DE69632436T2

DE69632436T2 - Pulsfrequenzmeter

Info

Publication number: DE69632436T2
Application number: DE69632436T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kodaira-shi KIHARA; Tomomi Higashimurayama-shi MURAKAMI; Takashi Tokorozawa-shi OSA; Tomio Tokorozawa-shi OKIGAMI
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2016-03-16
Also published as: EP0760224A4; US5743269A; EP0760224A1; EP0760224B1; DE69632436D1; WO1996029005A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kardiotachometer nach der Präambel von Anspruch 1.
STAND DER TECHNIK
Beispielsweise offenbart die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 3-5404 ein Kardiotachometer zum Überwachen der Herzfrequenz an einem entfernten Ort, die Folgendes enthält: einen Übertragungsabschnitt zum Erkennen eines elektrokardiografischen Signals, das von zwei Elektroden geliefert wird, die nahe am Herzen eines Benutzers angebracht sind und die resultierenden Informationen über ein Radiosignal übertragen, sowie ein kompaktes Informationsgerät als Empfängerabschnitt, der in eine Armbanduhr o. Ä. eingebaut ist und die Herzfrequenz anzeigen kann, indem er das Radiosignal empfängt und eine arithmetische Operation an dem Signal durchführt.
In dem genannten herkömmlichen Kardiotachometer überträgt der Übertragungsabschnitt jedes Mal ein Radiosignal, wenn ein elektrokardiografisches Signal erkannt wird, und der Empfängerabschnitt empfängt das Signal. Das heißt, die Empfangszeitpunkte fallen mit den Zeitpunkten der Herzschläge zusammen. Wenn der Empfängerabschnitt fälschlicherweise verschiedene Arten von Rauschen empfängt, wie z. B. elektromagnetisches Rauschen, das von dem an einem Bahnübergang ausgesendeten Warnton verursacht wird, weichen die Empfangszeitpunkte von den Zeitpunkten der Herzschläge ab, und daher wird eine fehlerhafte Herzfrequenz angezeigt.
US 4 367 752 offenbart eine Vorrichtung zur Kontrolle der körperlichen Verfassung eines Patienten. Die körperliche Verfassung des Patienten wird von einem Messwandler kontrolliert, der an dem Patienten angebracht ist und ein erstes Signal liefert, das die Herzaktivität anzeigt. Ein Gehäuse für elektronische Vorrichtungen, das von dem Patienten getragen wird, beinhaltet Endeinrichtungen, die auf das erste Signal ansprechen, sowie ein Trägheitselement zum Überwachen der Anzahl der von einer Gliedmaße des Patienten ausgeführten wiederholten Bewegungen, und zum Gewinnen einer zweiten Signalanzeige dieser Anzahl. Weitere eingesetzte Mittel sind: eine Tastatur, eine Taktquelle, eine visuelle digitale Anzeige und eine Schaltung, die auf die Aktivierung von Tastenschaltern reagiert.
Aus WO 94/21171 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur drahtlosen Überwachung eines körperlichen Zustands oder einer Körperreaktion, wie z. B. eines Herzschlags, bekannt. Fehler aufgrund von Störquellen werden minimiert oder beseitigt, und infolge von Fehlererkennung und -korrektur ergibt sich bei dem Muster, das die Körperreaktion darstellt, eine verbesserte Genauigkeit.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das von der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem ist die Bereitstellung eines Kardiotachometers, welches das Problem des konventionellen Kardiotachometers löst und ein verbessertes Kommunikationsverfahren bereitstellt, bei dem Übertragungsabschnitt und Empfängerabschnitt frei von der Einwirkung von Rauschen sind.
Dieses Problem wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
Mit oben stehender Anordnung kann gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Empfängerschaltung Rauschen oder ein bedeutungsloses Signal empfängt, die Datendekodierungsschaltung die Daten nicht richtig dekodieren, weil das Signal keine passenden Daten darstellt. Da in diesem Fall die Daten angezeigt werden, die bei dem letzten korrekten Empfang erhalten wurden, wird keine fehlerhafte Herzfrequenz angezeigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das den Übertragungsabschnitt eines Kardiotachometers nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist ein Blockdiagramm, das den Empfängerabschnitt des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion einer Empfangskontrollschaltung, 4 ist eine Ansicht, die zeigt, wie das Kardiotachometer nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht wird, 5 ist eine Außenansicht, die den Übertragungsabschnitt des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, von welcher der Verschlussdeckel entfernt wurde, so dass das Innere des Übertragungsabschnitts gezeigt wird, 6 ist eine Außenansicht, die den Empfängerabschnitt des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für das Format eines Signals zur Übertragung vom Übertragungsabschnitt zum Empfängerabschnitt zeigt.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ein Kardiotachometer nach dieser Ausführungsform kann auf einem Empfängerabschnitt Informationen anzeigen, die auf einem anderem als einem elektrokardiografischen Signal beruhen (nachfolgend „zweite Informationen" genannt). Zum Beispiel beinhalten diese zweiten Informationen die Anzahl der Schritte pro Minute, die ein Benutzer gemacht hat, an dem ein Übertragungsabschnitt angebracht ist, die Gesamtzahl der Schritte, und eine Warnung bei Spannungsabfall der Batterie im Übertragungsabschnitt.
