JPH0558730B2 - - Google Patents

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JPH0558730B2
JPH0558730B2 JP2308692A JP30869290A JPH0558730B2 JP H0558730 B2 JPH0558730 B2 JP H0558730B2 JP 2308692 A JP2308692 A JP 2308692A JP 30869290 A JP30869290 A JP 30869290A JP H0558730 B2 JPH0558730 B2 JP H0558730B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子式計測器により、心臓の脈動数
（脈拍数）の最低値を測定し、過去のデーターと
比較することにより、当日の疲労や精神的ストレ
スの度合いを判断することのできるストレスレベ
ル測定装置に関するものである。
［従来の技術］ 現在の医療機器は、電子技術の発達により目覚
ましく進歩し、病気や健康診断用に様々な装置が
ある。
この様な目的を使用されるものとして脈拍計が
あるが、脈拍計に関する発明や考案は数多くあ
る。特に脈拍計においては、脈拍は一般に時々
刻々変化するので、いかに正確にしかも短時間で
平均脈拍数を計測するかが問題の焦点になつてい
る。
そのために、通常、脈拍信号のパルスの周期の
時間を測定して、この測定値から１分間当たりの
脈拍数に換算する周期換算方式が用いられてい
る。この方式においてもサンプリングデータのバ
ラツキによるデータの信頼性の問題があるが、分
散値を基準値と比較してデータのバラツキを少な
くする方式として特開昭61−209634号等がある。
また、時系列的に脈拍値を演算処理することによ
つて平均値を正確にしかも短時間で得る方法とし
て特開昭64−49538号がある。
これらはいずれも脈拍計そのものに関する発明
であり、いかに正確に脈拍数が測定されても、医
学知識のない一般の人々が、この測定値を用いて
直ちに健康状態を判断することは非常にむずかし
い。
そこで、脈拍計に使用者の平常脈拍数を設定
し、運動を行つた後の脈拍がこの平常脈拍数まで
に回復する時間を測定する機能を付加して、運動
による体力向上の程度を知ろうとしたものが特開
昭62−53633号として提案されている。
この発明は運動によつて多くなつた脈拍数が平
常に戻るまでの時間で本人の体力を測定しようと
するもので、本人の過去の履歴データと比較して
本人の健康状態を表示する本発明のものとはその
目的を異にしている。
又、脈拍速度の判定によつて、健康状態を測定
するものが市販されているが、かなり高価で個人
向きではない。
［発明が解決しようとする課題］ 人間の健康状態を正確に計測してそれを適確に
表示することは非常に困難である。なぜならば、
今までは、人間の健康状態を適確に現す適当な尺
度が存在せず、専門医等が体温、脈拍、心電図等
から総合的に判断する以外は適当な方法なかつた
からである。
ところが、本発明者は、経験的に脈拍数の最低
値すなわち、安静にしていた時の脈拍数の変動が
人間の健康状態を現すバロメータになるとの知見
を得、この知見に基づき電子式測定器を用いて人
間の健康状態を適確に表示することのできる測
定・表示器を開発したものである。
以下この知見について説明を補足する。
(イ) 体温と脈拍数の変動巾 入院した時、何処の病院でも一日３回体温と脈
拍を計る。これらは身体状況、特に病状を知る上
で、極めて重要だからである。
体温は標準的は36度から、高熱で42度位まで変
化する。その変化比率は 42÷36＝1.17すなわち、標準値から最高値まで
17％の変化の幅がある。
これに対し脈拍の場合、標準値を70として最高
値は200位まである。同様にして変化比率を計算
すると200÷70＝2.85 最高値は185％も増加する。これは実に、体温
変化の10倍も激しいことを示している。
又体温の変化の時定数は、６分程度といはれる
のに対し、脈拍は３秒程度で反応する。この反応
速度は後者が百倍も高いことが分る。
本発明はこの激しく変化する脈拍の特性につい
て研究した結果、体温計では検出できないような
微妙な変化までも検出できる、健康状態と相関関
