JPH10328154A - Mental and physical condition evaluation device - Google Patents

Mental and physical condition evaluation device

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Publication number
JPH10328154A
JPH10328154A JP9160534A JP16053497A JPH10328154A JP H10328154 A JPH10328154 A JP H10328154A JP 9160534 A JP9160534 A JP 9160534A JP 16053497 A JP16053497 A JP 16053497A JP H10328154 A JPH10328154 A JP H10328154A
Authority
JP
Japan
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trajectory
heart rate
load
mental
change
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9160534A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhide Yamamoto
泰秀 山本
Norimasa Kishi
則政 岸
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP9160534A priority Critical patent/JPH10328154A/en
Publication of JPH10328154A publication Critical patent/JPH10328154A/en
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被験者の心電信号から算出した心拍数と、拍
動間隔の分散値RRVを座標平面に描画した軌跡図から
被験者の心身状態を評価する際に、軌跡の移動方向に変
化がある場合にも、精度よく心身状態を評価する。 【解決手段】 負荷提示部1は、負荷を設定し、負荷の
変動量が変化する時間を経過時間判定部27に出力す
る。センサー2で検出され、心電計測部3で増幅濾波さ
れた心電信号から、心電解析部4では、心拍数と拍動間
隔の分散値RRVを計算する。軌跡図処理部5では、負
荷の変動量が変化する時間毎に座標平面を新しく設け、
心拍数を横軸に、分散値RRVを縦軸にとった軌跡図を
作成し、軌跡図表示部6に表示する。心身状態評価部7
では、軌跡の移動から心身状態を評価する。軌跡の移動
方向に変化がある場合にも、時間毎に別の座標平面に軌
跡図が描画されているため、各軌跡図ごとに心身状態を
評価できる。
(57) [Problem] To move a trajectory when evaluating a subject's mind and body state from a trajectory diagram drawn on a coordinate plane, with a heart rate calculated from a subject's electrocardiographic signal and a pulsation interval RRV on a coordinate plane. Even when there is a change in the direction, the mental and physical condition is accurately evaluated. A load presentation unit (1) sets a load, and outputs a time during which the amount of change in the load changes to an elapsed time determination unit (27). From the electrocardiogram signal detected by the sensor 2 and amplified and filtered by the electrocardiogram measurement unit 3, the electrocardiogram analysis unit 4 calculates the variance value RRV of the heart rate and the beat interval. In the trajectory diagram processing unit 5, a new coordinate plane is provided for each time when the amount of change in the load changes,
A trajectory diagram with the heart rate on the abscissa and the variance RRV on the ordinate is created and displayed on the trajectory display section 6. Psychosomatic condition evaluation unit 7
Then, the mental and physical condition is evaluated from the movement of the trajectory. Even when there is a change in the moving direction of the trajectory, since the trajectory diagram is drawn on another coordinate plane every time, the mental and physical state can be evaluated for each trajectory diagram.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、被験者に負荷を
与えた場合の心身状態を評価する心身状態評価装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a psychosomatic condition evaluation apparatus for evaluating a psychosomatic condition when a load is applied to a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、被験者の心電信号から心拍数と拍
動間隔の分散値RRVを算出し、心拍数を縦軸に、分散
値RRVを横軸に設定した座標平面に軌跡図を描画し、
その軌跡から心身状態を評価する心身状態評価装置があ
る。この種の評価装置としては、たとえば、図16に示
すものがあり、負荷提示部11の負荷制御部32により
自転車エルゴメータ22に負荷を設定し、被験者の心電
信号を、センサー2により検出する。計測された心電信
号は、心電計測部3の増幅部23で増幅され、フィルタ
ー24でろ波され、心電解析部4に送られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a variance value RRV of a heart rate and a beat interval is calculated from an electrocardiographic signal of a subject, and a locus diagram is drawn on a coordinate plane in which the heart rate is set on a vertical axis and the variance value RRV is set on a horizontal axis. And
There is a psychosomatic state evaluation device that evaluates the psychosomatic state from the trajectory. FIG. 16 shows an example of this type of evaluation device. The load control unit 32 of the load presentation unit 11 sets a load on the bicycle ergometer 22, and the sensor 2 detects an electrocardiographic signal of the subject. The measured electrocardiographic signal is amplified by the amplifier 23 of the electrocardiograph 3, filtered by the filter 24, and sent to the electrocardiogram analyzer 4.

【0003】心電解析部4では、心拍数と、図17に示
すような、拍動間隔である心電信号のR波の間隔RRI
を求め、次式から、分散値RRVを算出する。
In the electrocardiogram analyzing section 4, the heart rate and the interval RRI of the R wave of the electrocardiographic signal which is the pulsation interval as shown in FIG.
Is calculated, and the variance RRV is calculated from the following equation.

【数1】 軌跡図処理部13では、縦軸に心拍数を、横軸に分散値
RRVを設定した座標平面上の座標データが作成され
る。軌跡図表示部6では、座標データを基に軌跡図が表
示される。心身状態評価部7では、この軌跡図に表示さ
れた軌跡の変化から心身状態を評価する。
(Equation 1) The trajectory diagram processing unit 13 creates coordinate data on a coordinate plane in which the heart rate is set on the vertical axis and the variance RRV is set on the horizontal axis. The locus diagram display section 6 displays a locus diagram based on the coordinate data. The psychosomatic state evaluation unit 7 evaluates the psychosomatic state from the change of the locus displayed on the locus diagram.

