JPH05329110A - 活動態様生体情報計測記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人体の活動態様と脈拍や血圧などの時間的な
変化を関連づけて計測し記録できるようにすることを目
的とする。 【構成】 臥位センサ５２で臥位状態かそうでないかを
判断し、臥位状態でないとき立位センサ４で立位状態か
座位状態かを判断し、それらの状態を１秒毎に計測し、
一定時間の状態変化の中で最も多い姿勢を採用し、一定
時間にその姿勢を記憶部５４に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、人体の姿勢や動作の
状態と、心拍数や血圧などの状態とを関連づけて調査す
るために使用される活動態様生体情報計測記録装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】職場における作業種類と作業態様および
作業量とがどのように循環器病疾患の成因に影響するか
は必ずしも明らかにされていない。この問題を分析し、
その結果を循環器病疾患の予防に応用できるようにする
ためには、作業の種類，作業の態様とその量を客観化し
定量化する必要がある。 【０００３】図２は、従来の活動態様生体情報計測記録
装置の構成を示すブロック図であり、１ａは血管の搏動
音を検出して出力する脈音センサ、１ｂは脈音センサ１
ａを腕の動脈に押し付けて固定するカフ、１ｃはカフ１
ｂにエアを送りカフ１ｂを膨らませるポンプ、１ｄはカ
フ１ｂに送り込まれたエアの圧力を計測してその圧力値
を出力する圧力計、１ｅは脈音センサ１ａからの搏動音
と圧力計からのカフ１ｂに加わっている圧力とにより血
圧を計測する血圧計測部、２は心臓の動きにともない発
生する微弱な電気信号を検出し、心臓の搏動に対応する
信号を出力する心電電極、３は心電電極２からの信号を
ノイズの無いパルス信号にして出力する心拍パルス処理
部である。また、本体５ａは歩く振動で振り子が揺れる
ことにより、あるいは加速度センサで歩く振動を直接電
気信号に変換することにより、１歩を１パルスとして出
力する歩数センサ５１と、時間を監視，管理するタイマ
５３と、各センサから得られた情報を記録する記憶部５
４と、歩数と時刻と等を表示する表示部５５と、上記各
部分を制御しそれら各部分の信号の入出力を管理する制
御部５６ａとから構成される。 【０００４】この活動態様生体情報計測記録装置は、本
体５ａを人体の腹部にベルトなどで固定し、脈音センサ
１ａは腕に巻き付けられたカフ１ｂにより腕に固定し、
心電電極２は人体の胸部に粘着テープなどで固定して使
用する。人体に装着された本装置は、まず、心電電極２
の信号より得られた心拍パルスをタイマ５３の制御によ
り１分間カウントして、あるいは数秒カウントしてこれ
を１分間分に換算してこの１分間のパルス数を心拍数と
する。また、歩くことにより歩数センサ５１から１歩毎
に出力されるパルスを、タイマ５３の監視の基に１分毎
にその１分間の歩数を計算する。 【０００５】ところで、カフ１ｂで腕の動脈に押さえつ
けられた脈音センサ１ａからの搏動音は、その押さえつ
けられる圧力により検出されたり検出されなかったりす
る。一方、脈音センサ１ａが押さえつけられる圧力は、
制御部５６ａに制御されるポンプ１ｃがカフ１ｂに送り
込むエアの量により変化し、その圧力は圧力計１ｄによ
り計測される。血圧計測部で１ｅでは、上記の圧力計１
ｄからの圧力計測結果と、脈音センサ１ａからの搏動音
の検出とにより血圧を測定する。以上の、心拍数と歩数
と血圧とをタイマ５３の監視の基に、逐次記録してい
く。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来の活動態様生体情
報計測記録装置は、以上のように構成されていたので、
例えば、心拍数の変化や血圧の変化と、歩数による運動
状態の変化は１日の間において計測できるが、横になっ
ている，座っている，立っているなどの人体の活動態様
の変化は計測できなかった。したがって、その活動態様
の状態と心拍数や血圧などとを関連づけた情報を得るた
めには、この装置とは別に、情報を得ようとする人体の
活動態様を時刻毎に紙面などに記録しておく必要があ
り、また、その記録は人間の観察によるものなので客観
性に欠け、定量化されていないという問題があった。ま
た、血圧の測定では、カフ１ｂが腕を圧迫することにな
