JPH0576501A - 監視システムおよび監視システムに用いられる携帯用電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々の運動中に心電波，心拍数，血圧等の生
体情報を測定でき、同時に複数の被検者の運動中の生体
情報を監視できる監視システムおよび監視システムに用
いられる携帯用電子機器を提供する。 【構成】 複数のシャツ１は複数の被検者に夫々着用さ
れ、被検者の生体信号（心電波形）を電極により検出
し、この生体信号を電磁誘導によりコイル２から送信す
る。複数の腕時計３はシャツ１を着用した被検者の腕に
夫々装着され、コイル２から送信された生体信号をコイ
ル４で受信し、生体信号に基づく脈拍データおよび識別
コードをアンテナ５から無線送信する。受信機６は各腕
時計３から送信された脈拍データと識別コードとをアン
テナ７で受信して監視装置８に送出し、監視装置８は送
出された脈拍データを識別コード毎に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は患者等の被検者の心電
波，心拍数，血圧等の生体情報を監視可能な監視システ
ムおよび監視システムに用いられる携帯用電子機器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】患者のリハビリテーションや運動療法に
おいて、運動中の心拍（脈拍）や血圧等を監視すること
は運動を効果的また安全に実施する上で必要である。ま
た、スポーツ選手や健康増進、フィットネスの目的で運
動を行なう場合においても同様である。従来より耳たぶ
の血流変化を光学的に捉らえて「自転車こぎ」運動中に
おける脈拍を監視し、被検者の運動負荷をコントロール
できるようにしたエルゴメータが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エルゴ
メータでは運動の種類が「自転車こぎ」に限定されてし
まうという欠点がある。また、エルゴメータを用いない
他の種々の運動では、運動中に被検者の心拍や血圧等を
医者，トレーナー等の第３者が確認できないという不都
合があった。

【０００４】この発明は上記問題を解消する為になされ
たもので、種々の運動で心電波，心拍数，血圧等の生体
情報を測定でき、同時に複数の被検者の運動中の生体情
報を監視できる監視システムおよび該監視システムに用
いられる携帯用電子機器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明は、人体に装着され生体信号を検出して
電磁誘導によって送信する送信手段を備えた複数の電磁
誘導送信機と、この複数の電磁誘導送信機夫々に対応し
て設けられ夫々対応する電磁誘導送信機からの電磁誘導
による生体信号を受信し、受信した生体信号に基づくデ
ータを他とは異なった予め定められたコード信号と対応
させて無線信号で送信する複数の携帯用電子機器と、こ
の複数の携帯用電子機器からの上記無線信号を受信し上
記コード信号毎に対応する上記データを監視する監視装
置とを具備したことを特徴とする。

【０００６】第２の発明は、生体信号を検出して電磁誘
導によって送信する電磁誘導送信機からの電磁誘導によ
る生体信号を受信し、受信した生体信号を監視装置に無
線で送信する監視システムに用いられる携帯用電子機器
であって、上記電磁誘導送信機からの電磁誘導による生
体信号を受信する受信手段と、この受信手段によって受
信した上記生体信号に基づいて脈拍データを得る脈拍デ
ータ算出手段と、予め設定された識別データを記憶する
識別データ記憶手段と、上記脈拍データ算出手段で得ら
れた上記脈拍データと上記識別データ記憶手段に記憶さ
れた上記識別データとを対応させて無線信号で上記監視
装置に送信する送信手段とを具備したことを特徴とす
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図９に
基づいて説明する。図１は本発明を適用した監視システ
ムの構成を示すブロック図である。この監視システムは
複数の被検者（例えば病院における患者）の脈拍を同時
に監視するシステムである。

【０００８】複数のシャツ１は、複数の被検者が夫々着
用するもので、被検者の体に装着されて生体信号、例え
ば心電波形を検出する１対の電極を含む電子回路（後述
する）を備えており、更に、このシャツ１には検出され
た生体信号を電磁誘導信号によって送信するコイル２が
夫々備えられている。