係にある脈拍数の検出表示方法を見出したのであ
る。脈拍数の変化の激しさは即、僅かな症状の変
化をも、感知できることを示している。
(ロ) 「ストレスレベル」と健康度合の関係 人は外からの刺激に対し、防衛機構が働く、こ
れがストレスである。ストレスが一定の限度を越
し、これに耐えられなくなつた状態が病気である
といはれている。ストレスが増えれば、健康状態
は低下する。
脈拍数は立つているか、座つているか、寝てい
るかによつて、敏感に変化し、又同じ姿勢で動か
ずにいても、絶えず変動を繰返すものである。身
体にかかる負荷の増大があれば、直ちに脈拍数は
増加する。歩いたり走つたり物を持ち上げたりし
た時、それに応じて脈拍数が上昇することは、誰
でも体験していることである。
このことは脈拍数を制御する器官は、身体各部
からの負荷状況を受信し、集約することを示めし
ている。病気を含めて負荷が少なくなれば、脈拍
数が低くなることは容易に推定できる。横になつ
た時が一番低くなる。この原理を利用して、人間
の健康状態の判定に役立てようとするものであ
る。
(ハ) 「ストレスレベル」と基礎脈拍数の関係 平常時の脈拍数が低い程健康である。事実マラ
ソンの選手は一般の人々よりかなり低いといはれ
る。適度な運動を、長期にわたり継続すると、健
康度合の改善に比例して脈拍数が、次第に低下す
ると考えられる。
１回２キロメートルの軽いジヨギングを始めた
初期の頃から、平常脈拍数を連続的に測定した結
果、２週間にわたり１日平均１分当り１拍ずつ低
下することが確認された。これは自覚できない程
の身体の微少な変化に、敏感に反応していること
の証拠である。
毎日同じ時刻頃ジヨギングを開始、出発時の脈
拍数を測定すると、その度毎に数値が変わること
が分る。これは測定前の身体状態に密接な関係が
ある。出発時の脈拍数は、その直前の生活条件に
よつて変化する。例えば外出から帰宅後のよう
に、活動した直後であれば高く、昼寝で休んだ直
後であれば低く出る。そしてその日の健康状態に
よつても、かなり影響を受けることが分つてき
た。
女性が避妊のため基礎体温を測定するように、
例えば、毎朝、寝床で目覚めた直後の一番リラツ
クスした時の脈拍数を測定すれば、一番低い脈拍
数を計測できる筈である。しかも測定時の条件は
同一となり、測定精度も向上する。
このように、１日の内で一番リラツクスした時
の脈拍数が最も低くなる。この、脈拍数の最低値
をここでは、「基礎脈拍数」と称する。
しかしながら、当然この基礎脈拍数は季節や本
人の健康状態によつて変化する。そこで、長期的
に本人の基礎脈拍数を計測して、その最低値（こ
こでは「最下限基礎脈拍数」と称する。）を記録
する。この最下限基礎脈拍数が本人の最高の健康
状態を現すことになる。
つまり、最下限基礎脈拍数とその日測定した基
礎脈拍数との差が不健康の度合いを現すことにな
る。したがつて、基礎脈拍数から最下限基礎脈拍
数を減算して得た値をここでは「ストレスレベ
ル」と称する。
しかし、計測を開始した当初に於いては、この
最下限基礎脈拍数はしばしば更新されることにな
る。初期においては週毎に更新されることが多い
が、次第にその間隔が延びて半年か一年に一回の
更新になる。
このような状態になれば計測されるストレスレ
ベルは極めて正確に本人の健康状態を現すことに
なる。
［発明の目的］ そこで、本発明は、肉体的疲労や、精神的スト
レスの累積状態、すなわち、ストレスレベルを簡
単に測定しその結果を分析、評価することのでき
るストレスレベル測定装置を提供することを第１
の目的とする。
本発明は、病院用としては勿論、家庭用として
特に専門知識を持たなくとも簡単に本人の健康状
態を判断することができるストレスレベル測定装
置を提供することを第２の目的とする。
本発明は、軽量で、取扱いが容易で携帯用とし
て便利で、しかも、安価なストレスレベル測定装
置を提供することを第３の目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、請求項１のストレ
スレベル測定装置は、 (a) 脈拍検出部で検出した脈拍信号を処理して、
単位時間当りの平均脈拍数を連続的に計数して
それを一時記憶すると共に表示する手段、 (b) 上記(a)により連続して計数した単位時間当り
の平均脈拍数を逐次比較して、その最低値が入
力される毎に一時記憶された最低脈拍数を更新
