JPH084580B2 - 心拍数計数用テレメータ装置 - Google Patents

心拍数計数用テレメータ装置

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JPH084580B2
JPH084580B2 JP3319291A JP31929191A JPH084580B2 JP H084580 B2 JPH084580 B2 JP H084580B2 JP 3319291 A JP3319291 A JP 3319291A JP 31929191 A JP31929191 A JP 31929191A JP H084580 B2 JPH084580 B2 JP H084580B2
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    • A61B5/222Ergometry, e.g. by using bicycle type apparatus combined with detection or measurement of physiological parameters, e.g. heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/0006ECG or EEG signals
    • AHUMAN NECESSITIES
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  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トレッドミルなどの運
動負荷装置において被検者から検出した心拍数を無線に
より運動負荷装置本体に送信するための心拍数計測用テ
レメータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トレッドミルやエルゴメータなどの運動
負荷装置では、被検者から検出した心拍信号を運動負荷
装置側のデータ収集装置に送信するにあたって、有線方
式と無線方式とが用いられている。有線方式は、エルゴ
メータで用いられており、被検者から測定した脈波信号
がケーブルによりデータ収集装置側に送られる。無線方
式には超音波方式と磁界方式が知られている。超音波方
式では、被検者の身体に装着された心電図検出用の電極
部と外部に露出させた送信機部がケーブルで接続され、
送信機部から超音波によりデータ収集装置側の受信機部
に心拍信号が送信される。また磁界方式では、被検者が
装着する送信機部を外部に露出させる必要はなく、この
送信機部から心拍信号が磁界によりデータ収集装置側に
送信される。このデータ収集装置には、送信機部の送信
コイルから送られてくる心拍送信信号を受信するための
受信コイルが1つだけ設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、有線方式の
場合、エルゴメータなどで行なわれる下肢運動において
は問題ないが、トレッドミルで行なわれるような全身運
動では、運動中に脈波を検出できないことから、トレッ
ドミルにこの方式を用いるのは適さない。仮に有線方式
をトレッドミルで用いたとしても、歩行訓練中や運動休
止中にのみしか被検者から検出した脈波を送信できな
い。またこの有線方式を運動負荷装置で用いる場合、信
号送信用のケーブルがじゃまとなるばかりでなく、ケー
ブルが被検者の運動に伴って動くときに、周囲のノイズ
を拾いやすいという問題点もある。
【0004】また超音波方式では、被検者に装着される
超音波送信機部を必ず外部に露出させて身体に固定する
必要があり装着が面倒であったり、大きさも大きいため
取り扱いずらいという問題点がある。またこの方式で
は、送信機部と受信機部の間に介在物が在ると、データ
の送信が不能になるという欠点がある。
【0005】また従来の磁界方式では、運動負荷装置に
取り付けられるデータ収集装置に受信コイルが1つ設け
られているだけであり、ノイズに弱いとともに、隣接す
る運動負荷装置と混信を起こしやすいという問題点があ
った。このため従来は、隣り合う運動負荷装置の間隔を
最低でも1.5m以上は離す必要があり、同一のフロア
に並設できる運動負荷装置の台数に制限を与えていた。
【0006】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、隣り合う
運動負荷装置からの混信の影響を受けることなく心拍信
号を正確に計測できる心拍数計測用テレメータ装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明による心拍数計用テレメータ装置は、両側に
サイドレールが設けられた運動負荷装置を使用する被検
者に装着され、この被検者から検出した心拍信号を送信
コイルから所定周波数の磁気信号として送信する送信機
部と、前記サイドレールにそれぞれ設置され、上記送信