【0004】拍動間隔は、心拍数が一定の場合でも、毎
拍微妙にばらつきがあり、リラックスしている時には、
ばらつきが大きく、集中時や緊張時には、このばらつき
が減少することが知られている。したがって、心電信号
から拍動間隔の分散値RRVを算出し、被験者がリラッ
クスしているか、緊張しているかの指標として使用する
ことができる。しかし、拍動間隔は心拍数の増減によっ
ても変化してしまうため、分散値RRVのみを心電信号
から計算で求めても、心身状態の評価には不十分であ
る。そのために、図18の(a)に示すように、時間t1
の直前の所定時間内の心拍数(B1)とn個の心拍の拍動
間隔の分散値RRV(R1)と、時間t2の直前の所定時間
内の心拍数(B2)とn個の心拍の分散値RRV(R2)を
心電信号から求め、図18の(b)に示すように、心拍
数を縦軸に、分散値RRVを横軸に設定した座標上に表
示し、時間経過に伴い軌跡として描き、その軌跡図か
ら、心身状態を評価している。
[0004] Even if the heart rate is constant, the beat interval varies slightly every beat, and when the user is relaxing,
It is known that the variability is large, and the variability decreases during concentration or tension. Therefore, the variance value RRV of the beat interval can be calculated from the electrocardiographic signal and used as an index of whether the subject is relaxed or nervous. However, since the pulsation interval changes depending on the increase and decrease of the heart rate, even if only the variance value RRV is calculated from the electrocardiographic signal, it is not sufficient for the evaluation of the mental and physical condition. Therefore, as shown in FIG.
And the variance value RRV (R1) of the pulse intervals of the n heartbeats within a predetermined time immediately before the time t2, and the heart rate (B2) and the n heartbeats within a predetermined time immediately before the time t2 The variance value RRV (R2) is obtained from the electrocardiographic signal, and as shown in FIG. 18B, the heart rate is displayed on the coordinate set on the vertical axis and the variance value RRV is displayed on the horizontal axis, and as time elapses, We draw as a trajectory, and evaluate the mental and physical condition from the trajectory map.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の心身状態評価装置では、例えば自転車エルゴ
メータにより図19の(a)に示すような運動負荷を被
験者に与えた時、その軌跡図は図19の(b)のように
なり、負荷が低負荷から高負荷に上昇し、一定値を保っ
た後低負荷に減少したとき、軌跡は、a1点からa2点そし
てa3点へと移動する。このような軌跡図の表示方法で
は、計測時間内に計測した心拍数と分散値RRVを一枚
の軌跡図内に表示するため、軌跡図を描き終えたあと
で、このような軌跡の移動方向に変化がある軌跡図を見
ても、軌跡の経時変化がわからないため、心身状態の評
価の信頼性が低下するという問題があった。したがって
本発明は上記従来の問題点に鑑み、軌跡の移動方向に変
化がある場合にも、被験者の心身状態を精度よく評価で
きる心身状態評価装置を提供することを目的とする。
However, in such a conventional mental and physical condition evaluation apparatus, when a subject is given an exercise load as shown in FIG. As shown in FIG. 19B, when the load increases from a low load to a high load and decreases to a low load after maintaining a constant value, the locus moves from the point a1 to the points a2 and a3. In such a locus diagram display method, the heart rate and the variance RRV measured within the measurement time are displayed in a single locus diagram. Therefore, after drawing the locus diagram, the moving direction of such a locus However, there is a problem that the reliability of the evaluation of the physical and mental state is reduced because the change with time of the locus cannot be recognized even by looking at the locus diagram having a change in the locus. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a psychosomatic state evaluation apparatus that can accurately evaluate a subject's psychosomatic state even in the case where there is a change in the moving direction of a trajectory.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の心身状態評価装置は、被験者に負荷を与え
る負荷提示手段と、被験者の心電信号を計測する心電計
測手段と、心電計測手段の出力から心拍数と心電信号の
R波間隔の分散値RRVを計算する心電解析手段と、心
拍数を横軸に、分散値RRVを縦軸とする軌跡図の座標
を設定し、かつ座標データを作成する軌跡図処理手段
と、軌跡図を表示する軌跡図表示手段と、軌跡図の軌跡
変化から心身状態を評価する心身状態評価手段とを有す
るものとした。
In order to achieve the above object, a psychosomatic condition evaluation apparatus according to the present invention comprises: a load presenting means for applying a load to a subject; an electrocardiographic measuring means for measuring an electrocardiographic signal of the subject; The electrocardiogram analyzing means for calculating the variance RRV of the heart rate and the R-wave interval of the electrocardiographic signal from the output of the electrocardiographic measuring means, and the coordinates of the trajectory chart having the heart rate on the horizontal axis and the variance RRV on the vertical axis. A trajectory map processing means for setting and creating coordinate data, a trajectory map display means for displaying a trajectory map, and a psychosomatic state evaluation means for evaluating a psychosomatic state from a trajectory change of the trajectory map are provided.

【0007】また、軌跡図処理手段は、経過時間を判定
する経過時間判定手段と該経過時間判定手段の出力に基
づいて座標平面を変更する座標設定手段を有するものと
することができ、とくに、前記座標設定手段は、前記経
過時間判定手段の出力に基づいて座標平面の横軸方向を
変更するのが好ましい。
The trajectory diagram processing means may include an elapsed time determining means for determining an elapsed time and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on an output of the elapsed time determining means. It is preferable that the coordinate setting means changes a horizontal axis direction of a coordinate plane based on an output of the elapsed time determination means.

【0008】さらに、軌跡図処理手段は、負荷変動量の
変化を判定する負荷変動量判定手段と、負荷変動量判定
手段の出力に基づいて座標平面を変更する座標設定手段
を有するものでもよい。なお、負荷変動量の変化の方向
を判定し、座標平面の横軸方向を変更することもでき
る。また、軌跡図処理手段は、心拍数変動量の変化を判
定する心拍数変動量判定手段と、心拍数変動量判定手段
の出力に基づいて座標平面を変更する座標設定手段を有
することができる。なお、心拍数変動量の変化の方向を
判定し、座標平面の横軸方向を変更することもできる。
Further, the trajectory diagram processing means may include a load fluctuation amount determining means for determining a change in the load fluctuation amount, and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on the output of the load fluctuation amount determining means. It is also possible to determine the direction of the change in the load fluctuation amount and change the horizontal axis direction of the coordinate plane. The trajectory diagram processing means may include a heart rate fluctuation amount determining means for determining a change in the heart rate fluctuation amount, and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on the output of the heart rate fluctuation amount determining means. It is also possible to determine the direction of the change in the heart rate fluctuation amount and change the horizontal axis direction on the coordinate plane.

【0009】さらに、軌跡図処理手段は、分散値RRV
変動量の変化を判定する分散値変動量判定手段と、分散
値変動量判定手段の出力に基づいて座標平面を変更する
座標設定手段を有するものでもよい。なお、分散値RR
V変動量の変化の方向を判定し、座標平面の横軸方向を
変更することもできる。
Further, the trajectory diagram processing means includes a variance value RRV
A variance value fluctuation amount determining means for determining a change in the fluctuation amount and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on the output of the variance value fluctuation amount determining means may be provided. The variance RR
It is also possible to determine the direction of the change in the V fluctuation amount and change the horizontal axis direction of the coordinate plane.

【0010】[0010]

【作用】軌跡図を描く座標平面の横軸に心拍数を縦軸に
分散値RRVを設定することにより、心拍数が時間経過
に伴って、増加または減少するように負荷が設定されて
いる場合には、横軸の心拍数は時間軸と略一致している
とみなすことができ、通常横軸に設定されることの多い
時間軸の概念を軌跡図中に盛り込むことができる。図2
0の(a)のように負荷が設定されたときの軌跡図を、
横軸に心拍数をとり、縦軸に分散値RRVをとった座標
上に表示したものが図20の(b)である。この場合時
間経過とともに、軌跡はb1点からb2点、b3点と移動し、
時間経過が横軸に反映されるため、軌跡図の経時変化を
認識しやすくなるが、軌跡図が描画された後に、軌跡図
を見ても軌跡の移動方向を知ることができれば、さらに
心身状態の評価精度を向上させることができる。
When the load is set so that the heart rate increases or decreases over time by setting the heart rate on the horizontal axis and the variance value RRV on the vertical axis of the coordinate plane on which the locus diagram is drawn. In this case, the heart rate on the horizontal axis can be regarded as substantially coincident with the time axis, and the concept of the time axis often set on the horizontal axis can be included in the locus diagram. FIG.
The locus diagram when the load is set as shown in FIG.
FIG. 20B shows the coordinates displayed with the heart rate taken on the horizontal axis and the variance RRV taken on the vertical axis. In this case, as time elapses, the locus moves from point b1 to point b2 and point b3,
Since the passage of time is reflected on the horizontal axis, it is easy to recognize changes over time in the locus diagram. Can be improved in evaluation accuracy.