してそれを表示すると共に、最終的な最低脈拍
数を当日処理の基礎脈拍数として決定し、それ
を記憶すると共に表示する手段、 (c) 当日処理の基礎脈拍数と過去に計測された本
人の基礎脈拍数の最下限値とを比較して、過去
に計測された最下限値を下回る基礎脈拍数が出
現した時には最下限値を更新すると共に、これ
を記録表示する手段、および、 (d) 測定終了時に、当日処理の基礎脈拍数から過
去に計測された本人の基礎脈拍数の最下限値を
減算して得た値をストレスレベルとして記憶さ
せると共に、過去の一定期間における本人のス
トレスレベルと共に比較表示する手段とを含む
ことを特徴とする。
これを第１図の原理を説明するためのフローチ
ヤートに従つて、具体的に説明する。
まず、ステツプS1で脈拍信号のサンプルを連
続的に抽出する。
通常５〜10拍単位でサンプルを抽出して各サン
プル毎に平均脈拍数計算のための一括処理をす
る。
ステツプS2で各サンプル毎に平均脈拍数の計
算を行う。
平均脈拍数を使用する理由は、１〜２拍単位で
脈拍のパルスの周期時間を測定すれば、バラツキ
が多く、データの精度が落ちるために、最低５拍
以上の脈拍信号を一括処理してその平均値を出
す。
ここでは、単位脈拍数を６拍として単位脈拍数
毎の時間を測定し、単位時間当り（例えば、１
分）の平均脈拍数の計算を行なつている。
この時間の測定は、抽出された６拍単位の脈拍
信号のパルスの周期すなわち、波長の長さをクロ
ツクパルスによつてカウントすることによつて行
われる。この際100ヘルツのクロツクパルスを使
用すれば、１／100秒単位の細かさで時間を測定
することができる。
次に、測定された時間から単位時間（１分）当
りの脈拍数を逆算する。１／100秒単位で計測さ
れているので、得られた単位時間（１分）当りの
平均脈拍数は有効桁数0.1拍の精度でカウントす
ることができる。
ステツプS3で当日処理の平均脈拍の最低値を
記録更新する。
この処理は各サンプル毎に計測されてくる平均
脈拍数を逐次比較して、その最低値を記録するこ
とによつて行われる。この処理時間は経験的には
５〜10分で最低値が次第に収斂してきて、それ以
上長く測定してもそれ以下の値は得られないの
で、８分程度で十分である。
ステツプS4でサンプル中のエラーデータを除
去する。（後で述べる。） ステツプS5でこのようにして得られた平均脈
拍数の最低値からエラーデータによるものを除い
たものを当日処理の基礎脈拍数として決定して、
それを記録すると共にデイスプレイ等に表示す
る。
ステツプS6で当日処理の基礎脈拍数と過去に
計測された本人の基礎脈拍数の最下限値（最下限
基礎脈拍数）とを比較して、当日処理の基礎脈拍
数が最下限基礎脈拍数を下回つた時は最下限基礎
脈拍数を更新すると共にこれをデイスプレイ等に
表示する。
ステツプS7で当日処理のストレスレベルを求
める。
このストレスレベルは当日処理の基礎脈拍数か
ら過去に計測された最下限基礎脈拍数を減算する
ことによつて得られる。
ステツプS8で当日処理のストレスレベルを過
去の一定期間における本人のストレスレベルと共
に比較表示する。そのためには、過去の一定期
間、少なくとも、２週間分のストレスレベルをメ
モリに記憶させておく必要がある。また、比較表
示は、測定終了のスイツチを押すと自動的にグラ
フの日付けが繰り上げられ、当日分を含めて常
に、一定期間、例えば、２週間分のストレスレベ
ルがグラフとしてデイスプレイ等に表示される。
＜エラーデータの除去＞ 脈拍の測定時にくしやみをしたり、不整脈が出
るとその値が大きく変化する。特に不整脈の場合
は脈拍間隔が延びるので、単位脈拍数（６拍）を
カウントする時間がその分だけ長くなり、それを
元にして計算した平均脈拍数は比較的小さい値と
なる。したがつてこの不整脈等のエラーデータを
除去するために、請求項２のストレスレベル測定
装置ではエラーデータを除去する手段を設けた。
すなわち、第１図のステツプS3の処理中で、
それまでに一時記憶された最低脈拍数より下回る
平均脈拍数が出現した時は、ステツプS4におい
て前回までの最低脈拍数との差を出してその差が
一定のしきい値を越える時は、これを不整脈等に
よるエラーデータとしてカツトする。
なお、通常の平均脈拍数の変化は１〜２拍程度
であるが、不整脈が出ると３〜４拍も変化する。
したがつて、経験的にしきい値Ｅを「３」とし最