【０００９】複数の腕時計３は、シャツ１を着用した被
検者の腕に夫々装着されるもので、シャツ１のコイル２
から送信された電磁誘導による生体信号を受信するコイ
ル４と、上記生体信号に基づいて得られる脈拍信号を無
線信号で送信するアンテナ５とを夫々備えている。ま
た、複数の腕時計３夫々には被検者を区別するための夫
々他とは異なった固有の識別コードが内蔵されたメモリ
に夫々設定されている。そして、腕時計３はシャツ１か
ら送信された生体信号に基づいて各被検者に対応する脈
拍データを生成し、この脈拍データと識別コードとを無
線信号に変換してアンテナ５から送信する。

【００１０】受信機６は、複数の腕時計３夫々から送信
された各被検者に対応する脈拍データと識別コードとを
アンテナ７により受信して監視装置８に送出する。監視
装置８は、受信機６から送出された複数の脈拍データを
識別コード毎に図示しないＣＲＴ表示装置に一括表示す
る。

【００１１】図２はシャツ１の構成を示す図である。シ
ャツ本体９は例えばランニングシャツのような形状に作
られており、一対の電極１０ａ，１０ｂが左右の脇の下
の位置に設けられている。電極１０ａ，１０ｂは、シャ
ツ１を着た人体の肌に当接し被検者の心臓から発せられ
る生体信号（心電波形）を検出し、電子回路１１に送出
する。電子回路１１はシャツ本体９における脇の下、又
は腰の部分に設けられ、検出された生体信号を電磁誘導
によってコイル２から送信する。

【００１２】図３はシャツ１に設けられた電子回路１１
の回路構成を示すブロック図である。心電波を検出する
一対の電極１０ａ，１０ｂは検出回路１２に接続されて
おり、検出回路１２に生体信号（心電波信号）を送出す
る。検出回路１２は電極１０ａ，１０ｂから出力された
生体信号を増幅して心電波波形信号を送信回路１３に送
出する。検出回路１２から出力される生体信号（心電波
波形信号）は、例えば図９（Ａ）に示すような信号であ
る。送信回路１３は検出回路１２から入力された生体信
号を電磁誘導信号に変換し、コイル２から送信する。送
信回路１３からの送信出力は、例えば図９（Ｂ）に示す
ような信号である。なお、コイル２から送信される電磁
誘導による生体信号は、２ｍ位までの距離であれば十分
に検出可能である。電源回路１４は例えば電池等を含
み、電源スイッチ１５を介して検出回路１２および送信
回路１３に駆動電圧を供給する。

【００１３】図４は腕時計３の回路構成を示すブロック
図である。コイル４はコイル２から送信された電磁誘導
信号による生体信号を検出する検出コイルで、受信回路
１６に接続されている。受信回路１６はコイル４により
検出された電磁誘導による生体信号を受信し、受信した
生体信号を波形整形回路１７に出力する。波形整形回路
１７は受信回路１６から出力された生体信号を波形整形
し、例えば図９（Ｃ）に示すような矩形波信号に変換し
て制御部１８に出力する。なお、受信回路１６と波形整
形回路１７とは、制御部１８から供給される動作信号に
応じて動作を開始する。

【００１４】制御部１８はＲＯＭ１９に予め記憶したマ
イクロプログラムに基づいて各部を制御して各種処理を
行なう中央処理部である。ＲＡＭ２０は各種データを記
憶するメモリであり、詳細は図６を参照して後述する。
シリアル変換回路２１は制御部１８から出力された後述
する脈拍データおよび識別コードデータをシリアル信号
に変換して送信回路２２に入力する。送信回路２２は入
力されたシリアル信号を無線信号に変換してアンテナ５
から送信する。表示駆動部２３は制御部１８から出力さ
れる表示データに基づいた表示駆動信号を表示部２４に
出力し、表示部２４を表示駆動する。表示部２４は例え
ば液晶表示素子により構成され、現在時刻等を表示す
る。