コイルから送信される磁気信号を受信する1対の受信コ
イルと、これら受信コイルからの受信信号が増幅・整流
されたあとに入力され、これら入力信号を所定のスレッ
ショルドレベルとそれぞれ比較するコンパレータ回路
と、これらコンパレータ回路からの出力信号がそれぞれ
入力されるアンド回路と、このアンド回路の出力信号に
基づき心拍数を表示する心拍数表示部とを有し、コンパ
レータ回路、アンド回路および心拍数表示部が運動負荷
装置本体に設けられる構成となっている。
【0008】
【作用】上述した構成によれば、コンパレータ回路によ
り所定のスレッショルドレベルと比較することにより、
スレッショルドレベル以下の不要なノイズ成分を除去で
きる。また隣接する運動負荷装置から飛び込んでくる混
信波が一方の受信コイルでのみ受信された場合は、アン
ド回路から出力信号が出ないので、このアンド回路によ
って混信波の影響を除去できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明による心拍数計測用テレメータ
装置の具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図1のブロック図に、このテレメータ装置の一実施例を
示す。この図で、被検者の身体に装着される心電図検出
用の電極部1,2に誘導された心電図信号は増幅器3で
増幅されたあと、QRS波検出回路4に送られる。この
QRS検出回路4では、図2中(a)に示す被検者の心
電図W1からQRS波の検出が行なわれ、検出信号がト
ーンバースト送信回路5に送られる。このトーンバース
ト送信回路5では、QRS波が検出されたタイミングで
トーンバースト送信信号が作られ、図2中(b)に示す
トーンバースト送信信号が、送信コイル6から5kHz
程度の磁気信号として送信される。ここで、増幅器3、
QRS波検出回路4、トーンバースト送信回路5および
送信コイル6は、被検者のたとえば胸部に装着する送信
機部に収容されている。電極部1,2は、この送信機部
に一体に取り付けられている。
【0010】受信コイル7は、運動負荷装置本体の両側
に2個取り付けられる。図3乃至図5には、これら受信
コイル7,7がトレッドミルに取り付けられた例が示さ
れている。これらの図で、ランニング部8の両サイドの
手すり部となるサイドレール9,9のやや前側の下部に
は、コイル装着用の取付け穴10がそれぞれ穿設され、
ケース11内に収容された受信コイル7がこの取付け穴
10からサイドレール9,9内にそれぞれ挿入され、ゴ
ムブッシュ12によって保持される。前部側にやや勾配
を高くしたサイドレール9への受信コイル7の取付け位
置は、被検者の胸部に取り付けられる送信機部に接近で
きる位置であることと、ランニング部8の後部までを受
信範囲としてカバーできることの2つの要件を考慮して
決められている。この例の場合、サイドレール9のやや
前側位置に取り付けることで、受信感度を高めている。
この受信コイル7がカバーする受信範囲は、後述するコ
ンパレータ回路16のスレッショルドレベルを決めてい
る。
【0011】送信コイル6から発せられた磁気信号によ
るトーンバースト信号が、2つの受信コイル7,7を鎖
交してこれらのコイル7,7によって受信されると、受
信信号が作動増幅器13,13で増幅されたあと、同調
回路14,14に送られる。これら同調回路14,14
は、尖鋭度Qを高く設定できるゼネラライズド・インピ
ーダンス・コンバータ(GIC;generalized impedanc
e coverter)回路から構成され、同調回路14,14に
よって送信コイル6からの送信周波数だけが選択的に抽
出される。同調回路14,14を経たトーンバースト受
信信号は、次段の整流回路15,15で半波整流された
あと、コンパレータ回路16,16に送られる。これら
コンパレータ回路によって図2中(c)に示す整流信号
が、スレッショルドレベルVF と比較されることによ
り、上述した受信範囲外から飛び込んでくるスレッショ
ルドレベルVF に満たないノイズ信号の除去が行なわれ
る。
【0012】コンパレータ回路16,16から出力され
る図2中(d)に示す矩形波信号は、アンド回路17に
入力され、2つの入力信号が一致したときだけこのアン
ド回路17から出力信号が出される。図6に示すように
隣接するトレッドミル21からの混信波が一方の受信コ
イル7でのみ受信されたような場合、アンド回路17の
2つの入力信号は図2中(d),(e)に示すように一
致せず、アンド回路17からはこの一致しない波形部分
の出力が出ないため、隣接するトレッドミル21からの
混信波をこのアンド回路17によって除去することがで
きる。図中、22は被検者を示し、Lは送信到達範囲を
示す。
【0013】図2中(f)に示すアンド回路17の出力
信号は、ワンショトマルチバイブレータ18(以下、ワ
ンショット回路18という)に入力されることで、図2
中(g)に示す所定のパルス幅を持つ矩形波信号に変え
