられるように公知であるので、詳細な説明を省略する。
【0018】
ステップS5でAスイッチ3bを押すと、ステップS6の脂肪燃焼量表示モードに進む。このモードでは、計測により燃焼した脂肪量を表示する。さらにステップS7でAスイッチ3bを押すと、ステップS8の計測判定脈拍表示モードに進む。このモードでは、脈拍を測定し、異常判定し、LCD表示器4aに脈拍数を、バー表示器4bに運動強度を表示する。このモードについては、後の図4での説明で詳述する。ステップS9でAスイッチ3bを押すと、ステップS2の時計表示モードに戻る。
【0019】
次に図3に示した計測判定脈拍表示のサブルーチンを、図4の計測判定脈拍表示モードの処理手順を示すフローチャートを用いて説明する。
脈拍の計測は、大きく3つの計測ステップからなる。一つは、ステップS21からステップS23までの運動前の安静状態での脈拍を計測し表示するステップである。一つは、ステップS25からステップS29までの運動中の状態での脈拍を計測し表示するステップである。一つは、ステップS31からステップS34までの運動後の回復状態での脈拍を計測し表示するステップである。
【0020】
ステップS20では、Cスイッチ3dを押すことにより、運動前の安静状態の脈拍の計測を開始する。ステップS21では、光電式センサー5から脈拍信号を取り込み、増幅回路8により増幅し、ローパスフィルタ回路9によりノイズを除去し、A/D変換回路10によりデジタルな脈拍信号に変換し、演算装置11により脈拍数を算出し、ステップS22に進む。なお、脈拍を計測している時には、LCD表示器4aに心拍マーク18を表示する。このステップS22では、後の図5の説明で詳述するステップにて異常判定1の処理を行う。ステップS23では脈拍数をLCD表示器4aに表示する。ステップS24でCスイッチ3dを押さない場合には、再度運動前の安静状態の脈拍信号がサンプリングされ、同様にステップS21からステップS23までの処理を繰り返す。
【0021】
ステップS24では、運動開始時にCスイッチ3dを押すことにより、運動中の状態の脈拍を計測を開始する。ステップS25では、ステップS21と同様な処理をし、ステップS26に進む。このステップS26では、演算装置11により運動強度(%)=(運動時脈拍数−安静時脈拍数)/(220−年齢−安静時脈拍数)×100で運動強度を算出し、ステップS27に進む。このステップS27では、後の図6の説明で詳述するステップにて異常判定2の処理を行う。
【0022】
ステップS28では脈拍数をLCD表示器4aに、ステップS29では運動強度をバー表示器4bに表示する。なお、運動強度は、バーが0から100%の間で点灯し表示するものである。ステップS30でCスイッチ3dを押さない場合には、再度運動中の状態の脈拍信号がサンプリングされ、同様にステップS25からステップS29までの処理を繰り返す。
【0023】
ステップS30では、運動終了時にCスイッチ3dを押すことにより、運動後の回復状態の脈拍の計測を開始する。ステップS31では、運動終了時、すなわちCスイッチ3dが押された時点で、算出されている運動中の最後の脈拍数を記憶装置12の記憶部Z1にメモリする。
【0024】
ステップS32では、ステップS21と同様な処理をし、ステップS33に進む。このステップS33では、後の図7の説明で詳述するステップを経て異常判定3の処理を行う。ステップS34で脈拍数をLCD表示器4aに表示する。ステップS35でCスイッチ3dを押さない場合には、再度運動後の回復状態の脈拍信号がサンプリングされ、同様にステップS32からステップS34までの処理を繰り返す。また、Cスイッチ3dを押すと、このサブルーチンを抜ける。
【0025】
次に図4に示したステップS22における異常判定1のサブルーチンを、図5の異常判定1の処理手順を示すフローチャートを用いて説明する。
ステップS40では、演算装置11により算出された脈拍数が下限脈拍数40拍/分から上限脈拍数220拍/分までの範囲内でない場合は、脈拍数が正常範囲を外れ、生命の維持を脅かすとして、異常であると判断し、ステップS48に進む。後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。範囲内である場合には、脈拍数は正常範囲内で正常であると判断し、ステップS41に進む。
【0026】
ステップS41では、図4のステップS20において、Cスイッチ3dが押されてから初回にサンプリングされた脈拍数のデータであるかを判断する。そして、初回の脈拍数のデータである場合には、ステップS49で記憶装置12の記憶部X1に初回のデータをメモリし、このサブルーチンを抜ける。また、初回にサンプリングされた脈拍数のデータでない場合には、単にステップS42に進み、記憶装置12の記憶部Q1に現在サンプリングの脈拍数のデータをメモリする。