【００１５】キー入力部２５は図示しないＫ１キー，Ｋ
２キー，およびその他のキーを備えており、キー操作に
応じたキー入力信号を制御部１８に出力する。ここで、
Ｋ１キーは後述するフラグレジスタＦ0 を反転させて脈
拍測定を開始させるキーである。Ｋ２キーは後述するフ
ラグレジスタＦ1 を反転させて識別コードを設定させる
キーである。

【００１６】報音部２６は制御部１８から出力される報
音信号に基づいてアラーム音を発生する。発振回路２７
は所定周波数のクロック信号を発振し、分周・タイミン
グ回路２８に入力する。分周・タイミング回路２８は発
振回路２７から入力されたクロック信号を分周し、計時
信号等の各種タイミング信号を発生して制御部１８に供
給する。

【００１７】図５は受信機６および監視装置８の回路構
成を示すブロック図である。アンテナ７は腕時計３のア
ンテナ５から送信された無線信号による脈拍データおよ
び識別データを受信するもので、受信回路２９に接続さ
れている。受信回路２９はアンテナ７により検出された
無線信号を受信し、受信した無線信号をパラレル変換回
路３０に入力する。パラレル変換回路３０は受信回路２
９から入力された無線信号をパラレル信号の脈拍データ
および識別コードデータに変換して制御部３１に入力す
る。受信回路２９は制御部３１から供給される動作信号
に応じて動作を行なう。制御部３１は図示しない内蔵Ｒ
ＯＭに予め記憶したマイクロプログラムに基づいて各部
を制御して各種処理を行なう中央処理部である。制御部
３１はパラレル変換回路３０から出力された脈拍データ
および識別データを監視装置８に出力する。監視装置８
は図示しないがＣＲＴ表示装置を備えており、制御部３
１から出力される複数の脈拍データおよび識別データを
一括表示する。また、監視装置８は脈拍データが予め決
められた範囲外になった場合にアラーム音を発生する。

【００１８】図６は図４におけるＲＡＭ２０のメモリ構
成を示す図である。同図において、表示レジスタは表示
部２４に表示される表示データを記憶するレジスタであ
り、計時レジスタは計時処理により順次更新される現在
時刻データを記憶するレジスタである。フラグレジスタ
Ｆ0 は脈拍信号の検出状態を示すフラグを記憶し、フラ
グレジスタＦ1 は識別コードの設定状態を示すフラグを
記憶する。識別コードレジスタは識別コードデータを記
憶するレジスタである。識別コードは、被検者毎に設定
されるもので例えば８桁の数字コードである。例えば、
被検者Ａの識別コードを「０００００００１」、被検者
Ｂの識別コードを「００００００１０」とする。レジス
タＴは、図９（Ｃ）に示すような心電波の矩形波信号の
周期Ｔを計測するためのレジスタである。なお、識別デ
ータはＲＡＭに限らず、ＲＯＭ或いは書き換え可能なＥ
ＥＰＲＯＭに記憶してもよい。

【００１９】次に、図７及び図８を参照して上記実施例
の動作を説明する。図７は腕時計３における全体動作を
示すフローチャートである。

【００２０】ステップＡ１では「Ｆ0 ＝１」か否か即ち
フラグレジスタＦ0 の内容が「１」か否かが判断され
る。ステップＡ１でＹＥＳと判断された場合はステップ
Ａ２に進み、ＮＯの場合はステップＡ３に進む。ここ
で、Ｋ１キーの操作により脈拍測定が設定されている場
合は「Ｆ0 ＝１」になっているが、そうでない場合は
「Ｆ0 ＝０」である。

【００２１】「Ｆ0 ＝１」の場合は、ステップＡ２に進
む。ステップＡ２においては脈拍測定処理が実行され
る。この脈拍測定処理の詳細は図８で後述する。

【００２２】次のステップＡ３ではキー有りか否か、即
ちキー入力部２５でＫ１キーまたはＫ２キーが操作され
たか否かが判断される。ステップＡ３でＹＥＳの場合は
ステップＡ７に進み、ＮＯの場合はステップＡ４に進
む。

【００２３】まだキーが操作されていない場合は、ステ
ップＡ３でＮＯと判断されてステップＡ４に進む。ステ
ップＡ４では計時タイミングか否か即ち計時信号が出力
されたか否かが判断される。ステップＡ４でＹＥＳと判
断された場合はステップＡ５に進み、ＮＯの場合はステ
ップＡ６に進む。

