JPH04197340A - Instantaneous heart rate counter - Google Patents
Instantaneous heart rate counterInfo
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は人体表面より導出した心電図からマイクロプロ
セッサを用いて心電図波形のR波を検出し、この連続す
るR波の時間間隔から瞬時心拍数を算出し、記憶する瞬
時心拍数計測器に関するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention uses a microprocessor to detect the R wave of an electrocardiogram waveform derived from the surface of the human body, and calculates the instantaneous heart rate from the time interval of successive R waves. This relates to an instantaneous heart rate measuring device that calculates and stores the instantaneous heart rate.
(従来の技術)
従来、第5図に示すように、身体に取り付けた生体電極
lからの信号をECG回路2によりマイクロコンピュー
タのCPU又はロジック回路3で処理できる波形にし、
適宜A/D変換回路4を用いるトドもに、情報処理用パ
ーソナルコンピュータとの通信はインターフェイス5を
介して行ってこのような従来技術で形成された瞬時心拍
数計測器では次のような欠点があります。(Prior Art) Conventionally, as shown in FIG. 5, a signal from a bioelectrode 1 attached to the body is converted into a waveform that can be processed by the CPU of a microcomputer or a logic circuit 3 by an ECG circuit 2.
In addition to using the A/D conversion circuit 4 as appropriate, communication with the personal computer for information processing is performed via the interface 5. Instantaneous heart rate measuring instruments formed using such conventional technology have the following drawbacks. there is.
■ パーソナルコンピュータに心拍数データを転送する
場合、専用のインターフェイス5を必要とし、その場合
、計測時には常にインターフェイス5の装置を持ち運ぶ
必要があり、その場合、心拍数計側を手軽に行うことが
できず、又、インターフェイス5の装置は信号転送時の
電力消費量が比較的大きいことから商用電源でしか駆動
できず、従って、計測場所には必ずAC電源が必要とな
り、その結果、使用場所が限定される。■ When transmitting heart rate data to a personal computer, a dedicated interface 5 is required, and in that case, it is necessary to carry the interface 5 device at all times during measurement. Furthermore, since the device of interface 5 consumes a relatively large amount of power during signal transfer, it can only be driven by commercial power. Therefore, an AC power source is always required at the measurement location, and as a result, the locations where it can be used are limited. be done.
■ 従来技術で構成された心拍数計測器では、心電図の
レベル調整をホリュームで行う必要があり、使い勝手に
大きな問題、即ち、老人、若者等の人によってレベル調
整位置が異なり、正確なレベル調整が難しい上、レベル
調整が適当でない場合、計測ミスが発生し、計測が無駄
になる。■ With heart rate measuring devices constructed using conventional technology, it is necessary to adjust the electrocardiogram level using the volume, which poses a major problem in usability: the level adjustment position differs depending on the elderly, young people, etc., and accurate level adjustment is difficult. In addition to being difficult, if the level adjustment is not done properly, measurement errors will occur and the measurements will be wasted.
■ 又、従来技術で構成された心拍数計測器で、被検者
の正確な行動を把握するためには、行動記録により各行
動の開始時間、終了時間を記録する必要があり、一方、
正確な時間記録ができなかった場合には、計測結果が無
駄になってしまう場合がある。■ Furthermore, in order to accurately grasp the subject's behavior with a heart rate measuring device constructed using conventional technology, it is necessary to record the start and end times of each behavior by recording the behavior.
If accurate time recording is not possible, the measurement results may be wasted.
そこで本発明の目的は、AC電源を特に必要とせずパー
ソナルコンピュータに心拍数データを転送することがで
き、しかも、人為的なレベル調整をすることなく正確な
計測結果を得ることができる瞬時心拍数計測器を提供す
ることにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an instantaneous heart rate that can transfer heart rate data to a personal computer without particularly requiring an AC power supply, and that can obtain accurate measurement results without artificial level adjustment. The goal is to provide measuring instruments.
(課題を解決するための手段)
即ち、本発明は、生体電極からの生体2点間電位差信号
を心電図波形信号にしてA/D変換回路に出力させるE
CG回路と、前記A/D変換回路からの心電図波形信号
から心電図波形のR?&を検出するマイクロコンピュー
タと、前記生体電極からの出力信号に生体別等によって
異なるレベル変化があっても前記ECG回路からの信号
波形の出力レベルを予め設定した範囲内にするAGC回
路と、前記マイクロコンピュータからの瞬時心拍数デー
タをパーソナルコンピュータに出力させるためのインタ
ーフェース回路であって情報信号送信時のみ電源をオン
にして電源の消耗を少なくしたインターフェース回路と
のそれぞれを備えた瞬時心拍数計測器にある。(Means for Solving the Problems) That is, the present invention provides an electrocardiogram waveform signal that converts a potential difference signal between two biological points from a biological electrode into an electrocardiogram waveform signal and outputs it to an A/D conversion circuit.