【0011】そのために、負荷提示手段で設定された時
間毎に、新たな座標平面を設け、別々の軌跡図を得るこ
とにより、各区間ごとの心身状態の評価が可能となり、
負荷の時間変化に伴う被験者の心身状態の時間変化を知
ることができる。また、負荷提示手段で設定された負荷
変動量の変化に基づいて新たな座標平面を設け、別の軌
跡図を得ること、または、心拍数変動量や分散値RRV
変動量の変化に基づいて新たな区間を設け、別の軌跡図
を得ることにより、同様に、各区間ごとの心身状態評価
が可能となる。さらに、心拍数が時間経過とともに減少
するばあいには、座標平面の横軸の大小関係を反転させ
ることにより、時間経過とともに、軌跡が左から右へ移
動するように表示されるため、時間経過は左から右に表
わすという通常の時間軸の概念と、軌跡図上の表示が一
致する。
For this purpose, a new coordinate plane is provided for each time set by the load presenting means, and a separate trajectory diagram is obtained, whereby the mental and physical condition of each section can be evaluated.
It is possible to know the temporal change of the mental and physical state of the subject due to the temporal change of the load. Further, a new coordinate plane is provided based on the change in the load variation set by the load presenting means to obtain another trajectory map, or the heart rate variation and the variance RRV are obtained.
By providing a new section based on the change in the fluctuation amount and obtaining another trajectory diagram, the mental and physical condition of each section can be similarly evaluated. Further, when the heart rate decreases with the passage of time, the trajectory is displayed to move from left to right with the passage of time by inverting the magnitude relationship of the horizontal axis of the coordinate plane. Is displayed on the trajectory diagram in accordance with the general concept of the time axis that is displayed from left to right.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例により
説明する。図1は本発明の第1の実施例を示す図であ
る。本実施例による心身状態評価装置は、被験者に負荷
を与える負荷提示部1と、被験者の心電信号を検出する
センサー2と、心電信号から必要な信号を抽出する心電
計測部3と、心電計測部3の出力から心拍数および分散
値RRVを計算する心電解析部4と、軌跡図を表示する
ためのデータを作成する軌跡図処理部5と軌跡図を表示
する軌跡図表示部6と軌跡の移動から被験者の心身状態
を評価する心身状態評価部7から構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. The psychosomatic condition evaluation apparatus according to the present embodiment includes a load presenting unit 1 for applying a load to a subject, a sensor 2 for detecting an electrocardiographic signal of the subject, an electrocardiographic measuring unit 3 for extracting a necessary signal from the electrocardiographic signal, An electrocardiogram analyzing unit 4 for calculating a heart rate and a variance value RRV from an output of the electrocardiogram measuring unit 3, a locus diagram processing unit 5 for creating data for displaying a locus diagram, and a locus diagram display unit for displaying a locus diagram. 6 and a psychosomatic state evaluation unit 7 for evaluating the psychosomatic state of the subject from the movement of the trajectory.

【0013】負荷提示部1は、負荷制御部21と、この
負荷制御部21により制御される自転車エルゴメータ2
2から構成される。負荷制御部21は与える負荷の変動
量を切り替える時間を軌跡図処理部5へ出力する。心電
計測部3は、増幅部23およびフィルター24から構成
される。軌跡図処理部5は座標設定部25と座標データ
作成部26と経過時間判定部27から構成される。
The load presenting section 1 includes a load control section 21 and a bicycle ergometer 2 controlled by the load control section 21.
2 The load control unit 21 outputs to the locus diagram processing unit 5 the time for switching the amount of change in the applied load. The electrocardiogram measurement unit 3 includes an amplification unit 23 and a filter 24. The locus diagram processing unit 5 includes a coordinate setting unit 25, a coordinate data creation unit 26, and an elapsed time determination unit 27.

【0014】次に、図2に示すフローチャートを用い
て、本実施例の基本動作を説明する。ステップ101で
は、動作を開始してステップ102へ進む。ステップ1
02で、負荷提示部1の負荷制御部21で、被験者に与
える負荷および時間が図3の(a)に示されるように設
定されると、負荷制御部21は、自転車エルゴメータ2
2を作動させ、また、設定された時間T0、T1、T2、T3、
T4およびT5を経過時間判定部27へ出力する。ステップ
103では、軌跡図処理部5の座標設定部25で、軌跡
を描画する最初の座標平面を設定する。ステップ104
で、センサー2により検出された被験者の心電信号を、
心電計測部3の増幅部23で増幅し、フィルター24で
不要信号を除去する。ステップ105では、心電解析部
4において、心電計測部3から読み込んだ心電信号から
心拍数Bと拍動間隔の分散値RRVを算出する。このス
テップの動作については、別のフローチャートを用い
て、詳しく後述する。
Next, the basic operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step 101, the operation is started and the operation proceeds to step 102. Step 1
When the load control unit 21 of the load presentation unit 1 sets the load and time to be applied to the subject as shown in FIG. 3A, the load control unit 21 sets the bicycle ergometer 2
2 and set time T0, T1, T2, T3,
It outputs T4 and T5 to the elapsed time determination unit 27. In step 103, the coordinate setting unit 25 of the trajectory diagram processing unit 5 sets the first coordinate plane for drawing the trajectory. Step 104
Then, the subject's electrocardiographic signal detected by the sensor 2 is
The signal is amplified by the amplification unit 23 of the electrocardiogram measurement unit 3, and an unnecessary signal is removed by the filter 24. In step 105, the electrocardiogram analyzing unit 4 calculates the variance value RRV of the heart rate B and the beat interval from the electrocardiographic signal read from the electrocardiographic measuring unit 3. The operation of this step will be described later in detail using another flowchart.

【0015】ステップ106では、軌跡図処理部5の座
標データ作成部26で、座標設定部25で設定された座
標における、心拍数Bと分散値RRVの座標位置を計算
し、表示用の座標データを作成する。ステップ107で
は、軌跡図表示部6で、座標設定部25で設定された座
標平面上に、座標データ作成部26で作成された座標デ
ータの軌跡図を描画する。ステップ108では、心電信
号計測開始からの経過時間Tを経過時間判定部27で設
定された時間T1、T2、T3、T4およびT5と比較し、時間T
が時間T1、T2、T3、T4またはT5と一致したときには、ス
テップ109に進む。時間Tが時間T1、T2、T3、T4また
はT5と一致していないときには、ステップ104に戻
り、心電信号の計測を継続する。
In step 106, the coordinate data generator 26 of the locus map processor 5 calculates the coordinate positions of the heart rate B and the variance RRV at the coordinates set by the coordinate setting unit 25, and displays the coordinate data for display. Create In step 107, the locus diagram display unit 6 draws a locus diagram of the coordinate data created by the coordinate data creating unit 26 on the coordinate plane set by the coordinate setting unit 25. In step 108, the elapsed time T from the start of the electrocardiographic signal measurement is compared with the times T1, T2, T3, T4 and T5 set by the elapsed time determination unit 27, and the time T
Is equal to the time T1, T2, T3, T4 or T5, the routine proceeds to step 109. When the time T does not coincide with the time T1, T2, T3, T4 or T5, the process returns to step 104, and the measurement of the electrocardiographic signal is continued.