【0027】
ステップS43では、記憶装置12の記憶部A1に脈拍数のデータがメモリしているかを判断する。メモリされていない場合には、ステップS47で記憶装置12の記憶部Q1の脈拍数のデータを記憶部A1にメモリし、このサブルーチンを抜ける。メモリされている場合には、ステップS44に進む。
【0028】
ステップS44では、記憶装置12の記憶部A1の脈拍数のデータが記憶部X1の脈拍数のデータから3秒後であるかを判定し、3秒後でない場合には、ステップS47で記憶装置12の記憶部Q1の脈拍数のデータを記憶部A1にメモリの書き換えをし、このサブルーチンを抜ける。3秒後である場合には、ステップS45に進む。
【0029】
ステップS45では、記憶装置12の記憶部X1の脈拍数のデータと記憶部A1の脈拍数のデータの差の絶対値が20拍/分未満でない場合には、計測中の所定時間の脈拍数の変化量が所定値より変化し、心臓への負荷が大きくなるとして、脈拍変化の異常であると判断し、ステップS48に進む。後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。20拍/分未満である場合には、脈拍変化は正常であると判断し、ステップS46に進み、記憶装置12の記憶部A1の脈拍数のデータを記憶部X1にメモリの書き換えをする。そして、ステップS47で記憶装置12の記憶部Q1の脈拍数のデータを記憶部A1にメモリの書き換えをし、このサブルーチンを抜ける。
【0030】
次に図4に示したステップS27における異常判定2のサブルーチンを、図6の異常判定2の処理手順を示すフローチャートを用いて説明する。
ステップS60では、ステップ26で算出した運動強度が70%を超えた場合には、運動強度が適正範囲を外れ、最大酸素摂取量を獲得・維持に支障をきたす可能性があるとして、適正でないと判断し、ステップS69に進む。後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。超えない場合には、運動強度は適正範囲内で適正であると判断し、ステップS61に進む。
【0031】
ステップS61では、演算装置11により算出された脈拍数が下限脈拍数40拍/分から上限脈拍数220拍/分までの範囲内でない場合には、脈拍数が正常範囲を外れ、生命の維持を脅かすとして、異常であると判断し、ステップS69に進む。後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。範囲内である場合には、脈拍数は正常範囲内で正常であると判断し、ステップS62に進む。
【0032】
ステップS62では、図4のステップS24において、Cスイッチ3dが押されてから初回にサンプリングされた脈拍数のデータであるかを判断する。そして、初回の脈拍数のデータである場合には、ステップS70で記憶装置12の記憶部X2に初回のデータをメモリし、このサブルーチンを抜ける。また、初回にサンプリングされた脈拍数のデータでない場合には、単にステップS63に進み、記憶装置12の記憶部Q2に現在サンプリングの脈拍数のデータをメモリする。
【0033】
ステップS64では、記憶装置12の記憶部A2に脈拍数のデータがメモリしているかを判断する。メモリされていない場合には、ステップS68で記憶装置12の記憶部Q2の脈拍数のデータを記憶部A2にメモリし、このサブルーチンを抜ける。メモリされている場合には、ステップS65に進む。
【0034】
ステップS65では、記憶装置12の記憶部A2の脈拍数のデータが記憶部X2の脈拍数のデータから3秒後であるかを判定し、3秒後でない場合には、ステップS68で記憶装置12の記憶部Q2の脈拍数のデータを記憶部A2にメモリの書き換えをし、このサブルーチンを抜ける。3秒後である場合には、ステップS66に進む。
【0035】
ステップS66では、記憶装置12の記憶部X2の脈拍数のデータと記憶部A2の脈拍数のデータの差の絶対値が20拍/分未満でない場合には、計測中の所定時間の脈拍数の変化量が所定値より変化し、心臓への負荷が大きくなるとして、脈拍変化の異常であると判断し、ステップS69に進む。後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。20拍/分未満である場合には、脈拍変化は正常であると判断し、ステップS67に進み、記憶装置12の記憶部A2の脈拍数のデータを記憶部X2にメモリの書き換えをする。そして、ステップS68で記憶装置12の記憶部Q2の脈拍数のデータを記憶部A2にメモリの書き換えをし、元のステップに戻る。
【0036】
次に図4に示したステップS33における異常判定3のサブルーチンを、図7の異常判定3の処理手順を示すフローチャートを用いて説明する。