R? of the electrocardiogram waveform from the electrocardiogram waveform signal from the CG circuit and the A/D conversion circuit. a microcomputer that detects &; an AGC circuit that keeps the output level of the signal waveform from the ECG circuit within a preset range even if the level of the output signal from the biological electrode varies depending on the living body; An instantaneous heart rate measuring instrument equipped with an interface circuit for outputting instantaneous heart rate data from a microcomputer to a personal computer, which turns on the power only when transmitting an information signal to reduce power consumption. It is in.
(作用)
このように構成された瞬時心拍数計測器の場合、生体電
極からの生体2点間電位差信号はAGC回= 3−
路で適切なレベルに調整された状態でECG回路におい
て心電図波形信号に形成された後、A/D変換回路でA
/D変換されてマイクロコンピュータに入力されるとと
もに、マイクロコンピュータで瞬時心拍数か算出され、
該瞬時心拍数データはマイクロコンピュータに順次記憶
される。(Function) In the case of the instantaneous heart rate measuring device configured in this way, the potential difference signal between two points in the living body from the living body electrode is adjusted to an appropriate level by the AGC circuit, and then converted into an electrocardiogram waveform signal in the ECG circuit. After the A/D converter circuit converts the
/D converted and input to the microcomputer, the microcomputer calculates the instantaneous heart rate,
The instantaneous heart rate data is sequentially stored in the microcomputer.
このように記憶された瞬時心拍数データは、パーソナル
コンピュータからのデータ要求に従ってインターフェー
ス回路の電源がオンするとともに、データの情報信号が
パーソナルコンピュータに送出され、この情報信号の送
信が終了すると、インターフェース回路への電源供給は
遮断される。The instantaneous heart rate data stored in this way is stored in the interface circuit when the power is turned on to the interface circuit in accordance with a data request from the personal computer, and an information signal of the data is sent to the personal computer. The power supply to is cut off.
(発明の効果)
その結果、本発明は、AC電源を特に必要とすることな
くパーソナルコンピュータに心拍数データを転送するこ
とができ、しかも、人為的なレベル調整をすることなく
正確な心電図波形とR波検出による瞬時心拍数データを
容易に得ることができる効果がある。(Effects of the Invention) As a result, the present invention can transfer heart rate data to a personal computer without particularly requiring an AC power supply, and can generate accurate electrocardiogram waveforms without artificial level adjustment. This has the advantage that instantaneous heart rate data can be easily obtained by detecting R waves.
(実施例)
次に、本発明の一実施例の構成を第1図〜第4図によっ
て説明する。(Embodiment) Next, the configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
第1図において6は、生体電極7からの生体2点間電位
差信号を心電図波形信号にしてA/D変換回路8に出力
させるECG回路、9は、前記A/D変換回路8からの
心電図波形信号から心電図波形のR波を検出するマイク
ロコンピュータのCPU、10は、前記生体電極7から
の出力信号に生体別、例えば、老人、若者別等によって
異なるレベル変化があっても前記ECG回路6からの信
号波形の出力レベルを予め設定した範囲内にするAGC
回路、11は、パーソナルコンピュータからのデータ要
求に従って乾電池等の電源12をオンするとともに、マ
イクロコンピュータのRAM13に記憶されているデー
タの情報信号をパーソナルコンピュータの入力インピー
ダンスに合わせて送出し、この情報信号の送信終了に従
って電源供給を遮断するインターフェース回路、14は
、ECG回路6からの心電図波形よりマイクロコンピュ
ータで検出したR波に同期して点滅するLED表示、バ
ッテリダウンの警告アラーム或いはパーソナルコンピュ
ータとの通信中等、装置の現状をL E Dで表す表示
器、15は、被検者の正確な行動を把握するため、行動
に変化があった場合に被検者がオン操作をするスイッチ
であって、全体で瞬時心拍数計測器16を構成している
。In FIG. 1, 6 is an ECG circuit that converts the potential difference signal between two points in the living body from the biological electrode 7 into an electrocardiogram waveform signal and outputs it to the A/D conversion circuit 8, and 9 is the electrocardiogram waveform signal from the A/D conversion circuit 8. The CPU 10 of the microcomputer that detects the R wave of the electrocardiogram waveform from the signal detects the R wave from the ECG circuit 6 even if the output signal from the bioelectrode 7 has a level change depending on the living body, for example, the elderly or the young. AGC that keeps the output level of the signal waveform within a preset range.