低脈拍数の変化が３拍以上のものを不整脈等によ
るエラーデータとして除去している。
＜最低脈拍数更新の信号音の発生＞ 前述の通りに、測定開始後は頻繁に最低脈拍数
が更新されるが数分経つと極たまにしか更新され
なくなる。したがつて、請求項３のストレスレベ
ル測定装置では、ステツプS3.の最低脈拍数の更
新時にその値をデイスプレイ上に表示すると共
に、信号音を発して使用者の注意を喚起するよう
にした。
これによつて、使用者は常に計器を注視してい
なくても、信号音が間遠くなり、やがて聞かれな
くなれば、当日の基礎脈拍数に到達したことを容
易に認識することができる。
［作用］ 上記のストレスレベル測定装置によれば、脈拍
数を時間によつて測定している。人間の健康状態
を表すバロメータとしては血圧、体温等他に多く
存在するが、これらの測定には圧力や温度を計測
する必要がある。ところが、最近の技術によれ
ば、圧力や温度の計測に比較して時間の測定が最
も精度がよいのでストレスレベルの測定の基礎を
脈拍数とした。しかも、この脈拍数の測定には単
位時間当りの平均脈拍数を用いているので、バラ
ツキのない正確な測定値を得ることができる。
次にこの平均脈拍数の最低値を抽出することに
より、当日の本人の最良の状態における脈拍数を
基礎脈拍数として決定することができる。
またその際、不整脈等によるエラーデータを除
去してデータの信頼性を高める。
次に、当日の基礎脈拍数と過去に計測された本
人の基礎脈拍数の最下限値とを比較して、過去に
計測された最下限値を下回る基礎脈拍数が出現し
た時に、それを更新することにより、本人の最下
限値すなわち最良の状態を現す基礎値を常に更新
することによりデータの信頼性を向上させること
ができる。
そして、当日の基礎脈拍数から過去の最下限基
礎脈拍数を減算してストレスレベルをその差とし
て表現することにより、個人差をなくし、また、
変化の度合いを拡大表示することを可能にする。
すなわち、基礎脈拍数は個人によつて大きく変わ
るので、基礎脈拍数で直接表示すると、グラフ表
示のための目盛の範囲を広く取る必要があり、結
果的にはグラフは小さく表示されることになる。
これを、基礎脈拍数と最下限基礎脈拍数との差
として表せば、個人差による変動幅をある一定の
範囲に収めることができる。また、基礎脈拍数と
最下限基礎脈拍数との差は通常１分間当り10〜20
拍程度であるので、脈拍数の絶対値（通常１分間
当り70拍前後）で表示するよりか変化の度合いが
拡大される。
一方、当日における平均脈拍数の変動幅は１〜
２拍程度であるので、その細かい変動まで検出す
るためには平均脈拍数の計測は１／10拍の単位迄
の精度で計測する必要が生じてくる。
最終的にこのようにして得られたストレスレベ
ルを過去のデータと比較表示することにより極め
て明瞭に本人の体調、健康状態を表示することが
できる。
［実施例］ 本発明のストレスレベル測定装置の実施例を図
面について説明する。
第２図は携帯用に設計したストレスレベル測定
装置の外観図で、第３図は第２図のストレスレベ
ル測定装置のデイスプレイ表示の実例を示すもの
である。
第２図において、１，２はバンド取付け部で、
ここにバンドを取付け腕に装着できるようにして
いる。従つて、携帯して旅行中も脈拍の測定が可
能になる。３は液晶デイスプレイで、幾つかのモ
ードが設定されていて、このモード切替えによつ
て画面表示が切替えられる。例えば、モード１で
は約２週間分のストレスデータをグラフ表示す
る。モード２では測定日時、経過時間、脈動状
態、脈拍測定現在値、最低値、最下限基礎脈拍値
が表示される。
第２図ではモード１の２週間分のストレスレベ
ルのデータがグラフ表示されている。
Ｘ軸が測定日で14回分が表示される。Ｙ軸がス
トレスレベルを表すが、基礎脈拍数から最下限基
礎脈拍数を引いた値にある定数（例えば５倍）を
掛けた数値で表示される。
グラフの底辺すなわちストレスレベル“０”は
最下限基礎脈拍数に相当する基準値である。中央
の実線が健康と半健康の境界線を示し通常ストレ
スレベル“50”を表示する。下の健康の部を３分
割し、上の半健康の部も３分割してそれぞれの区
分のレベルを表している。
スイツチは画面の上下に４ケづつ計８ケある。
４は電源ONスイツチ、５は計測開始のスタート
スイツチ、６は測定終了のストツプスイツチであ