ステップS80では、演算装置11により算出された脈拍数が下限脈拍数40拍/分から上限脈拍数220拍/分までの範囲内でない場合は、脈拍数が正常範囲を外れ、生命の維持を脅かすとして、異常であると判断し、ステップS92に進む。後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。範囲内である場合には、脈拍数は正常範囲内で正常であると判断し、ステップS81に進む。
【0037】
ステップS81では、図4のステップS30において、Cスイッチ3dが押されてから初回にサンプリングされた脈拍数のデータであるかを判断する。そして、初回の脈拍数のデータである場合には、ステップS91で記憶装置12の記憶部X3に初回のデータをメモリし、このサブルーチンを抜ける。また、初回にサンプリングされた脈拍数のデータでない場合には、単にステップS82に進み、記憶装置12の記憶部Q3に現在サンプリングの脈拍数のデータをメモリする。そして、ステップS83に進み、記憶装置12の記憶部B1に現在サンプリングの脈拍数のデータをメモリする。
【0038】
ステップS84では、記憶装置12の記憶部A3に脈拍数のデータがメモリしているかを判断する。メモリされていない場合には、ステップS88で記憶装置12の記憶部Q3の脈拍数のデータを記憶部A3にメモリする。また、メモリされている場合には、ステップS85に進む。
【0039】
ステップS85では、記憶装置12の記憶部A3の脈拍数のデータが記憶部X3の脈拍数のデータから3秒後であるかを判定し、3秒後でない場合には、ステップS88で記憶装置12の記憶部Q3の脈拍数のデータを記憶部A3にメモリの書き換えをする。3秒後である場合には、ステップS86に進む。
【0040】
ステップS86では、記憶装置12の記憶部X3の脈拍数のデータと記憶部A3の脈拍数のデータの差の絶対値が20拍/分未満でない場合には、計測中の所定時間の脈拍数の変化量が所定値より変化し、心臓への負荷が大きくなるとして、脈拍変化の異常であると判断し、ステップS92に進み、後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。20拍/分未満である場合には、脈拍変化は正常であると判断し、ステップS87に進み、記憶装置12の記憶部A3の脈拍数のデータを記憶部X3にメモリする。そして、ステップS88で記憶装置12の記憶部Q3の脈拍数のデータを記憶部A3にメモリの書き換えをし、ステップS89に進む。
【0041】
ステップS89では、記憶装置12の記憶部B1の脈拍数のデータが記憶部Z1の脈拍数のデータから1分後であるかを判定し、1分後でない場合には、このサブルーチンを抜ける。1分後である場合には、ステップS90に進む。
【0042】
ステップS90では、記憶装置12の記憶部Z1の脈拍数のデータと記憶部B1の脈拍数のデータの差の絶対値が12拍/分以下である場合には、運動終了時から所定時間経過後の脈拍数の変化量が所定値より変化せず、安静時の脈拍数に対し回復度が悪いとして、脈拍変化の異常であると判断し、ステップS92に進み、後の図8の説明で詳述するステップにて異常報知の処理を行う。12拍/分以下でない場合には、脈拍変化は正常であると判断し、このサブルーチンを抜ける。
【0043】
次に、図5に示したステップS48、図6に示したステップS69、図7に示したステップS92における異常報知のサブルーチンを、図8の異常報知の処理手順を示すフローチャートを用いて説明する。
ステップS100では、ステップS40、S45、S60、S61、S66、S80、S86、S90において異常または適正でないと判定された場合に、ブザー16を鳴らす。ステップS101では、次の警告表示を行う。ステップS40、S45、S61、S66、S80、S86、S90において異常と判定された場合には、図9の異常報知時の表示画面図の(b)のように、LCD表示器4aに感嘆符17を点灯し、”ALERT”の文字と(a)の脈拍数とを交互に切替ながら表示する。また、ステップS60において適正でないと判定された場合には、バー表示器4bが点滅の表示をする。このように、ステップS100及びステップS101では、脈拍数が異常であると判定された場合や運動強度が適正でないと判定された場合や脈拍変化が異常であると判定された場合に異常報知をするステップである。
【0044】
ステップS102では、Cスイッチ3dが押されると、ステップS103でブザー16が鳴り止み、表示器4の警告表示が終了し、このサブルーチンを抜ける。
【0045】
以上の本実施例の説明での異常判定については、運動前の安静状態での脈拍計測時、運動中の状態での脈拍計測時、運動後の回復状態での脈拍計測時の3つのすべてステップで処理を行っているが、1つ又は2つのステップにおいての処理でもよい。
【0046】