A circuit 11 turns on a power source 12 such as a dry battery in accordance with a data request from a personal computer, sends out an information signal of data stored in a RAM 13 of a microcomputer in accordance with the input impedance of the personal computer, and outputs this information signal. An interface circuit 14 is an interface circuit that cuts off power supply upon completion of transmission, and an LED display that flashes in synchronization with the R wave detected by the microcomputer from the electrocardiogram waveform from the ECG circuit 6, a battery low warning alarm, or communication with a personal computer. Indicator 15, which indicates the current state of the device using LEDs, is a switch that the subject turns on when there is a change in behavior in order to understand the exact behavior of the subject. The whole constitutes an instantaneous heart rate measuring device 16.
即ち、第1図にはインターフェース回路11に素子R8
−232Cを用いたブロック図を示し、CPU9からの
送受信信号はR8−232Cのインターフェース回路1
1に接続され、R8−2320のインターフェース回路
11からの入出力信号は直接、瞬時心拍数計測器16よ
りパーソナルコンピュータに接続される。That is, in FIG. 1, the interface circuit 11 includes the element R8.
A block diagram using the R8-232C is shown, and the transmission/reception signals from the CPU9 are the interface circuit 1 of the R8-232C.
1, and the input/output signals from the interface circuit 11 of the R8-2320 are directly connected to the personal computer via the instantaneous heart rate measuring device 16.
又、インターフェース回路11の素子R8−232Cへ
の電源(V cc、 G N D )供給は、第2図に
示すパーソナルコンピュータ接続用コネクタ17を瞬時
心拍数計測器16に直接接続することによって供給(C
Vcc、CGND)され、接続用コネクタ17が正確に
接続されたかどうかをCPU9に知らせるためには接続
信号を用い、接続信号により接続用コネクタ■7が接続
されていないと判定したとき、送信信号をGNDレベル
にしてインターフェース回路11の素子R8−232C
に電源電圧が加わらないようにしている。Further, power (Vcc, GND) to the element R8-232C of the interface circuit 11 is supplied by directly connecting the personal computer connection connector 17 shown in FIG. 2 to the instantaneous heart rate measuring device 16. C
Vcc, CGND), and the connection signal is used to notify the CPU 9 whether or not the connection connector 17 is correctly connected, and when it is determined that the connection connector 7 is not connected based on the connection signal, the transmission signal is Element R8-232C of interface circuit 11 at GND level
The power supply voltage is not applied to the
又、第2図にはAGC回路10部分のブロック図を示し
、身体に取り付けられた生体電極7の信号をECG回路
6に通して心電図波形を取り出すとともに、この波形C
PU9のA/D変換回路8によって数値データに変換し
、一定時間に1回づつ、その期間のA/D変換データの
MIN値とMAX値を取り出し、その差から心電図波形
の振幅を求め、計測に適当な範囲内の値かどうかを判定
する。FIG. 2 shows a block diagram of the AGC circuit 10, in which the signal from the bioelectrode 7 attached to the body is passed through the ECG circuit 6 to extract an electrocardiogram waveform, and this waveform C
It is converted into numerical data by the A/D conversion circuit 8 of the PU 9, and the MIN and MAX values of the A/D conversion data for that period are taken out once every certain period of time, and the amplitude of the electrocardiogram waveform is determined from the difference and measured. Determine whether the value is within an appropriate range.
一方、AGC回路10の抵抗値によってECG回路6の
増幅率が変化することから、振幅が小いさ過ぎるとCP
U9が判定した場合はAGC回路10の抵抗値を上げて
、コントロール信号をCPUl0に出力し、振幅が大き
過ぎるとCPU9か判定した場合はAGC回路10の抵
抗値を下げて、コントロール信号をCPU10に出力し
、振幅が計測に適当な範囲内の値に入ったらコントロー
ル信号を一定値にしている。On the other hand, since the amplification factor of the ECG circuit 6 changes depending on the resistance value of the AGC circuit 10, if the amplitude is too small, the CP
If U9 determines, the resistance value of AGC circuit 10 is increased and the control signal is output to CPU10, and if the amplitude is too large, and CPU9 is determined, the resistance value of AGC circuit 10 is decreased and the control signal is output to CPU10. When the amplitude falls within a range suitable for measurement, the control signal is set to a constant value.