【0016】ステップ109では、心身状態評価部7に
おいて、座標平面上に描画された軌跡図の軌跡位置の変
化から被験者の心身状態を評価する。軌跡が座標平面の
上側に分布している場合には、分散値RRVが大きく、
すなわち心電信号のR波の時間間隔RRIのばらつきが
大きいので、被験者の心身状態はリラックス状態である
と判定する。軌跡が座標平面の下側に分布している場合
には、分散値RRVが小さく、すなわち心電信号のR波
の時間間隔RRIのばらつきが小さいので、被験者の心
身状態は集中状態であると判定する。例えば、図3の
(b)に示すように、時間T0から時間T1の間では、軌跡
が左上に分布しているので、被験者の心身状態は、リラ
ックス状態であると判定し、時間T1から時間T2の間で
は、軌跡が左上から右下へ移動しているので、リラック
ス状態から集中状態へ移動していると判定する。同様
に、時間T2からT3までの間は、集中状態で、時間T3から
時間T4の間は、集中状態からリラックス状態へ移動し、
時間T4から時間T5の間は、リラックス状態であると評価
する。
In step 109, the psychosomatic state evaluation section 7 evaluates the psychosomatic state of the subject from the change in the locus position of the locus diagram drawn on the coordinate plane. When the trajectory is distributed above the coordinate plane, the variance RRV is large,
That is, since the variation in the time interval RRI of the R wave of the electrocardiographic signal is large, it is determined that the subject's mental and physical state is the relaxed state. When the trajectory is distributed on the lower side of the coordinate plane, the variance RRV is small, that is, the variation of the time interval RRI of the R wave of the electrocardiographic signal is small. I do. For example, as shown in FIG. 3B, between time T0 and time T1, the trajectory is distributed to the upper left, so the subject's mental and physical state is determined to be in a relaxed state, and the time from time T1 to time T1 is determined. During T2, since the trajectory moves from the upper left to the lower right, it is determined that the trajectory has moved from the relaxed state to the concentrated state. Similarly, during the period from time T2 to T3, the person is in the concentrated state, and between the time T3 and time T4, the person moves from the concentrated state to the relaxed state,
From time T4 to time T5, it is evaluated as being in a relaxed state.

【0017】ステップ110では、心電信号計測開始か
らの経過時間Tを経過時間判定部27で設定された時間
T1、T2、T3、T4およびT5と比較し、時間Tが時間T1、T
2、T3またはT4と一致したときには、ステップ111へ
進む。時間Tが時間T5と一致した時には、ステップ11
2へ進み、動作を終了する。ステップ111では、座標
設定部25で、新たな軌跡図を描画するために、座標平
面を新たに設定する。
In step 110, the elapsed time T from the start of the electrocardiographic signal measurement is determined by the time set by the elapsed time determination unit 27.
Compared to T1, T2, T3, T4 and T5, time T is equal to time T1, T
When it matches 2, T3 or T4, the process proceeds to step 111. When the time T coincides with the time T5, step 11
Proceed to 2 and end the operation. In step 111, the coordinate setting unit 25 newly sets a coordinate plane in order to draw a new trajectory diagram.

【0018】次に、ステップ105における心電解析部
4の動作を図4に示すフローチャートを用いて説明す
る。ステップ113では、心電計測部3から出力された
心電信号V(t)を取り込む。ステップ114では、心
電信号V(t)と予め設定されたしきい値Thとを比較
し、心電信号V(t)がしきい値Thより小さければ、ス
テップ114に戻る。心電信号V(t)がしきい値Thよ
り大きければ、R波が計測されたものとして、ステップ
115へ進む。ステップ115では、心電信号V(t)
が計測された時間を時間R(i)とする。ステップ11
6では、時間R(i)と、前回心電信号V(t)がしき
い値Thを越えた時の時間R(iー1)との差をR波の間
隔RRI(i)とする。
Next, the operation of the electrocardiogram analyzer 4 in step 105 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step 113, the electrocardiogram signal V (t) output from the electrocardiogram measurement unit 3 is fetched. In step 114, the electrocardiographic signal V (t) is compared with a preset threshold value Th. If the electrocardiographic signal V (t) is smaller than the threshold value Th, the process returns to step 114. If the electrocardiographic signal V (t) is larger than the threshold value Th, it is determined that the R wave has been measured, and the process proceeds to step 115. In step 115, the electrocardiographic signal V (t)
Is measured as time R (i). Step 11
At 6, the difference between the time R (i) and the time R (i-1) when the previous electrocardiographic signal V (t) exceeded the threshold value Th is defined as an R-wave interval RRI (i).

【0019】ステップ117では、瞬時心拍数B’
(i)を次式から算出する。 B’(i)=60/RRI(i) ステップ118では、次式からn個の間隔RRIの移動
平均値RRI(i)aを算出する。
In step 117, the instantaneous heart rate B '
(I) is calculated from the following equation. B ′ (i) = 60 / RRI (i) In step 118, a moving average value RRI (i) a of the n interval RRIs is calculated from the following equation.

【数2】 ステップ119では、次式からn個の瞬時心拍数B’の
移動平均値である心拍数B(i)を算出する。
(Equation 2) In step 119, a heart rate B (i) which is a moving average value of the n instantaneous heart rates B 'is calculated from the following equation.

【数3】 ステップ120では、次式からn個の移動平均値RRI
(i)aの分散値RRV(i)を算出する。
(Equation 3) In step 120, n moving average values RRI are obtained from the following equation.
(I) Calculate the variance RRV (i) of a.

【数4】 これにより心拍数と分散値RRVが求められる。(Equation 4) Thereby, the heart rate and the variance RRV are obtained.

【0020】図2に示すフローチャートのステップ10
2は発明における負荷提示手段を、ステップ104は心
電計測手段を構成する。図2に示すフローチャートのス
テップ105、すなわち図4に示すフローチャートのス
テップ113〜120は発明における心電解析手段を構
成する。また、ステップ103、106、108、11
0およびステップ111は、発明における軌跡図処理手
段を構成し、とくにステップ103およびステップ11
1は座標設定手段を、ステップ108とステップ110
は経過時間判定手段を構成する。また、ステップ107
は発明における軌跡図表示手段を、ステップ109は心
身状態評価手段を構成する。
Step 10 of the flowchart shown in FIG.
Step 2 constitutes a load presenting means in the invention, and step 104 constitutes an electrocardiogram measuring means. Step 105 of the flowchart shown in FIG. 2, that is, steps 113 to 120 of the flowchart shown in FIG. Steps 103, 106, 108, 11
0 and step 111 constitute a trajectory diagram processing means in the invention, and particularly, step 103 and step 11
1 is a coordinate setting means, which corresponds to steps 108 and 110
Constitutes elapsed time determination means. Step 107
Step 109 constitutes a trajectory diagram display means in the invention, and Step 109 constitutes a psychosomatic state evaluation means.

【0021】以上の動作により、図3の(b)に示すよ
うに、負荷が与えられる前の時間T0から時間T1の間、負
荷が徐々に増加する時間T1から時間T2の間、一定の高負
荷が与えられる時間T2から時間T3の間、負荷が徐々に減
少される時間T3から時間T4までの間、および負荷が与え
られていない時間T4から時間T5のそれぞれの区間で、別
々の軌跡図を得ることができ、各区間ごとの心身状態評
価が可能となり、負荷の時間変化の伴う心身状態の時間
変化を知ることができる。また、負荷が徐々に増加する
時間T1から時間T2の間では、心拍数Bも徐々に増加し、
負荷が徐々に減少する時間T3から時間T4の間では、心拍
数Bも徐々に減少するので、座標平面の横軸である心拍
数軸が時間軸と略一致しているとみなすことができ、時
間軸を設けることなく、分散値RRVの時間変化を観察
することができる。
By the above operation, as shown in FIG. 3B, a constant high level is maintained between the time T0 and the time T1 before the load is applied and between the time T1 and the time T2 when the load gradually increases. Separate trajectory diagrams for each section from time T2 when the load is applied to time T3, from time T3 when the load is gradually reduced to time T4, and from time T4 to time T5 when the load is not applied Can be obtained, and the psychosomatic state of each section can be evaluated, and the temporal change of the psychosomatic state accompanying the temporal change of the load can be known. Also, between the time T1 when the load gradually increases and the time T2, the heart rate B also gradually increases,
Between the time T3 and the time T4 when the load gradually decreases, the heart rate B also gradually decreases, so that the heart rate axis, which is the horizontal axis of the coordinate plane, can be regarded as substantially coincident with the time axis, The time change of the variance RRV can be observed without providing a time axis.