られる。このようにワンショト回路18が設けられてい
ることで、心拍信号間に入り込んだノイズ成分を除去す
ることができる。ワンショット回路18からのパルス信
号は、セントラル・プロセッシング・ニユット(CP
U)19に送られ、このCPU19によって信号処理が
行なわれることでディジタル表示器20に被検者の心拍
数が表示される。なお、ディジタル表示器20を含む受
信機部は、トレッドミル21の前部に設置され、受信機
部と受信コイル7とはサイドレール9内に通された信号
ケーブル23によって接続される。トレッドミルの前側
下部に設けられている機構部収納部24内には、ランニ
ング部8を駆動するモータやランニング部8に所定の傾
斜を与えるためのジャッキなどが内蔵されている。
【0014】なお、本発明はトレッドミルばかりでな
く、エルゴメータなどの他の運動負荷装置にも適用する
ことができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検者が装着する送信機部の送信コイルから発せらる心拍
送信信号が、2つの受信コイルで受信され、この受信信
号が整流後にコンパレータでスレッショルドレベルとそ
れぞれ比較されたあとに、アンド回路に入力されるよう
になっており、2つの入力信号が一致したときだけアン
ド回路から心拍信号を出力されるようになっている。
た、2つの受信コイルは運動負荷装置の両側に設けられ
たサイドレールにそれぞれ設置されている。 このような
運動負荷装置を複数台並べて使用した場合、隣の装置か
らの信号波が隣接する側の受信コイルで受信されても遠
方の側の受信コイルで受信されなければアンド回路の2
つの入力信号が一致しないため正規の信号として処理さ
れることはない。このため本発明によれば運動負荷装置
を複数台近接させた状態で使用してもそれぞれは隣接す
る装置からの混信波の影響やノイズの影響を受けないよ
うにすることができる。したがって本発明によれば、狭
いスペースに多数の運動負荷装置を設置して使用するこ
とができる。また磁気送信方式であるため、超音波送信
方式とは異なり、送信機部を外部に露出して装着するよ
うな煩雑さがなく、障害物があっても送信が可能である
ので、簡便に使用できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるの心拍数計測用テレメータ装置の
一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1の心拍数計測用テレメータ装置の動作波形
図である。
【図3】受信コイルが取り付けられたトレッドミルの側
面図である。
【図4】受信コイルが取り付けられたトレッドミルの平
面図である。
【図5】受信コイルの取付け部を拡大して示す図であ
る。
【図6】隣接されたトレッドミルから送信される信号を
模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
1,2 電極部 3 増幅器 4 QRS波検出回路 5 トーンバースト送信回路 6 送信回路 7 受信回路 9 サイドレール 10 取付け穴 11 ケース 12 ゴムブッシュ 13 差動増幅器 14 同調回路 15 整流回路 16 コンパレータ回路 17 アンド回路 18 ワンショット回路 19 CPU 20 ディジタル表示器 21 トレッドミル 22 被検者 23 信号ケーブル L 送信到達範囲 W1 心電図
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61B 5/0404

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両側にサイドレールが設けられた運動負荷
    装置を使用する被検者に装着され、この被検者から検出
    した心拍信号を送信コイルから所定周波数の磁気信号と
    して送信する送信機部と、前記サイドレールにそれぞれ
    設置され、上記送信コイルから送信される磁気信号を受
    信する1対の受信コイルと、これら受信コイルからの受
    信信号が増幅・整流されたあとに入力され、これら入力
    信号を所定のスレッショルドレベルとそれぞれ比較する
    コンパレータ回路と、これらコンパレータ回路からの出
    力信号がそれぞれ入力されるアンド回路と、このアンド
    回路の出力信号に基づき心拍数を表示する心拍数表示部
    とを有し、コンパレータ回路、アンド回路および心拍数
    表示部が運動負荷装置本体に設けられることを特徴とす
    る心拍数計数用テレメータ装置。
JP3319291A 1991-12-03 1991-12-03 心拍数計数用テレメータ装置 Expired - Fee Related JPH084580B2 (ja)

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