また、図4のステップS33の異常判定3は、図10の異常判定4の処理手順を示すフローチャートのように処理をおこなってもよい。図10と図7において、ステップS130乃至ステップS139とステップS80乃至ステップS89、及びステップS142とステップS91、ステップS143とステップS92は同様の処理である。図10のステップS140では、記憶装置12の記憶部Z1の脈拍数のデータと記憶部B1の脈拍数のデータの差の絶対値が12拍/分以下でない場合には、脈拍変化は正常であると判断し、このサブルーチンを抜ける。また、12拍/分以下である場合には、ステップS141に進む。
【0047】
このステップS141では、運動終了時、すなわちCスイッチ3dが押された時点で、算出されている運動中の最後の運動強度が40%以上である場合には、運動終了時の運動強度が所定値以上であり且つ運動終了時から所定時間経過後の脈拍数の変化量が所定値より変化せず、安静時の脈拍数に対し回復度が悪いとして、脈拍変化の異常であると判断し、ステップS143に進み、異常報知の処理を行う。また、40%未満である場合には、このサブルーチンを抜ける。
【0048】
このように、運動終了時から所定時間経過後の脈拍数の変化量に運動強度を加味して判定することで、運動強度の低い被計測者、すなわち、もともと運動による脈拍数の変化の少ない被計測者を脈拍変化の異常と判定することなく、真に脈拍数が回復しない被計測者だけを捉えることができる。
【0049】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなことから、以下に記載されるような効果を有する。
所定時間における脈拍数の変化量を求め、所定値より変化しているかを判定することにより、脈拍数の異常を捉えることができる。そして、異常と判定された場合には、人間の五感で認識できるように報知することで、被計測者は確実に知ることになり、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】脈拍変化判定機能付き脈拍計の斜視図である。
【図2】脈拍変化判定機能付き脈拍計の電気ブロック図である。
【図3】全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図4】計測判定脈拍表示モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図5】異常判定1の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】異常判定2の処理手順を示すフローチャートである。
【図7】異常判定3の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】異常報知の処理手順を示すフローチャートである。
【図9】異常報知時の表示画面図である。
【図10】異常判定4の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 脈拍変化判定機能付き脈拍計
2 筐体
3 スイッチ
3a 電源スイッチ
3b Aスイッチ
3c Bスイッチ
3d Cスイッチ
4 表示器
4a LCD表示器
4b バー表示器
5 光電式センサー
6 リード線
7 センサー駆動回路
8 増幅回路
9 ローパスフィルタ回路
10 A/D変換回路
11 演算装置
12 記憶装置
13 電源装置
14 制御装置
15 電子回路基板
16 ブザー
17 感嘆符
18 心拍マーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulse meter with a pulse change determination function capable of capturing a change in pulse rate during a predetermined time and notifying a person to be measured of an abnormality in pulse change.
[0002]
[Prior art]
Since the pulse meter is an indicator of the physiological burden of the body, it is linked to the measurement of the pulse rate during exercise such as walking and jogging outdoors, or the load control part of exercise equipment such as bicycle ergometers and treadmills. It is used for exercise intensity control and physical strength measurement by pulse rate.