り、連続して血圧の測定を行う場合、血圧の正確な測定
をするためには１５〜３０分間隔にする必要があり、無
理をして１分毎など短時間の計測を行おうとするとその
計測は正確さに欠け、人体に悪影響を与えるという問題
があった。 【０００７】 【課題を解決するための手段】以上のような問題点を解
消するために、この発明の活動態様生体情報計測記録装
置は、時刻管理をするタイマと、脚部に取り付けられ立
位か座位かを判断する第１の姿勢検出手段と、腰部，腹
部などの体側に取り付けられ臥位かそれ以外の状態かを
判断する第２の姿勢検出手段と、歩数を検出する歩数検
出手段と、心臓の動きにともない発生する微弱な電気信
号を心拍パルスとして検出する心拍検出手段と、動脈の
搏動を脈拍パルスとして検出する脈拍検出手段と、各検
出手段からの検出データを所定時間毎に記録する記憶手
段と、第１の姿勢検出手段，第２の姿勢検出手段，歩数
検出手段，心拍検出手段，脈拍検出手段からの入力デー
タをタイマの監視の基に記録手段に記憶させる制御を行
う制御手段ととから構成される。 【０００８】 【作用】第１と第２の姿勢検出手段により臥位と座位と
立位を判断しこれらの時間毎の変化が記憶され、歩数セ
ンサにより歩いた時間毎の歩数が記憶され、心拍検出手
段により時間毎の心拍数が記憶され、心拍検出手段と脈
拍検出手段との検出結果の時間のズレにより脈波伝播時
間（あるいは脈波伝播速度）が算出されて記憶され、こ
れらの記憶動作が一定時間毎に繰り返される。 【０００９】 【実施例】以下、この発明の１実施例を図を参照して説
明する。図１は、この発明の１実施例である活動態様生
体情報計測記録装置の構成を示すブロック図である。図
２と同じ数に相当する部品には同じ符号をつけ、その説
明は省略する。３ａは脈拍センサ１からの信号をノイズ
の無いパルス信号にして出力する脈拍パルス処理部、４
は身体に取り付け人体が立っているか座っているかを判
断しその情報を出力する立位センサ、５２は同じく身体
に取り付け人体が起きているか横たわっているかを判断
しその情報を出力する臥位センサである。５６は制御部
であり、立位センサ４，歩数センサ５１，臥位センサ５
２，タイマ５３，記憶部５４，表示部５５からの信号を
入力して演算処理などを行い、また、記憶部５４に対す
る各データの書き込み制御，表示部５５の表示動作制御
を行う。臥位センサ５２，制御部５６，歩数センサ５
１，タイマ５３，記憶部５４，表示部５４とから本体５
は構成される。また、この活動態様生体情報計測記録装
置は、脈拍センサ１を耳など脈のとれるところに取り付
け、心電電極２を胸部に取り付け、立位センサ４を大腿
部側面に垂直に取り付け、それらのセンサを有線で本体
５内の制御部５６と接続し、臥位センサ５２や歩数セン
サ５１を内設する本体５を腹部にベルトなどで固定して
使用する。 【００１０】次に、この活動態様生体情報計測記録装置
の動作を説明する。この活動態様生体情報計測記録装置
は、歩数（活動態様）と、立っているあるいは歩いてい
る状態の立位，椅子に座っている状態の座位，横になっ
ている状態の臥位からなる３つの姿勢（活動態様）と、
心拍数（生体情報）と、血圧に相当する脈波伝播時間
（生体情報情報）とを同一時間軸で１分毎に計測して記
録する。記憶部５４は、月日を含む時刻信号も同時に記
憶されており、何月何日の何時何分には、どの様な各計
測値であったかの情報が記録されることになる。 【００１１】歩数は、従来の活動態様生体情報計測記録
装置と同様に、歩数センサ５１で人体の歩行にともなう
振動を一歩毎にパルス信号として計測し、このパルス信
号をタイマ５３の制御の基に１分間数え、その数を１分
毎に記憶部５４に記憶する。また、血圧に関しては、そ
れに相当する脈波伝播時間を以下のようにして求め、こ
の脈波伝播時間を代用値として記憶部５４に記憶する。
まず、脈拍センサ１と心電電極２の信号をパルス処理部
３によりパルス信号とし、タイマ５３の監視の基に、心
電電極２より得られる心拍パルスの発生した時刻と、脈
拍センサ１より得られる脈拍パルスの発生した時刻との
差より遅延時間を求めこれにより脈波伝播時間を１分毎
に算出する。なお、遅延時間は予め決められた範囲内に
あるものだけを有効なものとして、それ以外は取り扱わ
ない。また、脈波伝播時間の変わりに脈波伝播速度を算
出するようにしても良い。 【００１２】一方、姿勢は、臥位センサ５２で臥位状態
かそうでないかを判断し、臥位状態でないとき立位セン