る。７は電源OFFスイツチ、８はカレンダ時計
の修正のモードスイツチ、９は年、月、日、時
間、分の選択スイツチ、１０はデータを修正する
スイツチである。１１は画面モード切替えスイツ
チである。
第３図は液晶デイスプレイ３でモード２の実例
を表示したものである。
なお、１２は測定日時表示部で測定月日および
測定時刻を時、分で表示する。１３は経過時間表
示部で経過時間を分で表示する。１４は脈動状態
表示部で脈動状態をハート印の点滅状態で表示し
て脈拍検出器の装着状態の点検に用いる。１５は
現在脈拍数表示部で測定中の現在値を拍数で表示
する。１６は最低脈拍数表示部で当日の脈拍測定
値の最低値を拍数で表示する。１７は最下限基礎
脈拍数表示部で過去において計測された最低の基
礎脈拍数を拍数で表示する。
第４図は本発明の構成を示すブロツク図であ
る。
図中、２０は脈拍検出器で指先に光を当てて脈
流による変化を受光器で検出し、脈拍数に応じた
波形を発生させるものである。
２１は脈拍計数器で脈拍検出器２０で検出した
脈拍波形より平均脈拍数を計測するための装置
で、パルス増幅器２２、パルスクランパ２３、パ
ルス微分器２４、パルスカウント回路２５、矩形
波増幅器２６、タイムカウンタ２７より構成され
ている。
パルス増幅器２２は脈拍検出器２０で検出した
脈拍波形を増幅する回路、パルスクランパ２３は
ノイズレベルをカツトして、脈拍パルスを整形す
る回路、パルス微分器２４は脈拍パルスをで微分
してパルスの立ち上がりを鋭くする。この脈拍に
連動するパルスをマイクロコンピユータ２９に送
つて表示のための処理をする。この表示は第３図
の脈動状態表示部１４で行われ、装置の装着状態
の点検に利用される。パルスカウント回路２５は
送られて来たパルスを単位脈拍数例えば６拍分づ
つカウントする回路で、パルスの入力毎にコンデ
ンサを階段状に充電し、予め定めた高さの電圧に
達した時に、電圧検出ダイオードにより放電する
バケツト回路である。これで正確な脈拍６拍分に
相当する階段状の波形が形成される。
矩形波増幅器２６はパルスカウント回路２５で
得られた階段状の波形を整形して正確な矩形波を
作り、増幅レベルを調整する回路である。タイム
カウンタ２７は脈拍６拍分に相当する矩形波の長
さすなわち時間を計測するための回路であるが、
そのためには、クロツクパルス発生器２８から送
られてくるクロツクパルスの分周によつて適宜な
パルスを作り、矩形波の長さに比例するカウント
を得る。クロツクパルスを100ヘルツのパルスと
して構成した時には100分の１秒を単位とする数
値で６拍分の脈拍に相当する時間を表わすことが
できる。そしてマイクロコンピユータ２９によつ
て、タイムカウンタ２７により得られたカウント
数、すなわち６拍分の時間を逆算すれば１分当り
の脈拍数すなわち平均脈拍数が得られる。
第５図は第４図のマイクロコンピユータ２９の
部分をより詳細に示したブロツク図である。３０
は表示部、３１は出力部である。３２は入力部で
脈拍計数器で得られた脈拍数をCPU３３に送り
演算処理を行なわせる。
３４は命令デコーダで外部入力またはタイミン
グ回路の指示によつてデータの転送、検索、演
算、入出力等の命令を解読してCPUを制御する。
３５はROMでこのシステムを制御するプログ
ラムが記憶されている。
３６は制御アドレスでROMやRAM等のデー
タのアドレスの指定を行う。
３７はRAMで演算結果等が一時記憶されてい
る。
３８はタイミング回路でクロツクパルス発生器
から与えられるクロツク信号から各種のタイミン
グ信号を発生してROM等に供給する。
以上のように構成されたストレスレベル測定装
置の動作について第２図、第３図、第４図および
第５図について説明する。
なお、この実施例では単位脈拍数を６拍、タイ
ムカウンタの周波数を100ヘルツ、不整脈除去用
のしきい値を３拍として説明する。
脈拍検出器１を装着し、検出光を指先に当てる
と脈流による変化を受光器が検出し、脈拍数に応
じた波形が発生する。この脈拍波形は脈拍計数器
２１に入力され、パルス増幅器２２で増幅され、
パルスクランパ２３でノイズレベルの波形がカツ
トされ、脈拍によるパルスとして整形される。
これら一連の回路は、変動する脈波の波高値を
揃えると共に、不規則に現れる弱い脈拍を除去し
た上、爾後の脈拍数を0.1拍の桁数まで、精密に
測定するための前処理である。