【0022】本実施例は以上のように構成され、負荷提
示部1により設定された時間毎に座標平面を新しく設
け、心拍数を横軸に、分散値RRVを縦軸にとった軌跡
図を別々に作成し、軌跡図表示部6に表示し、心身状態
評価部7で、各区間毎に被験者の心身状態を評価するこ
とにより、軌跡の移動方向に変化がある場合にも、精度
良く心身状態を評価することができる。
The present embodiment is configured as described above, and a new coordinate plane is provided for each time set by the load presenting unit 1, and a trajectory diagram with the heart rate on the horizontal axis and the variance RRV on the vertical axis is shown. It is created separately, displayed on the trajectory diagram display unit 6, and evaluated by the psychosomatic state evaluation unit 7 for each section. The condition can be evaluated.

【0023】次に軌跡図処理部の構成を変えた本発明の
第2の実施例について説明する。図5は本実施例の軌跡
図処理部8の構成を示す図である。この軌跡図処理部8
は座標設定部28と、座標データ作成部26と経過時間
判定部29から構成される。その動作は、図2に示す第
1の実施例の動作を説明するフローチャートのステップ
110および111の代わりに図6に示すステップ12
1、ステップ122およびステップ123が実行され
る。
Next, a description will be given of a second embodiment of the present invention in which the configuration of the trajectory diagram processing unit is changed. FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the trajectory diagram processing unit 8 according to the present embodiment. This locus diagram processing unit 8
Is composed of a coordinate setting unit 28, a coordinate data creation unit 26, and an elapsed time determination unit 29. This operation is different from step 12 in FIG. 6 in place of steps 110 and 111 in the flowchart for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG.
1. Steps 122 and 123 are executed.

【0024】ステップ109で、心身状態を評価した
後、ステップ110の代わりにステップ121へ進む。
ステップ121では、心電信号計測開始からの経過時間
Tを経過時間判定部27で設定された時間T1、T2、T3、
T4およびT5と比較し、時間Tが時間T1又はT2と一致した
ときには、ステップ122に進む。時間TがT3またはT4
と一致したときには、ステップ123へ進む。時間Tが
時間T5と一致したときには、ステップ112へ進み、動
作を終了する。ステップ122では、新たな軌跡図を描
画するために座標平面を新たに設定し、ステップ104
へ戻る。
After the mental and physical condition is evaluated in step 109, the process proceeds to step 121 instead of step 110.
In step 121, the elapsed time T from the start of the electrocardiographic signal measurement is determined by the time T1, T2, T3,
When the time T matches the time T1 or T2 as compared with T4 and T5, the process proceeds to step 122. Time T is T3 or T4
If it matches, the process proceeds to step 123. When the time T coincides with the time T5, the process proceeds to step 112, and the operation ends. In step 122, a coordinate plane is newly set to draw a new trajectory map, and in step 104
Return to

【0025】ステップ123では、新たな軌跡図を描画
するために、横軸である心拍数軸の大小を反転させ、右
側が心拍数が小さく、左側に心拍数が大きい軌跡を表示
する座標平面を新たに設定し、ステップ104へ戻る。
図2のフローチャートのステップ108と図6のフロー
チャートのステップ121は発明の経過時間判定手段
を、図2のフローチャートのステップ103と図6のフ
ローチャートのステップ122および123は、座標設
定手段を構成する。その他の構成および動作は図1に示
す第1の実施例と同様である。
In step 123, in order to draw a new trajectory diagram, the magnitude of the heart rate axis, which is the horizontal axis, is inverted, and a coordinate plane for displaying a trajectory with a small heart rate on the right side and a large heart rate on the left side is set. A new setting is made and the process returns to step 104.
Step 108 of the flowchart of FIG. 2 and step 121 of the flowchart of FIG. 6 constitute an elapsed time determination unit of the invention, and step 103 of the flowchart of FIG. 2 and steps 122 and 123 of the flowchart of FIG. 6 constitute a coordinate setting unit. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0026】これにより、第1の実施例では、図7の
(a)に示すように表示されていた軌跡図は本実施例で
は、図7の(b)に示すように表示される。心拍数軸は
時間軸と略一致しているので、図7の(a)では、矢印
c、dの方向に表される。図7の(b)では、矢印c、
eの方向に表され、時間経過とともに、軌跡が左から右
へ移動するように表示されるため、時間経過は左から右
に表わすという通常の時間軸の概念と、軌跡図上の表示
が一致する。本実施例は、以上のように構成され、第1
の実施例と同様の効果が得られるとともに、軌跡図を観
察したときに、直感的に被験者の心身状態の時間変化を
認識できる。
Thus, the locus diagram displayed as shown in FIG. 7A in the first embodiment is displayed as shown in FIG. 7B in the present embodiment. Since the heart rate axis substantially coincides with the time axis, it is represented in the directions of arrows c and d in FIG. In FIG. 7B, arrows c,
e is displayed in the direction of e, and the trajectory is displayed so as to move from left to right with the passage of time. I do. This embodiment is configured as described above,
The same effect as that of the embodiment can be obtained, and when the trajectory diagram is observed, the temporal change of the mental and physical state of the subject can be intuitively recognized.

【0027】次に負荷提示部と軌跡図処理部を変更した
第3の実施例について説明する。本実施例は、負荷変動
量の変化に基づいて座標平面を新たに設定するものであ
る。図8は本実施例の構成を示す図である。負荷提示部
9は、負荷制御部30と、この負荷制御部30により制
御される自転車エルゴメータ22から構成される。負荷
制御部30は与える負荷の値を軌跡図処理部10へ出力
する。軌跡図処理部10は座標設定部25と座標データ
作成部26と負荷変動量判定部31から構成される。
Next, a description will be given of a third embodiment in which the load presenting section and the trajectory map processing section are changed. In the present embodiment, a coordinate plane is newly set based on a change in the amount of load fluctuation. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of this embodiment. The load presentation unit 9 includes a load control unit 30 and a bicycle ergometer 22 controlled by the load control unit 30. The load control unit 30 outputs the value of the applied load to the locus diagram processing unit 10. The trajectory diagram processing unit 10 includes a coordinate setting unit 25, a coordinate data creation unit 26, and a load variation determination unit 31.

【0028】本実施例の動作は、図2に示す第1の実施
例の動作を説明するフローチャートのステップ102の
代わりに図10に示すステップ124を、またステップ
108の代わりにステップ125およびステップ126
が実行される。ステップ101で動作が開始される。ス
テップ124では、負荷制御部30で、被験者に与える
負荷が図9の(a)に示されるように設定されると、負
荷制御部30は、自転車エルゴメータ22を作動させ、
また、設定された負荷の値Lを負荷変動量判定部31へ
出力する。
In the operation of the present embodiment, step 124 shown in FIG. 10 is used instead of step 102 in the flowchart for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG. 2, and steps 125 and 126 are used instead of step 108.
Is executed. The operation starts in step 101. In step 124, when the load applied to the subject is set by the load control unit 30 as shown in FIG. 9A, the load control unit 30 operates the bicycle ergometer 22,
Further, it outputs the set value L of the load to the load variation determining unit 31.