サ４で立位状態か座位状態かを判断し、それらの状態を
１秒毎に計測して記録する。記録においては、立位状態
と臥位状態を１分間の中でそれぞれ保った秒数を記録
し、この情報を後で処理することにより、１分間の状態
変化の中で最も多い姿勢を採用する。この処理は、記憶
されている立位状態と臥位状態の合計秒数を６０から減
ずることで座位状態の秒数とし、それらの中で１分間で
最も秒数の多い姿勢をその１分間の姿勢として採用す
る。この姿勢の処理では、１分間の姿勢の変化の中で立
位，座位，臥位の３状態が同数発生した場合、立位，座
位，臥位の優先順位で区分する。例えば、１分間の中で
座位と臥位が同数発生し立位はそれらより少なく発生し
た場合、この１分間の姿勢は座位とする。 【００１３】ところで、大腿部側面に垂直に取付ける立
位センサ４と本体５に内設されている臥位センサ５２
は、水銀の常温下での液体性と導電性を利用した水銀傾
斜センサから構成されており、特に臥位センサ５２は全
方向性水銀傾斜センサを使用している。臥位状態かそう
でないかは、人体の腹部つまり上半身が垂直に立ってい
るか、それとも水平状態になっているかで判断するが、
この人体の臥位状態は、仰向けの状態，うつ伏せの状態
など一様ではないので、臥位センサ５２は全方向性傾斜
センサである必要がある。人体の姿勢の判断は、まずこ
の臥位センサ５２で臥位状態かどうかを判断し、臥位状
態なら立位センサ４に関係なく臥位と判断し、この臥位
センサ５２で臥位状態でないと判断されたときは、立位
センサ４により、立位センサ４が傾斜しているなら座位
とし、垂直に立っているなら立位と判断し、立位，座
位，臥位の３つの姿勢を区別する。 【００１４】そして、本体５の制御部５６を上位コンピ
ュータ等に接続し、記憶部５４に記録されている各情報
をその上位コンピュータに読み取らせて、これを解析す
ることにより各種の活動態様と生体情報との相関関係が
解析することができ、循環器疾患などの予防に応用する
ことができる。なお、上記実施例では生体情報として心
拍数と脈波伝播時間とを計測したが、それらに限定する
ものではなく、体温等の情報を同時に計測記録しても良
い。また、姿勢を判断するセンサは、水銀センサに限る
ものではなく、傾斜角によって信号を出力するものなら
どのようなものでも良い。一方、上記実施例では各情報
を１分間単位で記憶していたが、これに限るものではな
く、例えば３０秒、あるいは５分間単位としても良い。
また、上記実施例では各センサと本体とを有線で接続し
ているが、無線式にいても良い。 【００１５】 【発明の効果】以上のように、この発明では、人体の血
圧や脈拍などの生体情報を人体の活動態様と併せて自動
に計測記録できるようにしたので、客観的で定量的な人
体の活動態様と脈拍や血圧などの時間的な変化を関連づ
けて調査することができるという効果がある。また、血
圧を脈波伝播時間により測定するようにしたので、人体
に無理がなく連続した記録ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の１実施例である活動態様生体情報計
測記録装置の構成を示すブロック図である。 【図２】従来の活動態様生体情報計測記録装置の構成を
示すブロック図である。 【符号の説明】 １ 脈拍センサ ２ 心電電極 ３ 心拍パルス処理部 ３ａ 脈拍パルス処理部 ４ 立位センサ ５ 本体 ５１ 歩数センサ ５２ 臥位センサ ５３ タイマ ５４ 記憶部 ５５ 表示部 ５６ 制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 時刻管理をするタイマと、 脚部に取り付けられ立位か座位かを判断する第１の姿勢
   検出手段と、 腰部，腹部などの体側に取り付けられ臥位かそれ以外の
   状態かを判断する第２の姿勢検出手段と、 歩数を検出する歩数検出手段と、 心臓の動きにともない発生する微弱な電気信号を心拍パ
   ルスとして検出する心拍検出手段と、 動脈の搏動を脈拍パルスとして検出する脈拍検出手段
   と、 各検出手段からの検出データを所定時間毎に記録する記
   憶手段と、 前記第１の姿勢検出手段，第２の姿勢検出手段，歩数検
   出手段，心拍検出手段，脈拍検出手段からの入力データ
   を前記タイマの監視の基に前記記録手段に記憶させる制
   御を行う制御手段とから構成されることを特徴とする活
   動態様生体情報計測記録装置。