[0003]
As a device that prevents the body's physiological burden from becoming excessive during pulse measurement and causing trouble to the body's safety, advice is given when the subject's exercise intensity is not in the proper range. A pulse measuring device has been proposed (see JP-A-7-213499). In addition, a pulse measurement device that notifies by a warning display or a warning buzzer when the pulse rate being measured is not in the normal range from the lower limit pulse rate to the upper limit pulse rate has been commercialized.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Such a conventional pulse measuring device notifies when the pulse rate at the time when the pulse signal is sampled is not a predetermined proper or normal range, but does not take into account the passage of time when the pulse rate changes. Therefore, there was a problem that during the measurement, it was not possible to grasp a physical abnormality caused by a rapid change in the pulse rate, even though the pulse rate was within a predetermined appropriate or normal range. In addition, there was a problem that it was impossible to grasp the physical abnormality that the pulse rate increased during the exercise did not decrease easily after the exercise.
[0005]
Therefore, in order to solve such problems of the conventional pulse measuring device, the object of the present invention is to detect abnormalities in the body by determining abnormalities in pulse change from the amount of change in pulse rate in a predetermined time, and to measure It is to provide a pulse meter with a pulse change determination function capable of improving safety by notifying a person.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a pulsometer that measures a pulse of a body, a determination unit that determines that a pulse change is abnormal when a change amount of a pulse rate for a predetermined time during measurement changes from a predetermined value, When it is determined that the change is abnormal, an informing means for notifying the abnormality of the pulse change is provided. Thereby, it can catch that the pulse rate changed rapidly and can notify a to-be-measured person.
[0007]
In addition, when the amount of change in the pulse rate after the lapse of a predetermined time from the end of the exercise has not changed from the predetermined value, the determination unit determines that the pulse change is abnormal, and the determination unit determines that the pulse change is abnormal In such a case, a notification means for notifying abnormality of the pulse change may be provided. Thereby, it can catch that the pulse rate after an exercise | movement does not recover, and can notify a to-be-measured person.
[0008]
A determination means for determining an abnormality of the pulse change when the exercise intensity at the end of the exercise is equal to or greater than a predetermined value and the amount of change in the pulse rate after a predetermined time has not changed from the predetermined value after the end of the exercise; In addition, when the determination unit determines that the pulse change is abnormal, a notification unit that notifies the pulse change abnormality may be provided. As a result, the measurement subject with low exercise intensity, i.e., the measurement subject whose pulse rate change due to exercise was originally determined to be abnormal, without determining the pulse change abnormality, only the measurement subject whose pulse rate does not really recover, The measurement subject can be notified.
[0009]
In addition, when the amount of change in pulse rate for a predetermined time during measurement changes from a predetermined value, or when the amount of change in pulse rate after the lapse of a predetermined time has not changed from the predetermined value since the end of exercise, There may be provided determination means for determining abnormality, and notification means for notifying abnormality of pulse change when the determination means determines that the pulse change is abnormal. As a result, it is possible to catch both the fact that the pulse rate has changed suddenly and that the pulse rate after exercise does not recover, and notify the person being measured.
[0010]
In addition, when the amount of change in the pulse rate for a predetermined time during measurement changes from a predetermined value, or when the exercise intensity at the end of the exercise is greater than or equal to a predetermined value and the predetermined amount of time has elapsed since the end of the exercise, When there is no change from a predetermined value, there is provided a determination means for determining that the pulse change is abnormal, and a notification means for notifying the abnormality of the pulse change when the determination means determines that the pulse change is abnormal. May be. As a result, it is possible to catch both the person whose measurement has not been recovered and that the pulse rate has changed rapidly, and can notify the person to be measured.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The pulse meter with a pulse change determination function of the present invention is a pulse detection means for detecting a pulse signal from a body detection part, an amplification conversion means for amplifying the pulse signal from the pulse detection means and converting it into a digital pulse signal, A signal processing means for calculating the pulse signal from the amplification conversion means into a pulse rate, a determination means for determining an abnormality of the pulse change from the amount of change in the pulse rate for a predetermined time, and a display for displaying the result of the signal processing means, etc. Means, input means for turning on power, setting conditions, switching, and the like, and notifying means for notifying abnormality of a pulse change when the determination means determines that the pulse change is abnormal.