又、第3図にはスイッチ15部分のプロ・ツク図を示し
、スイッチ15からの入力信号を計測データのサンプリ
ング周期毎にCPU9がチエツクを行い、スィッチ15
操作のイベント入力があった場合、CPU9ではRAM
13に記憶された計測データ間にイベントデータを入力
し、RAM 13のイベントデータは計測データととも
にパーソナルコンピュータに送られ、グラフ表示、リス
ト等・ の出力時にイベント情報を明記する。In addition, FIG. 3 shows a program diagram of the switch 15 part, in which the CPU 9 checks the input signal from the switch 15 every sampling period of measurement data, and
When there is an operation event input, the CPU 9
Event data is input between the measured data stored in RAM 13, and the event data in RAM 13 is sent to the personal computer together with the measured data, and the event information is specified when outputting graphs, lists, etc.
次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
このように構成された瞬時心拍数計測器16において、
まず、生体電極7からの生体2点間電位差信号はAGC
回路10で適切なレベルに調整された状態でECG回路
6において心電図波形信号に形成された後、A/D変換
回路8でA/D変換されてマイクロコンピュータのCP
U9に入力されるとともに、マイクロコンピュータで瞬
時心拍数が算出され、該瞬時心拍数データはマイクロコ
ンピュータのRAM13に順次記憶される。In the instantaneous heart rate measuring device 16 configured in this way,
First, the potential difference signal between two biological points from the biological electrode 7 is
After being adjusted to an appropriate level in the circuit 10 and formed into an electrocardiogram waveform signal in the ECG circuit 6, it is A/D converted in the A/D conversion circuit 8 and sent to the CP of the microcomputer.
While being input to U9, the instantaneous heart rate is calculated by the microcomputer, and the instantaneous heart rate data is sequentially stored in the RAM 13 of the microcomputer.
このように記憶された瞬時心拍数データは、パーソナル
コンピュータからのデータ要求に従ってインターフェー
ス回路11の電源12がオンするとともに、データの情
報信号がパーソナルコンピュータに送出され、この情報
信号の送信が終了すると、インターフェース回路11へ
の電源供給は遮断される。The instantaneous heart rate data stored in this way is stored when the power supply 12 of the interface circuit 11 is turned on in accordance with a data request from the personal computer, and an information signal of the data is sent to the personal computer, and when the transmission of this information signal is completed, The power supply to the interface circuit 11 is cut off.
特に本実施例の瞬時心拍数計測器16の場合、インター
フェース回路11のR3−232C素子をマイクロコン
ピュータの装置内に取り込むことにより、本装置の瞬時
心拍数計測器16をパーソナルコンピュータに直接接続
して、データ転送を行うことができ、従って、従来機に
必要であった別体のインターフェース装置が不要で、イ
ンターフェース装置のAC電源も不必要になった。In particular, in the case of the instantaneous heart rate measuring device 16 of this embodiment, by incorporating the R3-232C element of the interface circuit 11 into a microcomputer device, the instantaneous heart rate measuring device 16 of this device can be directly connected to a personal computer. , data transfer can be performed, thus eliminating the need for a separate interface device that was required in conventional machines, and also eliminating the need for an AC power source for the interface device.
その結果、従来機で計測した場合、データを解析するた
めにはAC電源が必要であったか、本装置ではパーソナ
ルコンピュータをバッテリ駆動させれば、計測したその
場でデータ解析を行うことができ、又、従来機では、計
測時に毎回、心電図レベルの調整を行う必要があったの
に対して、本装置ではAGC回路10を内蔵することに
より、装置自体が自動的に心電図レベルを調整すること
から、人の手をかけずに正確なレベル調整を行い、レベ
ル調整による計測ミスを防止することができ、又、イベ
ント情報により被検者の正確な行動を把握できるように
なり、例えば、ある時点で被検者が歩行から走行に行動
が変化した場合、従来機での計測では、行動記録表によ
り、その時間を記録する必要があったが、本装置ではス
イッチ15を押すだけで被検者の行動変化を記録するこ
とができ、行動の変化による心拍数変化を従来技術の心
拍数計に比べ、より正確に捕らえることができ、心拍数
変化を用いた各種の研究成果を高めることができる。As a result, when measuring with a conventional device, an AC power supply was required to analyze the data, but with this device, if the personal computer is powered by a battery, data analysis can be performed on the spot after measurement. In contrast to conventional devices, which required the electrocardiogram level to be adjusted every time measurements were taken, this device automatically adjusts the electrocardiogram level due to the built-in AGC circuit 10. Accurate level adjustment can be performed without human intervention, and measurement errors caused by level adjustment can be prevented. Also, event information can be used to accurately understand the patient's behavior. When a subject's behavior changes from walking to running, it is necessary to record the time using a behavior record sheet when measuring with conventional devices, but with this device, the subject's behavior can be changed by simply pressing the switch 15. Changes in behavior can be recorded, and changes in heart rate due to changes in behavior can be captured more accurately than conventional heart rate monitors, and various research results using changes in heart rate can be improved.