【0029】ステップ107で、軌跡図を表示した後、
ステップ108の代わりにステップ125へ進む。ステ
ップ125では、負荷変動量判定部31において、負荷
制御部30から出力された負荷の値Lから負荷変動量d
L(=L(t)−L(tー1))を求め、負荷変動量の
分散値ΔLを計算する。ステップ126では、負荷変動
量の分散値ΔLを予め設定した値Lsと比較し、分散値
ΔLが値Lsより小さいときには、ステップ104へ戻
る。分散値ΔLが値Ls以上の時にはステップ109へ
進み、心身状態の評価を行いステップ111で新たな座
標平面を設定してステップへ戻る。
After displaying the locus diagram in step 107,
Proceed to step 125 instead of step 108. In step 125, the load fluctuation amount determination unit 31 calculates the load fluctuation amount d from the load value L output from the load control unit 30.
L (= L (t) -L (t-1)) is obtained, and the variance ΔL of the load variation is calculated. In step 126, the variance value ΔL of the load variation is compared with a preset value Ls. When the variance value ΔL is smaller than the value Ls, the process returns to step 104. When the variance value ΔL is equal to or larger than the value Ls, the process proceeds to step 109, where the mental and physical states are evaluated, a new coordinate plane is set in step 111, and the process returns to step.

【0030】また、本実施例では、ステップ110が省
略され、試験者により終了が指示された時点で、心身状
態を評価し、動作を終了する。これらのステップによ
り、図9の(b)に示すような軌跡図と心身状態の評価
結果が得られる。ステップ124は、発明における負荷
提示手段を、また、ステップ125およびステップ12
6は負荷変動量判定手段を構成する。その他の構成およ
び動作は第1の実施例と同様である。
Further, in this embodiment, step 110 is omitted, and when the tester instructs the termination, the state of mind and body is evaluated and the operation is terminated. By these steps, a locus diagram and an evaluation result of the physical and mental state as shown in FIG. 9B are obtained. Step 124 corresponds to the load presenting means in the present invention, and includes steps 125 and 12
6 constitutes a load fluctuation amount determining means. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0031】本実施例は以上のように構成され、負荷変
動量の分散値に基づいて新たな座標平面を設けることに
より第1の実施例と同様の効果を得られるとともに、予
め負荷の時間変動を設定する必要がなく、負荷の変動が
あった時点で、新たな座標を設定するので、試験者は、
試験状態を観察しながらリアルタイムに適切な負荷を設
定することができる。なお、負荷変動量dLがマイナス
になる場合には、心拍数は減少するので、図11に示す
ようにステップ111の代わりにステップ127、ステ
ップ128およびステップ129を設け、座標の横軸で
ある心拍数軸を反転させることにより、軌跡図を観察し
たときに、被験者の心身状態の経時変化を直感的に認識
することができる。
The present embodiment is configured as described above. By providing a new coordinate plane based on the variance of the load variation, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the time variation of the load can be obtained in advance. It is not necessary to set, and when the load fluctuates, new coordinates are set.
An appropriate load can be set in real time while observing the test state. If the load fluctuation amount dL becomes negative, the heart rate decreases. Therefore, as shown in FIG. 11, steps 127, 128, and 129 are provided instead of step 111, and the heart rate, which is the horizontal axis of the coordinates, is set. By reversing several axes, it is possible to intuitively recognize a temporal change in the physical and mental state of the subject when observing the locus diagram.

【0032】次に負荷提示部と軌跡図処理部を変更した
第4の実施例について説明する。本実施例は、心拍数変
動量の変化に基づいて座標平面を新たに設定するもので
ある。図12は本実施例の構成を示す図である。負荷提
示部11は、負荷制御部32と、この負荷制御部32に
より制御される自転車エルゴメータ22から構成され
る。軌跡図処理部12は座標設定部25と座標データ作
成部26と心拍数変動量判定部33から構成される。心
電解析部4の出力は、座標データ作成部26と心拍数変
動量判定部33におくられる。
Next, a fourth embodiment in which the load presenting section and the trajectory map processing section are changed will be described. In the present embodiment, a coordinate plane is newly set based on a change in the heart rate fluctuation amount. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of this embodiment. The load presentation unit 11 includes a load control unit 32 and a bicycle ergometer 22 controlled by the load control unit 32. The trajectory diagram processing unit 12 includes a coordinate setting unit 25, a coordinate data creation unit 26, and a heart rate fluctuation amount determination unit 33. The output of the electrocardiogram analysis unit 4 is sent to the coordinate data creation unit 26 and the heart rate fluctuation amount determination unit 33.

【0033】本実施例の動作は、図2に示す第1の実施
例の動作を説明するフローチャートのステップ102の
代わりに図14に示すステップ130を、ステップ10
8の代わりにステップ131および132が実行され
る。ステップ101で動作が開始される。ステップ13
0では、負荷制御部32で、被験者に与える負荷が図1
3の(a)に示されるように設定されると、負荷制御部
32は、自転車エルゴメータ22を作動させる。ステッ
プ107で、軌跡図を表示した後、ステップ108の代
わりにステップ131へ進む。
In the operation of this embodiment, step 130 shown in FIG. 14 is replaced by step 10 instead of step 102 of the flowchart for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG.
Steps 131 and 132 are performed instead of 8. The operation starts in step 101. Step 13
0, the load applied to the subject by the load control unit 32 is as shown in FIG.
When the setting is made as shown in FIG. 3A, the load control unit 32 operates the bicycle ergometer 22. After displaying the locus diagram in step 107, the process proceeds to step 131 instead of step 108.

【0034】ステップ131では、心拍数変動量判定部
33において、図13の(b)に示す心電解析部4から
出力された心拍数Bから、心拍数変動量dB(=B
(t)−B(tー1))を求め、心拍数変動量の分散値
ΔBを計算する。ステップ132では、心拍数変動量の
分散値ΔBを予め設定した値Bsと比較し、分散値ΔB
が値Bsより小さいときには、ステップ104へ戻り、
分散値ΔBが値Bs以上の時にはステップ109へ進
み、心身状態の評価を行いステップ111で新たな座標
平面を設定してステップ104へ戻る。
In step 131, the heart rate variability determining section 33 determines the heart rate variability dB (= B) from the heart rate B output from the electrocardiogram analyzing section 4 shown in FIG.
(T) −B (t−1)), and the variance ΔB of the heart rate fluctuation amount is calculated. In step 132, the variance ΔB of the heart rate variability is compared with a preset value Bs, and the variance ΔB
Is smaller than the value Bs, the process returns to step 104,
When the variance value ΔB is equal to or greater than the value Bs, the process proceeds to step 109, where the mental and physical states are evaluated, a new coordinate plane is set in step 111, and the process returns to step 104.