[0012]
The pulse meter with a pulse change judging function of the present invention is a switch as an input means by attaching a sensor of a photoelectric type, a piezoelectric type, a microphone type, an impedance type or the like as a pulse detecting means to a body part capable of detecting a pulse. Start measurement by putting. The amplification conversion means is formed by an amplification circuit, a low-pass filter circuit, and an A / D conversion circuit, amplifies the pulse signal detected by the sensor by the amplification circuit, removes noise by the low-pass filter circuit, and is digital by the A / D conversion circuit. Convert to a simple pulse signal. The signal processing means and the determination means are configured by a control device, a storage device, and an arithmetic device, and perform processing for calculating a pulse rate and determining an abnormality of a pulse change. The display, which is a display means, displays the calculated pulse rate and the like, and also serves as a notifying means for notifying the person to be measured by a warning display when the determination means determines that the pulse change is abnormal. In addition to the display, the notifying means notifies by light emission by an LED, a buzzer sound by a buzzer, sound by a speaker, and the like. Since such notification can be grasped by the human senses, the person to be measured can surely recognize the abnormality of the pulse change.
[0013]
The process in the above-mentioned determination means will be described in detail. The control device stores the pulse rate calculated from the sampled pulse signal in the storage device, compares this with the pulse rate calculated from the pulse signal sampled after a predetermined time programmed in advance, and calculates the pulse in advance. Control is performed so as to output a signal notifying the abnormality of the pulse change to the notification means when it has changed or not changed from a predetermined value programmed as a criterion for abnormality of change. In addition, if it does not change from the predetermined value programmed as the criterion for abnormal pulse change, the exercise intensity at the end of the exercise is greater than or equal to the predetermined value. Control is also performed so as to output a signal informing the notification means. Thereby, the abnormality of the pulse change can be captured and the person to be measured can recognize the abnormality through the notification means. Note that, as in the prior art, the determination means includes a pulse rate calculated from the pulse signal sampled in the arithmetic device, a predetermined appropriate range of pre-programmed exercise intensity, and a predetermined normal range of upper and lower limits of the pulse rate. If the signal is out of the range, a signal notifying that the pulse value is appropriate or not normal is also output to the notification means.
[0014]
【Example】
Hereinafter, although an example is described with reference to drawings, the present invention is not limited to this example.
First, the configuration of a pulse meter with a pulse change determination function will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a perspective view of a pulse meter with a pulse change determination function. The
[0015]
FIG. 2 is an electrical block diagram of a pulse meter with a pulse change determination function. A
[0016]
Next, the operation process of the pulse meter with a pulse change determination function will be described with reference to FIGS.
The pulse meter with a pulse change determination function of the present embodiment has a pulse change determination function, and not only measures and displays the pulse, but also a clock display, calorie calculation display, fat combustion amount calculation display, exercise intensity display It is something that can be done.
First, FIG. 3 is a flowchart showing the entire processing procedure. When the power switch 3a of the
[0017]
When the A switch 3b is pressed in step S3, the process proceeds to the calorie display mode in step S4. In this mode, the calories consumed by measurement are displayed. If the B switch 3c is pressed in step S13 without pressing the A switch 3b in step S5, the process proceeds to various setting modes in step S14. Here, while the input of gender, age, weight, etc. is switched by the A switch 3b, setting of numerical values and selection of conditions are performed by the C switch 3d. When the B switch 3c is pressed in step S15, the various setting modes are ended. In addition, since this process is known as seen in a condition setting method such as a body fat scale, detailed description is omitted.
[0018]
When the A switch 3b is pressed in step S5, the process proceeds to the fat combustion amount display mode in step S6. In this mode, the amount of fat burned by measurement is displayed. When the A switch 3b is further pressed in step S7, the process proceeds to the measurement judgment pulse display mode in step S8. In this mode, the pulse is measured, an abnormality is determined, the pulse rate is displayed on the LCD display 4a, and the exercise intensity is displayed on the bar display 4b. This mode will be described in detail later with reference to FIG. When the A switch 3b is pressed in step S9, the time display mode returns to step S2.
[0019]
Next, the measurement judgment pulse display subroutine shown in FIG. 3 will be described with reference to the flowchart showing the processing procedure of the measurement judgment pulse display mode in FIG.
The measurement of a pulse mainly consists of three measurement steps. One is a step of measuring and displaying a pulse in a resting state before exercise from step S21 to step S23. One is a step of measuring and displaying the pulse during the exercise from step S25 to step S29. One is a step of measuring and displaying the pulse in the recovery state after exercise from step S31 to step S34.
