JP5370444B2 - 心電計 - Google Patents
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Description
この被験者の身体の一部分が誘導電極の各々に接触していることを心電計自体が認識する方法として、心電波形を模擬し、かつ所定の信号レベルよりも信号レベルの高い信号(以下、疑似ノイズ信号と称す)を、誘導電極の1つに印加することが考えられる(例えば、特許文献1参照)。
そこで、本発明は、心電計において、被験者の身体の一部分が誘導電極の各々に接触していることを検知可能とすることを目的とする。
本発明の心電計は、入力された信号を誘導する第一誘導電極及び第二誘導電極と、第一誘導電極及び第二誘導電極のそれぞれと対をなすように近接して配置される不関電極としての第一基準電極及び第二基準電極とを備える。さらに、本発明の心電計では、信号差分導出手段が、第一誘導電極からの信号と、第二誘導電極からの信号との電位差である信号差分を導出し、その導出した信号差分に基づいて、心電検出手段が、被験者の心電波形を検出する。
このような心電計によれば、被験者の身体の一部分が誘導電極に接触しているのか接触していないのかを、信号差分から明確にすることができる。
このような信号を第一信号及び第二信号とすれば、心電波形の計測に対する影響を低減できる。
このような心電計であれば、第一信号及び第二信号を、例えば、周知のマイクロコンピュータにて簡易に生成することができ、当該マイクロコンピュータのI/Oポートなどから出力することができる。
このような心電計によれば、被験者の身体の一部が第一誘導電極にのみに接触する状況での信号差分と、被験者の身体の一部が第二誘導電極にのみに接触する状況での信号差分とは明確に相違するため、各状況下であることを確実に検知できる。
このような心電計では、被験者の身体の一部が第一誘導電極にのみに接触する状況での信号差分と、被験者の身体の一部が第二誘導電極にのみに接触する状況での信号差分とは周波数が異なる。このため、接触検知手段が、信号差分の周波数を検出するように構成されていれば、それぞれの状況を検知できる。
さらに、本発明の心電計において、第一誘導電極及び第二誘導電極と、信号印加手段との間には、保護抵抗が設けられていても良い。この場合、信号印加手段は、第一信号及び第二信号を、保護抵抗を介して第一誘導電極及び第二誘導電極に印加しても良い(請求項9)。
また、本発明の心電計における心電検出手段は、接触検知手段にて、第一誘導電極及び第二誘導電極への被験者の接触を検知すると、被験者の心電波形を検出しても良い(請求項10)。
ところで、本発明の心電計では、第一誘導電極及び第二誘導電極と信号差分導出手段との間に、時定数設定手段が設けられ、当該時定数設定手段が、抵抗とコンデンサとが直列に接続されたCR回路の時定数を、入力された指令に従って設定し、接触検知手段にて、第一誘導電極及び第二誘導電極への被験者の接触を検知すると、指令出力手段が、時定数設定手段によるCR回路の時定数を短縮するように指令を出力しても良い(請求項11)。
ここでいう生体情報とは、少なくとも心拍数を含む情報であり、心電波形から生成可能な情報である。
このような心電計によれば、自動車の乗員は、心電波形の測定を意識しなくて良い。
[第一実施形態]
まず、図1,図2は、本発明が適用された心電計の一部を構成する電極群の設置位置を示す図である。図3は、本発明が適用された心電計の構成を示す図である。
〈電極について〉
本発明が適用された心電計1は、図1に示すように、自動車に設けられたステアリングホイールSWに設置される電極群55を備えている。この電極群55は、図2に示すように、入力された信号を誘導する第一誘導電極ER、及び第二誘導電極ELと、不関電極としての第一基準電極IR、及び第二基準電極ILとを備えている。
〈主要部の構成について〉
次に、心電計1の主要部について、図3を参照して説明する。
〈心電計の動作について〉
次に、心電計1の動作について説明する。
このとき、被験者Hmの身体の一部が、第一誘導電極ER及び第二誘導電極ELのいずれにも接触していなければ、第一誘導電極ER及び第二誘導電極ELの両方のインピーダンスが無限大であるため、差分増幅器10からの差分信号Sdの電位は、第一検知信号SDrの電位と第二検知信号SDlの電位との差分を増幅したものとなる。
[第一実施形態の効果]
以上説明したように、本実施形態の心電計1によれば、第一誘導電極ER及び第二誘導電極ELに対する被験者Hmの接触状態によって、差分増幅器10にて導出される差分信号Sdが異なる。このため、心電計1によれば、被験者Hmの身体の一部分が、第一誘導電極ER及び第二誘導電極ELの各々に接触していることを検知できる。
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
〈主要部の構成について〉
ここで、図4は、本実施形態における心電計の構成を示す図である。
〈心電計の動作について〉
次に、本実施形態の心電計60の動作について説明する。
心電計60におけるマイコン30は、起動されると、図5に示すように、把持検出回路20からの把持信号Sgを取得し(S110)、把持信号Sgによって表されるステアリングホイールSWの把持状態が変化したか否かを判定する(S120)。
[第二実施形態の効果]