脈拍の測定において、１脈ずつ測定したのでは
バラツキが大きく実用的でないため、６拍をまと
めて平均値を出し計測する。そのために、パルス
クランパ２３で整形された脈拍パルスはパルスカ
ウント回路２５で６拍分単位で処理されて階段状
の波形に変換される。
次に、矩形波増幅器２６で正確な矩形波に変換
され、タイムカウンタ２７に送られる。ここで脈
拍６拍分に相当する矩形波と100ヘルツのパルス
により、矩形波の長さに比例するカウントが得ら
れる。このカウント数は100分の１秒を単位とす
る数値で、６拍分の脈拍に対応する時間を表して
いる。
この数値をマイクロコンピユータ２９の入力部
３２に送る。
測定された脈拍数はマイクロコンピユータ２９
で処理され、平均脈拍数の計算、不整脈の除去、
最低平均脈拍数の更新・登録、ストレスレベルの
計算、ストレスレベルの比較表示、最下限基礎脈
拍数の更新・登録等の処理が行なわれる。
これらの処理を第６図のフローチヤートによつ
て説明する。
ステツプS11で脈拍検出器２０により脈拍信号
のサンプルが抽出される。
ステツプS12で測定時間内であるかどうかをチ
エツクする。測定時間は２分、５分、８分と使用
者が任意に選択して設定することができる。
設定した時間以内であれば、ステツプS13でパ
ルス増幅器２２から矩形波増幅器２６までの一連
の処理を行なつて、６拍分の矩形波を形成する。
ステツプS14で上記の６拍分の矩形波をクロツ
クパルス発生器２８のパルスの分周で得られた
100ヘルツのパルスによつてカウントして矩形波
の長さすなわち時間を１／100秒単位で計測する。
ステツプS15ではステツプS14で得られたカウ
ント数Ｔから１分当りの脈拍数（平均脈拍数）Ｍ
を次式により演算する。
１拍当りの時間（分／拍）： ｔ＝Ｔ×１／100×１／60×１／６＝Ｔ／36000 平均脈拍数（拍／分）：Ｍ＝１／ｔ＝36000／Ｔ ステツプS16で前回までの平均脈拍数の最低値
と比較する。前回までの最低値と等しいかまたは
それよりも大きい場合はステツプS11に戻つて次
のサンプルを抽出する。前回までの最低値を下回
つた場合は次のステツプS17に進み、不整脈等の
エラーデータの除去を行なう。
ここでは前回までの最低値を下回つた数値が一
定のしきい値を越えた場合には不整脈等によるエ
ラーデータとして除去している。
前述のように脈拍の測定は６拍をまとめて平均
値を出して計測すると、１分当りの平均脈拍数の
通常の変化では１〜２拍位のゆるやかな変化で、
上昇降下を繰返すものである。しかし、この６拍
の中に不整脈が出ると、平均値が狂い３〜４拍も
変化するのですぐそれと分る。したがつて、比較
器での比較条件として「３」を使用すれば、上昇
降下の変化が３拍よりも少ないものは通過させ次
のステツプのステツプS18に送る。３拍以上の急
激な変化のものは不整脈等によるものと判断し
て、カツトして次の回路への伝送を防ぐ。
ステツプS18は次々に送られてくるサンプルの
平均脈拍数を逐一比較し、前回迄の最低値を下回
つたものが出れば最低値を更新して登録をする。
脈拍数は数分間の間に、何回か上昇降下を繰り
返す。或る一定の値まで上昇すると下降し始め、
低い値から再び上昇に転ずるという具合で、絶え
ず変動している。この低い値は測定時間中におい
て、何回も切り下げられる。しかし、ほぼ一定の
時間が経過すれば、それ以上は下がらなくなる。
この時間は経験的に８分前後である。
又測定中ずつと計器を注視するのは、早朝の場
合眠くてできない時がある。そのような時のため
に、ステツプS18′において測定時間中、最低脈拍
数が切替わつた都度、デイスプレイに表示すると
共に、信号音を出して使用者に知らせるようにす
る。これによつて使用者は計器を注視しなくて
も、測定状態を掴むことができる。
８分を経過すると、ステツプS12において測定
時間経過を判断してステツプS19へ飛ぶ。
ステツプS19では基礎脈拍数の決定を行なう。
これは、ステツプS12において得られた最終的な
平均脈拍数の最低値を基礎脈拍数として取り込
み、メモリに蓄積する。ステツプS20ではステツ
プS19で得られた基礎脈拍数と本人の過去におい
て計測された基礎脈拍数の最低値（最下限基礎脈
拍数）とを比較する。
当日処理の基礎脈拍数が最下限基礎脈拍数と等
しいかまたはそれよりも大きい時は、次のステツ
プのステツプS21に進む。