【００２４】計時タイミングの場合は、ステップＡ５に
進んで計時処理が実行される。即ち、ＲＡＭ２０の計時
レジスタに記憶された現在時刻データが更新される。続
くステップＡ６の表示処理では表示レジスタに記憶され
た表示データが表示部２４に表示され、ステップＡ１に
戻る。

【００２５】また、キー入力部２５でＫ１キー，Ｋ２キ
ー，その他のキーが操作されると、ステップＡ３からス
テップＡ７に進む。ステップＡ７ではＫ１キーが操作さ
れたか否かが判断される。ステップＡ７でＹＥＳと判断
されるとステップＡ８に進み、ＮＯの場合はステップＡ
９に進む。

【００２６】Ｋ１キーが操作された場合はステップＡ８
に進み、フラグレジスタＦ0 の内容が反転され、「０→
１」あるいは「１→０」となる。ステップＡ８の実行後
はステップＡ６の表示処理に進む。

【００２７】また、Ｋ１キー以外のキーが操作された場
合は、ステップＡ７からステップＡ９に進む。ステップ
Ａ９においては、Ｋ２キーが操作されたか否かが判断さ
れる。ステップＡ９でＹＥＳの場合はステップＡ１０に
進み、ＮＯの場合はステップＡ１１に進む。

【００２８】Ｋ２キーが操作された場合はステップＡ１
０に進み、フラグレジスタＦ1 の内容が反転され、「０
→１」あるいは「１→０」となる。ステップＡ１０の実
行後はステップＡ６に進む。

【００２９】ステップＡ９で、その他のキーとして、例
えば数値キーが操作されて数値データが入力された場合
はステップＡ１１に進む。ステップＡ１１では「Ｆ1 ＝
１」か否か即ちフラグレジスタＦ1 の内容が「１」か否
かが判断される。ステップＡ１１でＹＥＳの場合はステ
ップＡ１２に進み、ＮＯの場合はステップＡ１３に進
む。

【００３０】「Ｆ1 ＝１」のときは、識別コードの設定
状態であり、ステップＡ１２に進む。ステップＡ１２に
おいては、入力された数値が識別コードとしてＲＡＭ２
０の識別コードレジスタに記憶される。ステップＡ１２
からはステップＡ６に進む。「Ｆ1 ＝１」でない場合
は、ステップＡ１３に進み、その他の処理（例えば時刻
設定等）が実行されてステップＡ６に進む。

【００３１】次に、図８に基づいて上記脈拍測定処理の
詳細を説明する。まず、ステップＢ１において生体信号
有りか否かが判断される。即ち、シャツ１から電磁誘導
により送信された心電波の生体信号がコイル４で検出さ
れたか否かが判断される。ステップＢ１でＹＥＳと判断
されるとステップＢ２に進み、ＮＯの場合はステップＢ
４に進む。

【００３２】まだ生体信号が検出されない場合はステッ
プＢ４に進む。ステップＢ４ではレジスタＴの内容を＋
１する。即ち、前回の生体信号から今回の生体信号まで
の周期ＴがレジスタＴにより計測される。ステップＢ４
の実行後は図８の脈拍測定処理を終了する。

【００３３】生体信号が検出されると、ステップＢ１で
ＹＥＳとなりステップＢ２が実行される。ステップＢ２
では脈拍演算処理が実行される。即ち、前回の生体信号
から今回の生体信号までの周期ＴがレジスタＴにより計
測されているので、この計測時間に基づいて脈拍データ
を演算する。

【００３４】続くステップＢ３においては、演算された
脈拍データおよびＲＡＭ２０に記憶された識別コードを
送信回路２２から送信する。即ち、制御部１８は脈拍デ
ータおよび識別コードをシリアル変換回路２１に出力す
る。シリアル変換回路２１は制御部１８から出力された
脈拍データおよび識別コードをシリアル信号に変換して
送信回路２２に入力する。送信回路２２は入力されたシ
リアル信号を無線信号に変換してアンテナ５から送信す
る。そして、送信後はレジスタＴをクリアする。