【0035】また、本実施例では、ステップ110は省
略され、試験者により終了が指示された時点で、心身状
態の評価を行い、動作を終了する。これらのステップに
より、図13の(c)に示すような軌跡図と心身状態の
評価結果が得られる。ステップ130は、発明における
負荷提示手段を、また、ステップ131およびステップ
132は心拍数変動量判定手段を構成する。その他の構
成および動作は第1の実施例と同様である。
In the present embodiment, step 110 is omitted, and when the termination is instructed by the tester, the state of mind and body is evaluated, and the operation is terminated. By these steps, a trajectory diagram and a mental and physical condition evaluation result as shown in FIG. 13C are obtained. Step 130 constitutes a load presenting means in the invention, and steps 131 and 132 constitute a heart rate fluctuation amount determining means. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0036】本実施例は以上のように構成され、図13
の(b)に示されるように、心拍数が低い値でほぼ一定
である時間T0’から時間T1’までの間と、心拍数が徐々
に増加する時間T1’から時間T2’までの間、心拍数が高
い値でほぼ一定である時間T2’から時間T3’まで間、心
拍数が徐々に減少する時間T3’から時間T4’までの間、
および再び心拍数が低い値でほぼ一定である時間T4’か
ら時間T5’のそれぞれの区間で、別々の軌跡図を得るこ
とができ、これらの軌跡図から各区間ごとの心身状態評
価が可能となり、心拍数の変化に伴う心身状態の時間変
化を知ることができる。また、時間T2’から時間T3’ま
での間のように、負荷の変動量には変化があっても、心
拍数変動が少ないときの軌跡図を自動的に切り出すこと
ができる。
The present embodiment is configured as described above, and FIG.
(B), between the time T0 ′ and the time T1 ′ where the heart rate is almost constant at a low value, and between the time T1 ′ and the time T2 ′ where the heart rate gradually increases, During a period from time T2 ', at which the heart rate is almost constant at a high value to time T3', from a time T3 ', at which the heart rate gradually decreases to time T4',
And again, in each section from time T4 'to time T5' where the heart rate is almost constant at a low value, it is possible to obtain separate trajectory maps, and from these trajectory maps it is possible to evaluate the psychosomatic state of each section In addition, it is possible to know the temporal change of the physical and mental state due to the change of the heart rate. Further, as in the period from the time T2 'to the time T3', even if there is a change in the load fluctuation amount, a locus diagram when the heart rate fluctuation is small can be automatically cut out.

【0037】したがって、心拍数変動量の分散値に基づ
いて新たな座標平面を設けることにより、第1の実施例
と同様の効果を得るとともに、心拍数変動が少なく被験
者の心身状態が顕著に現れる区間の軌跡図を自動的に切
り出すことができ、心身状態の評価精度を一層向上させ
ることができる。
Therefore, by providing a new coordinate plane based on the variance value of the heart rate fluctuation amount, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the heart rate fluctuation is small and the subject's mental and physical state appears remarkably. The locus diagram of the section can be automatically cut out, and the evaluation accuracy of the mental and physical condition can be further improved.

【0038】なお、図15に示すようにステップ111
の代わりにステップ133、ステップ134およびステ
ップ135を設け、心拍数変動量dBがマイナスになる
場合には、座標の横軸である心拍数軸を反転させること
により、軌跡図を観察したときに、被験者の心身状態の
経時変化を直感的に認識することができる。さらに、本
実施例においては、心拍数変動量の変化に基づいて新た
に座標を設けたが、これに限るものではなく、軌跡図の
移動に変化が生じた時に新たな座標を設けることができ
るものならばよく、分散値RRVの変動量の変化に基づ
き座標を新たに設けてもよい。
Note that, as shown in FIG.
Are provided in place of step 133, step 134, and step 135. When the heart rate fluctuation amount dB becomes negative, the heart rate axis, which is the horizontal axis of the coordinates, is inverted to observe the trajectory diagram. It is possible to intuitively recognize a temporal change in the mental and physical state of the subject. Furthermore, in the present embodiment, the new coordinates are provided based on the change in the heart rate fluctuation amount, but the present invention is not limited to this, and new coordinates can be provided when the movement of the locus diagram changes. The coordinates may be newly provided based on the change in the variation of the variance RRV.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、軌跡図を描く
座標平面の横軸に心拍数を、縦軸に分散値RRVを設定
し、負荷提示手段で設定されて時間毎に、それぞれの区
間で、別々の軌跡図を得ることにより、各区間ごとの心
身状態評価が可能となり、負荷の時間変化に伴う被験者
の心身状態の時間変化を知ることができる。軌跡の移動
方向に変化がある場合にも、設定された時間毎に別々の
軌跡図を得ることができ、被験者の心身状態を精度よく
評価できる。
As described above, according to the present invention, the heart rate is set on the horizontal axis and the variance value RRV is set on the vertical axis of the coordinate plane for drawing the trajectory diagram. By obtaining different trajectory maps in the sections, the evaluation of the mental and physical state of each section becomes possible, and it is possible to know the temporal change of the physical and mental state of the subject due to the temporal change of the load. Even when there is a change in the moving direction of the trajectory, a separate trajectory diagram can be obtained for each set time, and the psychosomatic state of the subject can be evaluated with high accuracy.

【0040】また、心拍数が時間経過に伴って、増加ま
たは減少するように負荷が設定されている場合には、横
軸の心拍数は時間軸と略一致しているとみなすことがで
き、通常横軸に設定されることの多い時間軸の概念を軌
跡図中に盛り込むことができ、時間軸を設けることな
く、分散値RRVの時間変化を観察することができる。
When the load is set so that the heart rate increases or decreases with the passage of time, the heart rate on the horizontal axis can be regarded as substantially coincident with the time axis. The concept of the time axis, which is usually set on the horizontal axis, can be included in the locus diagram, and the time change of the variance value RRV can be observed without providing the time axis.

【0041】さらに、心拍数が時間経過とともに減少す
るばあいには、座標平面の横軸の大小関係を反転させる
ことにより、時間経過とともに、軌跡が左から右へ移動
するように表示されるため、時間経過は左から右に表わ
すという通常の時間軸の概念と、軌跡図上の表示が一致
する。これにより、軌跡図を観察したときに、直感的に
被験者の心身状態の時間変化を認識できる。
Furthermore, when the heart rate decreases with the passage of time, the locus of the horizontal axis of the coordinate plane is inverted so that the trajectory is displayed so as to move from left to right with the passage of time. The concept of the normal time axis, in which the elapsed time is represented from left to right, matches the display on the trajectory diagram. Thereby, when observing the trajectory diagram, it is possible to intuitively recognize the temporal change of the mental and physical state of the subject.

【0042】さらに、この軌跡図を、負荷提示手段で設
定された負荷変動量の変化に基づいて区間を別け、別の
軌跡図を得ることにより、予め負荷の時間変動を設定す
る必要がなく、負荷の変動があった時点で、新たな座標
を設定するので、試験者は、試験状態を観察しながらリ
アルタイムに適切な負荷を設定することができる。ま
た、心拍数変動量や分散値RRV変動量の変化に基づい
て区間を別け、別の軌跡図を得ることにより、心拍数変
動が少なく被験者の心身状態が顕著に現れる軌跡図を自
動的に切り出すことができ、心身状態の評価精度を一層
向上させることができる。
Further, the locus diagram is divided into sections based on the change in the amount of load fluctuation set by the load presenting means, and another locus diagram is obtained. Since the new coordinates are set when the load changes, the tester can set an appropriate load in real time while observing the test state. In addition, the section is divided based on the change in the heart rate fluctuation amount and the variance RRV fluctuation amount, and another trajectory diagram is obtained, so that the trajectory diagram in which the heart rate fluctuation is small and the subject's mental and physical condition is conspicuous is automatically cut out. Therefore, the evaluation accuracy of the mental and physical condition can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例の基本動作のフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart of a basic operation of the first embodiment.

【図3】第1の実施例の負荷設定および軌跡図と心身状
態評価結果を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a load setting and a trajectory diagram of the first embodiment and a result of evaluation of a mental and physical condition.

【図4】心電解析部の動作のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of an operation of the electrocardiogram analyzing unit.