ステツプS21ではストレスレベルの計算が行わ
れる。ストレスレベルは当日処理の基礎脈拍数よ
り最下限基礎脈拍数を減算して得た数値である
が、表示の都合上５倍にして表示する。
ステツプS22では当日計測されたストレスレベ
ルと過去において計測されたストレスレベルが比
較表示される。これは、第２図に示すようにモー
ド１において行われ、当日計測されたストレスレ
ベルが過去２週間分のストレスレベルと共に、棒
グラフとして液晶デイスプレイ３上に表示され
る。なお、ステツプS20当日処理の基礎脈拍数が
最下限基礎脈拍数よりも小さい時は、ステツプ
S23に進み、最下限基礎脈拍数の更新・登録を行
なう。
その結果、ストレスレベルの計算および比較表
示はそれぞれステツプS24において新しく更新さ
れた最下限基礎脈拍数を基準にして行なわれる。
最下限基礎脈拍数が更新された時はストレスレ
ベルは当然０となるが、ステツプS20において当
日処理の基礎脈拍数が最下限基礎脈拍数と等しい
時もストレスレベルは０となるので、グラフ表示
する際両者を区別するために、適当な識別記号、
例えば、前者を“Ｌ”、後者を“０”としてグラ
フ上に表示するのが好ましい。
さらに、最下限基礎脈拍数を更新した時には最
下限基礎脈拍数表示部１７に更新値を点滅表示
し、更新したことを使用者に知らせる。
なお、この実施例では、脈拍計で脈拍数を測定
した場合を基にしているが、脈拍の時間間隔を直
接測定しても、同様の結果が得られる。また心拍
計や心電計を利用した場合も基本的には同じであ
る。
＜使用方法＞ 第２図の電源0Nスイツチ４を押すと電源が入
り、液晶画面にモード１のグラフが現れる。これ
は過去２週間分のストレスレベルを表している。
次に、画面モード切替スイツチ１１を押すとモー
ド２となり計測のデータが表示される。計測スタ
ートスイツチ５を押すと脈拍検出器２０が作動
し、脈拍の測定が行われる。計測時間は２分、５
分、８分等任意に設定できる。測定中に現在値は
刻々変わりその数値が第３図の画面上の表示部１
５に表示される。最低値が更新されればその都度
表示部１６にその値が表示されると共に信号音が
発せられ、使用者は画面を見なくとも最低値が更
新されたことを知ることができる。
設定した測定時間が経過すると経過時間表示部
１３の数値が固定表示されると共にブザー等の信
号音が発せられる。そこで、測定終了スイツチ６
を押すと、自動的に画面が切り替わると共にグラ
フの日が繰上げられ、当日分を含めて２週間分の
ストレスレベルのグラフが表示される。
なお、最下限基礎脈拍数が更新された時には、
表示部１７にその数値が点滅表示される。また、
最下限基礎脈拍数の更新後のストレスレベルのグ
ラフはこの更新された基準値を基にして表示され
ることになるが、更新時はストレスレベルは０と
なるので、グラフ表示上では、例えば、「Ｌ」等
の識別記号を表示させる。
計測が終了すれば電源OFFスイツチ７をオフ
にする。
＜実験例＞ 本発明のストレスレベル測定装置を実際に使用
した実績を次に示す。
第７図は1989年１月から４月迄の４ケ月間毎
日、朝起きた直後に８分ずつ測定した結果をグラ
フに示したものである。
このグラフからも分かるようにこの期間のスト
レスレベルは、概ね健康状態を示すレベル５０以
下に収まつているので健康状態はほぼ良好であつ
たといえる。所が、１月末のＡで示す箇所は急激
に跳ね上がつている。これを測定した時は自覚症
状は余りなかつたが測定値が急激に跳ね上がり測
定器の故障かと思い、１時間、２時間後に再検査
しても測定値が変わらず、体調を崩していること
が分かつた。事実軽い風邪をひいていたことが後
で判明した。その直後通院し２日休養する。４日
目で元の状態に回復した。
第８図は1990年５月から８月中旬迄の記録であ
る。
５月の中旬と６月の終りから７月の初めにかけ
て異常値Ｂ，Ｃが見られる。Ｂは風を引き２日休
養して治つた。Ｃでまた冷房で風邪を引く。通院
して診断を受けたが仕事が忙しくて休養できず風
邪をこじらせる。その結果がグラフ上によく現れ
ている。
また、第７図と第８図を比較して見ると、第７
図の方が比較的低くしかもバラツキも少ない。こ
れは季節変動を現しているもので、気候が良い３
月、４月は平均して低い値がでるが、梅雨時のよ
うに鬱陶しい時や気温の変動の激しい時は概して
高い値がでる。