第1図は本発明の一実施例の全体を示す電気回路図、第
2図〜第4図はその要部電気回路図、第5図は従来実施
例の電気回路図である。
6:ECG回路 7・生体電極
8:A/D変換回路 9:CPU
10:AGC回路 11.インターフェース回路12:
電源 13 : RAM
14:表示器 15:スイッチ
16 瞬時心拍数計測器
出願人 株式会社 名古屋電元社
代理人 弁理士 岡1)英彦(外3名)ψ
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■ 1 +−。
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Q\< !Ia1化窩
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l ・傘 ()CN 大デ Cフc
ooo−一一一
′:X′、LlFIG. 1 is an electrical circuit diagram showing the entirety of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 are electrical circuit diagrams of its main parts, and FIG. 5 is an electrical circuit diagram of a conventional embodiment. 6: ECG circuit 7・Bioelectrode 8: A/D conversion circuit 9: CPU 10: AGC circuit 11. Interface circuit 12:
Power supply 13: RAM 14: Display 15: Switch 16 Instantaneous heart rate measuring device Applicant Nagoya Dengensha Co., Ltd. Agent Patent attorney Oka 1) Hidehiko (3 others) ψ! Eat - to - size■ 1 +-. To the egg p Σ Shinso m heku Y 2 〇 'v 国 区 ト■-norikyo'' 8 8 Note Right colloquial Interval Zheng times Yearly rotation Q Bit・◇ 0 ρ Orei 1t Fort Q\<! Ia1 conversion hole is difficult...l ・Umbrella ()CN large de Cfuc
ooo-111':X', Ll
Claims (1)
にしてA/D変換回路に出力させるECG回路と、前記
A/D変換回路からの心電図波形信号から心電図波形の
R波を検出するマイクロコンピュータと、前記生体電極
からの出力信号に生体別等によって異なるレベル変化が
あっても前記ECG回路からの信号波形の出力レベルを
予め設定した範囲内にするAGC回路と、前記マイクロ
コンピュータからの心電図波形信号をパーソナルコンピ
ュータに出力させるためのインターフェース回路であっ
て情報信号送信時のみ電源をオンにして電源の消耗を少
なくしたインターフェース回路とのそれぞれを備えるこ
とを特徴とする瞬時心拍数計測器。An ECG circuit that converts a potential difference signal between two biological points from a biological electrode into an electrocardiogram waveform signal and outputs it to an A/D conversion circuit, and a microcomputer that detects an R wave of the electrocardiogram waveform from the electrocardiogram waveform signal from the A/D conversion circuit. an AGC circuit that keeps the output level of the signal waveform from the ECG circuit within a preset range even if the level of the output signal from the biological electrode varies depending on the living body, and an electrocardiogram waveform from the microcomputer. An instantaneous heart rate measuring instrument characterized by comprising an interface circuit for outputting a signal to a personal computer, which turns on the power only when transmitting an information signal to reduce power consumption.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33163890A JP3054665B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Instant heart rate meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33163890A JP3054665B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Instant heart rate meter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04197340A true JPH04197340A (en) | 1992-07-16 |
JP3054665B2 JP3054665B2 (en) | 2000-06-19 |
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ID=18245897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33163890A Expired - Fee Related JP3054665B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Instant heart rate meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3054665B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011120953A (en) * | 2000-05-16 | 2011-06-23 | Arkray Inc | Measurement data processing system |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP33163890A patent/JP3054665B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011120953A (en) * | 2000-05-16 | 2011-06-23 | Arkray Inc | Measurement data processing system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3054665B2 (en) | 2000-06-19 |
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