【図5】第2の実施例の部分構成図である。FIG. 5 is a partial configuration diagram of a second embodiment.

【図6】第2の実施例の基本動作のフローチャートの一
部である。
FIG. 6 is a part of a flowchart of a basic operation of the second embodiment.

【図7】第2の実施例の負荷設定および軌跡図と心身状
態評価結果を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a load setting and a trajectory diagram of a second embodiment, and a result of mental and physical condition evaluation.

【図8】第3の実施例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a third embodiment.

【図9】第3の実施例の負荷設定および軌跡図と心身状
態評価結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a load setting and a locus diagram of a third embodiment and a result of evaluation of a physical and mental state.

【図10】第3の実施例の基本動作のフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flowchart of a basic operation of the third embodiment.

【図11】第3の実施例の基本動作の変形例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a modification of the basic operation of the third embodiment.

【図12】第4の実施例の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a fourth embodiment.

【図13】第4の実施例の負荷設定および軌跡図と心身
状態評価結果を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a load setting and a trajectory diagram of a fourth embodiment, and a result of mental and physical condition evaluation.

【図14】第4の実施例の基本動作のフローチャートで
ある。
FIG. 14 is a flowchart of a basic operation of the fourth embodiment.

【図15】第4の実施例の基本動作の変形例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a modification of the basic operation of the fourth embodiment.

【図16】従来例の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a conventional example.

【図17】心電信号と拍動間隔の分散値の説明図であ
る。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a variance value between an electrocardiographic signal and a beat interval.

【図18】心拍数と分散値の軌跡図の作成方法を説明す
る図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a method of creating a locus diagram of a heart rate and a variance value.

【図19】従来例の負荷設定および軌跡図を示す図であ
る。
FIG. 19 is a diagram showing a load setting and a locus diagram of a conventional example.

【図20】負荷設定および軌跡図を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a load setting and a locus diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、9、11 負荷提示部 2 センサー 3 心電計測部 4 心電解析部 5、8、10、12、13 軌跡図処理部 6 軌跡図表示部 7 心身状態評価部 21、30、32 負荷制御部 22 自転車エルゴメータ 23 増幅部 24 フィルター 25、28 座標設定部 26 座標データ作成部 27、29 経過時間判定部 31 負荷変動量判定部 33 心拍数変動量判定部 1, 9, 11 load presenting unit 2 sensor 3 electrocardiographic measuring unit 4 electrocardiographic analyzing unit 5, 8, 10, 12, 13 trajectory map processing unit 6 trajectory diagram display unit 7 psychosomatic state evaluation unit 21, 30, 32 load control Unit 22 bicycle ergometer 23 amplification unit 24 filter 25, 28 coordinate setting unit 26 coordinate data creation unit 27, 29 elapsed time determination unit 31 load variation determination unit 33 heart rate variation determination unit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被験者に負荷を与える負荷提示手段と被
験者の心電信号を計測する心電計測手段と、前記心電計
測手段の出力から心拍数と心電信号のR波間隔の分散値
RRVを計算する心電解析手段と、前記心拍数を横軸
に、分散値RRVを縦軸とする軌跡図の座標を設定し、
かつ座標データを作成する軌跡図処理手段と、前記軌跡
図を表示する軌跡図表示手段と、前記軌跡図の軌跡変化
から心身状態を評価する心身状態評価手段とを有するこ
とを特徴とする心身状態評価装置。
1. A load presenting means for applying a load to a subject, an electrocardiogram measuring means for measuring an electrocardiographic signal of the subject, and a variance RRV of a heart rate and an R-wave interval of the electrocardiographic signal from an output of the electrocardiographic measuring means. And the coordinates of a locus diagram with the heart rate on the horizontal axis and the variance RRV on the vertical axis,
And a trajectory diagram processing means for creating coordinate data, a trajectory diagram display means for displaying the trajectory diagram, and a psychosomatic state evaluation means for evaluating a psychosomatic state from a trajectory change of the trajectory diagram. Evaluation device.
【請求項2】 前記軌跡図処理手段は、経過時間を判定
する経過時間判定手段と該経過時間判定手段の出力に基
づいて座標平面を変更する座標設定手段を有することを
特徴とする請求項1記載の心身状態評価装置。
2. The method according to claim 1, wherein the trajectory diagram processing means includes an elapsed time determining means for determining an elapsed time and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on an output of the elapsed time determining means. The mental and physical condition evaluation device described in the above.
【請求項3】 前記軌跡図処理手段は、前記経過時間判
定手段の出力に基づいて座標平面の横軸方向を変更する
ことを特徴とする請求項2記載の心身状態評価装置。
3. The mental and physical condition evaluation apparatus according to claim 2, wherein the trajectory diagram processing means changes a horizontal axis direction of a coordinate plane based on an output of the elapsed time determination means.
【請求項4】 前記軌跡図処理手段は、負荷変動量の変
化を判定する負荷変動量判定手段と、該負荷変動量判定
手段の出力に基づいて座標平面を変更する座標設定手段
を有することを特徴とする請求項1記載の心身状態評価
装置。
4. The method according to claim 1, wherein the trajectory diagram processing means includes a load fluctuation amount determining means for determining a change in the load fluctuation amount, and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on an output of the load fluctuation amount determining means. The mental and physical condition evaluation device according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記軌跡図処理手段は前記負荷変動量の
変化の方向に基づいて座標平面の横軸方向を変更するこ
とを特徴とする請求項4記載の心身状態評価装置。
5. The mental and physical condition evaluation device according to claim 4, wherein the trajectory diagram processing means changes a horizontal axis direction of a coordinate plane based on a direction of the change in the load fluctuation amount.
【請求項6】 前記軌跡図処理手段は、心拍数変動量の
変化を判定する心拍数変動量判定手段と、該心拍数変動
量判定手段の出力に基づいて座標平面を変更する座標設
定手段を有することを特徴とする請求項1記載の心身状
態評価装置。
6. The trajectory diagram processing means includes a heart rate fluctuation amount determining means for determining a change in heart rate fluctuation amount, and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on an output of the heart rate fluctuation amount determining means. The psychosomatic condition evaluation device according to claim 1, further comprising:
【請求項7】 前記軌跡図処理手段は前記心拍数変動量
の変化の方向に基づいて座標平面の横軸方向を変更する
ことを特徴とする請求項6記載の心身状態評価装置。
7. The psychosomatic state evaluation apparatus according to claim 6, wherein the trajectory diagram processing means changes a horizontal axis direction of a coordinate plane based on a direction of the change in the heart rate variability.
【請求項8】 前記軌跡図処理手段は、分散値RRV変
動量の変化を判定する分散値変動量判定手段と、該分散
値変動量判定手段の出力に基づいて座標平面を変更する
座標設定手段を有することを特徴とする請求項1記載の
心身状態評価装置。
8. The trajectory map processing means includes: a variance value variation amount determination means for determining a change in a variance value RRV variation amount; and a coordinate setting means for changing a coordinate plane based on an output of the variance value variation amount determination means. The mental and physical condition evaluation device according to claim 1, comprising:
【請求項9】 前記軌跡図処理手段は、前記分散値RR
V変動量の変化の方向に基づいて座標平面の横軸方向を
変更することを特徴とする請求項8記載の心身状態評価
装置。
9. The trajectory map processing means includes a variance value RR.
9. The mental and physical condition evaluation device according to claim 8, wherein the horizontal axis direction of the coordinate plane is changed based on the direction of the change in the V fluctuation amount.
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