[0020]
In step S20, by pressing the C switch 3d, measurement of a resting pulse before exercise is started. In step S21, the pulse signal is taken in from the
[0021]
In step S24, the C-switch 3d is pressed at the start of exercise to start measuring the pulse in the exercise state. In step S25, the same process as step S21 is performed, and the process proceeds to step S26. In this step S26, the exercise intensity is calculated by the calculation device 11 using the exercise intensity (%) = (pulse rate at exercise−pulse rate at rest) / (220−age−pulse rate at rest) × 100, and the process proceeds to step S27. . In step S27, the
[0022]
In step S28, the pulse rate is displayed on the LCD display 4a, and in step S29, the exercise intensity is displayed on the bar display 4b. The exercise intensity is displayed by lighting the bar between 0 and 100%. If the C switch 3d is not pressed in step S30, the pulse signal in the state of exercise is sampled again, and the processing from step S25 to step S29 is repeated in the same manner.
[0023]
In step S30, by pressing the C switch 3d at the end of the exercise, measurement of the recovered pulse after the exercise is started. In step S31, when the exercise ends, that is, when the C switch 3d is pressed, the calculated last pulse rate during the exercise is stored in the storage unit Z1 of the
[0024]
In step S32, the same process as step S21 is performed, and the process proceeds to step S33. In step S33, the
[0025]
Next, the subroutine for
In step S40, if the pulse rate calculated by the arithmetic unit 11 is not within the range from the lower limit pulse rate of 40 beats / minute to the upper limit pulse rate of 220 beats / minute, the pulse rate is out of the normal range, threatening the maintenance of life. If it is abnormal, the process proceeds to step S48. Abnormality notification processing is performed in the steps described in detail in the description of FIG. If it is within the range, it is determined that the pulse rate is normal within the normal range, and the process proceeds to step S41.
[0026]
In step S41, it is determined whether the pulse rate data is sampled for the first time after the C switch 3d is pressed in step S20 of FIG. If it is the first pulse rate data, the first data is stored in the storage unit X1 of the
[0027]
In step S43, it is determined whether or not pulse rate data is stored in the storage unit A1 of the
[0028]
In step S44, it is determined whether the pulse rate data in the storage unit A1 of the
[0029]
In step S45, if the absolute value of the difference between the pulse rate data in the storage unit X1 of the
[0030]
Next, the subroutine for
In step S60, if the exercise intensity calculated in step 26 exceeds 70%, the exercise intensity is out of the appropriate range, and it may impede the acquisition and maintenance of the maximum oxygen intake. Determination is made and the process proceeds to step S69. Abnormality notification processing is performed in the steps described in detail in the description of FIG. If not, the exercise intensity is determined to be appropriate within the appropriate range, and the process proceeds to step S61.
[0031]
In step S61, if the pulse rate calculated by the arithmetic unit 11 is not within the range from the lower limit pulse rate of 40 beats / minute to the upper limit pulse rate of 220 beats / minute, the pulse rate is out of the normal range, threatening the maintenance of life. As a result, the process proceeds to step S69. Abnormality notification processing is performed in the steps described in detail in the description of FIG. If it is within the range, it is determined that the pulse rate is normal within the normal range, and the process proceeds to step S62.
[0032]
In step S62, it is determined whether the pulse rate data is sampled for the first time after the C switch 3d is pressed in step S24 of FIG. If it is the first pulse rate data, the first data is stored in the storage unit X2 of the
[0033]
In step S64, it is determined whether or not pulse rate data is stored in the storage unit A2 of the
[0034]
In step S65, it is determined whether the pulse rate data in the storage unit A2 of the
[0035]
In step S66, if the absolute value of the difference between the pulse rate data of the storage unit X2 of the
[0036]
Next, the subroutine of
In step S80, if the pulse rate calculated by the arithmetic unit 11 is not within the range from the lower limit pulse rate of 40 beats / minute to the upper limit pulse rate of 220 beats / minute, the pulse rate is out of the normal range and threatens to sustain life. , It is determined to be abnormal, and the process proceeds to step S92. Abnormality notification processing is performed in the steps described in detail in the description of FIG. If it is within the range, it is determined that the pulse rate is normal within the normal range, and the process proceeds to step S81.