【００３５】受信機６は脈拍データおよび識別コードの
無線信号をアンテナ７で受信して監視装置８に送出す
る。受信機６では識別コードに基づいて脈拍データを区
別しているので、脈拍データが複数の腕時計３から送信
されても被検者毎に脈拍データを判別できる。そして、
監視装置８は受信した脈拍データを識別コード別にＣＲ
Ｔ表示装置に表示する。このとき、被検者の脈拍データ
が予め設定した範囲を越えた場合は例えばアラーム音を
発生して知らせる。

【００３６】なお、上記実施例では脈拍データを常時監
視する例を示したが、例えば、３０秒毎或いは１分毎と
いった予め定められた時間毎に測定して監視するように
してもよく、また監視する生体データは脈拍データに限
らず、心電波データそのものや血圧データ，体温データ
等であってもよい。また、データが設定した範囲を越え
た場合に監視装置がアラーム音を発生するようにした
が、腕時計３の報音部２６でもアラーム音を発生させる
ようにしてもよい。さらに、携帯用電子機器は腕時計に
限定されずポケット等に入る電子機器であってもよく、
また監視装置はパーソナルコンピュータ等を使用しても
よい。

【００３７】

【発明の効果】この発明によれば、種々の運動で心電
波，心拍数，血圧等の生体情報を測定でき、同時に複数
の被検者の運動中の生体情報を監視できる監視システム
および監視システムに用いられる携帯用電子機器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用した監視システムを示す図であ
る。

【図２】シャツの構成を示す図である。

【図３】電子回路１１の回路構成を示す図である。

【図４】腕時計３の回路構成を示す図である。

【図５】受信機６および監視装置８の回路構成を示す図
である。

【図６】ＲＡＭ２０のメモリ構成を示す図である。

【図７】動作を示すフローチャートである。

【図８】動作を示すフローチャートである。

【図９】信号波形を示す図である。

【符号の説明】

１…シャツ ２，４…コイル ３…腕時計 ５，７…アンテナ ６…受信機 ８…監視装置 ９…シャツ本体 １０ａ，１０ｂ…電極 １１…電子回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体に装着され生体信号を検出して電磁
   誘導によって送信する送信手段を備えた複数の電磁誘導
   送信機と、この複数の電磁誘導送信機夫々に対応して設
   けられ夫々対応する電磁誘導送信機からの電磁誘導によ
   る生体信号を受信し、受信した生体信号に基づくデータ
   を他とは異なった予め定められたコード信号と対応させ
   て無線信号で送信する複数の携帯用電子機器と、この複
   数の携帯用電子機器からの上記無線信号を受信し上記コ
   ード信号毎に対応する上記データを監視する監視装置と
   を具備したことを特徴とする監視システム。
2. 【請求項２】 上記監視装置は上記データを上記コード
   信号毎に表示する表示手段を備えてなる請求項１に記載
   の監視システム。
3. 【請求項３】 生体信号を検出して電磁誘導によって送
   信する電磁誘導送信機からの電磁誘導による生体信号を
   受信し、受信した生体信号を監視装置に無線で送信する
   監視システムに用いられる携帯用電子機器であって、 上記電磁誘導送信機からの電磁誘導による生体信号を受
   信する受信手段と、この受信手段によって受信した上記
   生体信号に基づいて脈拍データを得る脈拍データ算出手
   段と、予め設定された識別データを記憶する識別データ
   記憶手段と、上記脈拍データ算出手段で得られた上記脈
   拍データと上記識別データ記憶手段に記憶された上記識
   別データとを対応させて無線信号で上記監視装置に送信
   する送信手段とを具備したことを特徴とする監視システ
   ムに用いられる携帯用電子機器。
4. 【請求項４】 上記識別データ記憶手段は、識別データ
   の書き換えが可能な不揮発性半導体メモリからなること
   を特徴とする請求項３に記載の監視システムに用いられ
   る携帯用電子機器。