［発明の効果］ このストレスレベル測定器によれば、本人の健
康状態が数字として適確に表示することができ
る。しかもそのデータは長期間使用すればする
程、本人の基礎脈拍数の基準値すなわち最下限基
礎脈拍数が真数に近付きより正確なストレスレベ
ルを測定することができる。このストレスレベル
は当日測定した本人の基礎脈拍数と過去において
測定された本人の最下限基礎脈拍数との差として
求めているので、個人差をなくすことができる。
また、このストレスレベルの基礎となる脈拍数
の測定には100ヘルツのパルスの使用によつて100
分の１秒単位の精度で計測し、0.1拍の桁数まで
の正確な平均脈拍数が得られるので、微妙な体の
変化を測定する上で極めて有効である。
このようにして求めた平均脈拍数と最下限基礎
脈拍数との差をストレスレベルとして比較するこ
とによつて変化の度合いを拡大して表示すること
ができる。さらにストレスレベルをデイスプレイ
上に表示する時に適当な常数を掛けて拡大表示す
ることによつて、脈拍の変化を明確にグラヒツク
表示することができる。
その結果、自分では気付かないような軽度な風
邪や、ストレスの蓄積状態をグラフ上で明確に知
ることができ、たとえ、医学の専門知識のない一
般の人でも自分の健康状態を容易に判断し、健康
管理に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のストレスレベル測定器の原理
を説明するためのフローチヤート、第２図は携帯
用に設計したストレスレベル測定器の平面図、第
３図は第２図のストレスレベル測定器のデスプレ
イ表示部の拡大図、第４図はストレスレベル測定
器の構成を示すブロツク図、第５図は第４図のマ
イクロコンピユータの部分をより詳細に示したブ
ロツク図、第６−１図および第６−２図は本発明
の動作を説明するためのフローチヤート、第７図
および第８図は本発明のストレスレベル測定器に
よつて実測した実例を示す説明図である。 図中、３……液晶デイスプレイ、２０……脈拍
検出器、２１……脈拍計数器、２２……パルス増
幅器、２３……パルスクランパ、２４……パルス
微分器、２５……パルスカウント回路、２６……
矩形波増幅器、２７……タイムカウンタ、２８…
…クロツクパルス発信器、２９……マイクロコン
ピユータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 脈拍検出部で検出した脈拍信号を処理し
    て、単位時間当りの平均脈拍数を連続的に計数
    してそれを一時記憶すると共に表示する手段、 (b) 上記(a)により連続して計数した単位時間当り
    の平均脈拍数を逐次比較して、その最低値が入
    力される毎に一時記憶された最低脈拍数を更新
    してそれを表示すると共に、最終的な最低脈拍
    数を当日処理の基礎脈拍数として決定し、それ
    を記憶すると共に表示する手段、 (c) 当日処理の基礎脈拍数と過去に計測された本
    人の基礎脈拍数の最下限値とを比較して、過去
    に計測された最下限値を下回る基礎脈拍数が出
    現した時には最下限値を更新すると共に、これ
    を記録表示する手段、および、 (d) 測定終了時に、当日処理の基礎脈拍数から過
    去に計測された本人の基礎脈拍数の最下限値を
    減算して得た値をストレスレベルとして記憶さ
    せると共に、過去の一定期間における本人のス
    トレスレベルと共に比較表示する手段とを含む
    ことを特徴とするストレスレベル測定装置。 ２ 新たに入力された平均脈拍数が一時記憶され
    た最低脈拍数よりも小さくて、しかもその差が一
    定のしきい値よりも大きい時は、その測定値をエ
    ラーデータとして不採用にするエラーデータ除去
    手段を設けたことを特徴とする請求項１のストレ
    スレベル測定装置。 ３ 単位時間当りの平均脈拍数を逐次比較して、
    その最低値が入力される毎に一時記憶された最低
    脈拍数を更新してそれを表示する際、信号音を発
    して最低脈拍数が更新されたことについての披検
    者の注意を喚起する手段を設けたことを特徴とす
    る請求項１のストレスレベル測定装置。
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