[0037]
In step S81, it is determined whether the pulse rate data is sampled for the first time after the C switch 3d is pressed in step S30 of FIG. If it is the first pulse rate data, the first data is stored in the storage unit X3 of the
[0038]
In step S84, it is determined whether or not pulse rate data is stored in the storage unit A3 of the
[0039]
In step S85, it is determined whether the pulse rate data in the storage unit A3 of the
[0040]
In step S86, if the absolute value of the difference between the pulse rate data stored in the storage unit X3 of the
[0041]
In step S89, it is determined whether the pulse rate data in the storage unit B1 of the
[0042]
In step S90, when the absolute value of the difference between the pulse rate data in the storage unit Z1 of the
[0043]
Next, the abnormality notification subroutine in step S48 shown in FIG. 5, step S69 shown in FIG. 6, and step S92 shown in FIG. 7 will be described with reference to the flowchart of the abnormality notification processing procedure shown in FIG.
In step S100, the buzzer 16 is sounded when it is determined in steps S40, S45, S60, S61, S66, S80, S86, S90 that there is no abnormality or appropriateness. In step S101, the following warning display is performed. If it is determined in step S40, S45, S61, S66, S80, S86, S90 that there is an abnormality, an exclamation point 17 is displayed on the LCD display 4a as shown in FIG. Is displayed, and the characters “ALERT” and the pulse rate of (a) are alternately switched and displayed. If it is determined in step S60 that it is not appropriate, the bar display 4b displays blinking. As described above, in step S100 and step S101, when the pulse rate is determined to be abnormal, when it is determined that the exercise intensity is not appropriate, or when it is determined that the pulse change is abnormal, abnormality notification is performed. It is a step.
[0044]
In step S102, when the C switch 3d is pressed, the buzzer 16 stops sounding in step S103, the warning display on the
[0045]
Regarding the abnormality determination in the above description of the present embodiment, all three steps of the pulse measurement in the resting state before the exercise, the pulse measurement in the exercise state, and the pulse measurement in the recovery state after the exercise are performed. However, the process may be performed in one or two steps.
[0046]
Further, the
[0047]
In this step S141, when the final exercise intensity during the exercise is 40% or more at the end of the exercise, that is, when the C switch 3d is pressed, the exercise intensity at the end of the exercise is a predetermined value. The pulse amount change amount after a predetermined time has elapsed from the end of the exercise does not change from the predetermined value, and the recovery rate is poor with respect to the pulse rate at rest. Proceeding to S143, abnormality notification processing is performed. If it is less than 40%, the subroutine is exited.
[0048]
In this way, by determining the amount of change in the pulse rate after the lapse of a predetermined time from the end of the exercise, taking the exercise intensity into account, the person to be measured having a low exercise intensity, i.e., the subject whose change in the pulse rate due to the exercise is small Only the person to be measured whose pulse rate does not truly recover can be captured without determining the measurement person as an abnormal pulse change.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
An abnormality in the pulse rate can be captured by obtaining the amount of change in the pulse rate during a predetermined time and determining whether the pulse rate has changed from the predetermined value. And when it determines with it being abnormal, by making it alert | report so that it can recognize with a human sense, a to-be-measured person will know reliably and can improve safety | security.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a pulse meter with a pulse change determination function.
FIG. 2 is an electrical block diagram of a pulse meter with a pulse change determination function.
FIG. 3 is a flowchart showing an overall processing procedure;
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in a measurement determination pulse display mode.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure for
6 is a flowchart showing a processing procedure for
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for abnormality notification.
FIG. 9 is a display screen diagram at the time of abnormality notification.
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for
[Explanation of symbols]
1 Pulse meter with pulse change judgment function
2 Case
3 switch
3a Power switch
3b A switch
3c B switch
3d C switch
4 Display
4a LCD display
4b bar indicator
5 Photoelectric sensor
6 Lead wire
7 Sensor drive circuit
8 Amplifier circuit
9 Low-pass filter circuit
10 A / D conversion circuit
11 Arithmetic unit
12 Storage device
13 Power supply
14 Control device
15 Electronic circuit board
16 Buzzer
17 Exclamation mark
18 Heart rate mark
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