ここで、図6は、把持判定部33にて、ステアリングホイールSWが両手で把持されたことを検出してから、被験者Hmの心電波形の測定を開始するまでに要する時間を、本実施形態における心電計60と第一実施形態の心電計1との双方について示したグラフである。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[実施形態と特許請求の範囲との対応関係]
最後に、上記実施形態の記載と、特許請求の範囲の記載との関係を説明する。
Claims (13)
- 入力された信号を誘導する第一誘導電極及び第二誘導電極と、
前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極のそれぞれと対をなすように近接して配置される不関電極としての第一基準電極及び第二基準電極と、
前記第一誘導電極からの信号と、前記第二誘導電極からの信号との電位差である信号差分を導出する信号差分導出手段と、
前記信号差分導出手段にて導出した信号差分に基づいて、被験者の心電波形を検出する心電検出手段と
を備えた心電計であって、
心電波形とは異なる態様を有した第一信号を前記第一誘導電極に印加すると共に、心電波形とは異なる態様を有し、かつ前記第一信号とは異なる態様の第二信号を前記第二誘導電極に印加する信号印加手段と、
前記信号差分導出手段で導出された信号差分に基づいて、前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極への被験者の接触の状態を検知する接触検知手段と
を備えることを特徴とする心電計。 - 前記信号印加手段は、
少なくとも心電波形の電位として想定される想定電位よりも電位が高い信号を、前記第一信号及び前記第二信号とする
ことを特徴とする請求項1に記載の心電計。 - 前記信号印加手段は、
前記心電波形の周波数として想定される周波数よりも高い周波数の信号を、前記第一信号及び前記第二信号とする
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の心電計。 - 前記信号印加手段は、
時間軸に沿って電位がパルス状に変化する信号を、前記第一信号及び第二信号とする
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記信号印加手段は、
前記第一信号と前記第二信号との位相が同一であり、かつ前記第二信号の電位を、前記第一信号の電位よりも低くすることを、前記第一信号とは異なる態様とする
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記信号印加手段は、
前記第二信号の位相を、前記第一信号の位相と相違させることを、前記第一信号とは異なる態様とする
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記信号印加手段は、
前記第二信号の周波数と前記第一信号の周波数とが異なることを、前記第一信号とは異なる態様とする
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極と、前記信号印加手段との間には、コンデンサが設けられ、
前記信号印加手段は、
前記第一信号及び前記第二信号を、前記コンデンサを介して前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極に印加する
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極と、前記信号印加手段との間には、保護抵抗が設けられ、
前記信号印加手段は、
前記第一信号及び前記第二信号を、前記保護抵抗を介して前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極に印加する
ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記心電検出手段は、
前記接触検知手段にて、前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極への被験者の接触を検知すると、前記被験者の心電波形を検出する
ことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極と前記信号差分導出手段との間に設けられ、抵抗とコンデンサとが直列に接続されたCR回路の時定数を、入力された指令に従って設定する時定数設定手段と、
前記接触検知手段にて、前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極への被験者の接触を検知すると、前記時定数設定手段が、前記CR回路の時定数を短縮するように指令を出力する指令出力手段と
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記心電検出手段は、
前記接触検知手段にて、前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極への被験者の接触を検知したことを契機として、前記被験者の状態を表す生体情報の生成を実行する
ことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の心電計。 - 前記第一誘導電極及び前記第二誘導電極は、
自動車のステアリングホイールまたはシートに設置されている
ことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の心電計。
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