1 ist ein Blockdiagramm, das den Übertragungsabschnitt eines Kardiotachometers nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass es sich bei den zweiten Informationen um die Schrittrate handelt, d. h. um die Anzahl der Schritte pro Minute.
Die Bezugszahl 10 bezeichnet Elektroden zur Anbringung nahe am Herzen eines menschlichen Körpers; 18 einen Beschleunigungssensor, der in einen Übertragungsabschnitt 1 eingebaut ist, welcher aus einer elektrokardiografischen Erkennungsschaltung 11, einer Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen, einer Schaltung 13 zum Erzeugen von Intervalldaten, einer Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten, einer Übertragungsschaltung 15, einer zweiten Informationserkennungsschaltung 16, einer Schaltung 17 zum Erzeugen zweiter Informationsdaten, und einem ID-Code-Erzeugungsmittel 19 besteht.
Die elektrokardiografische Erkennungsschaltung 11 erkennt und verstärkt ein elektrokardiografisches Signal, das von den Elektroden 10 erkannt wird, und gibt ein Erkennungssignal Sk in Form eines mit dem elektrokardiografischen Signal synchronisierten Impulssignals aus. Die Schaltung 13 zum Erzeugen von Intervalldaten zählt die Erzeugungsintervalle der Erkennungssignale Sk mit Referenzsignalen Sp, die von der Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen ausgegeben werden, und gibt den Zählwert als elektrokardiografische Intervalldaten Sd aus.
Die Schaltung 16 zum Erzeugen von zweiten Informationsdaten erkennt unter Verwendung des Beschleunigungssensors 18 ein Sensorsignal Sa1 in Form eines auf einer Beschleunigungsänderung beruhenden elektrischen Signals, verstärkt das erkannte Signal und gibt ein Erkennungssignal S11 in Form eines mit dem Sensorsignal Sa1 synchronisierten Impulssignals aus. Die Schaltung 17 zum Erzeugen zweiter Informationsdaten zählt die Erzeugungsintervalle der Erkennungssignale S11 mit Referenzsignalen Sp, die von der Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen ausgegeben werden, und gibt den Zählwert als Schrittratendaten Sc aus, bei welchen es sich um die zweiten Informationsdaten handelt.
Das ID-Code-Erzeugungsmittel 19 erzeugt einen vorbestimmten ID-Code. Die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten wandelt den ID-Code in ID-Code-Daten S12 um, die verarbeitet werden können, und gibt die Daten aus.
Die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten verbindet die elektrokardiografischen Intervalldaten Sd, die zweiten Informationsdaten Sc und die ID-Code-Daten S12 unter Verwendung eines Umwandlungsmittels 14a, wandelt die sich ergebenden Daten in serielle Daten um, und gibt alle Tj Sekunden ein serielles Datensignal Sr aus. Jedes Mal, wenn ein serielles Datensignal Sr eingegeben wird, moduliert die Übertragungsschaltung 15 das serielle Datensignal Sr und überträgt es als ein Radiosignal über eine Antenne 20.
In dieser Ausführungsform wird das serielle Datensignal Sr in Form eines Radiosignals alle Tj Sekunden übertragen. Es reicht aus, wenn dieser Ausgabezyklus eine Zeitspanne ist, die eine angemessene Reaktion auf eine Veränderung der Herzfrequenz oder der Schrittrate ermöglicht (z. B. eine, fünf oder 10 Sekunden).
2 ist ein Blockdiagramm, das den Empfängerabschnitt des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Bezugszahl 2 bezeichnet einen Empfängerabschnitt, der gebildet wird von einer Empfängerschaltung 31, einer Datendekodierungsschaltung 32, einer Empfangskontrollschaltung 33, einer Berechnungsschaltung 34, einem Anzeigeabschnitt 35, einer zweiten Informationsberechnungsschaltung 36, einem Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen, einem ID-Code-Speichermittel 38 und einer ID-Code-Speicher-Bestimmungsschaltung 39.
Die Empfängerschaltung 31 verstärkt, bestimmt und moduliert ein Radiosignal, das von dem Übertragungsabschnitt 1 über eine Antenne 30 empfangen wird, und gibt ein Empfangssignal Sj aus. Die Empfängerschaltung 31 beendet ihre Funktion bei Empfang eines Empfangskontrollsignals Ss von der Empfangskontrollschaltung 33. Das Empfangssignal Sj ist identisch mit dem seriellen Datensignal Sr aus dem Übertragungsabschnitt 1.
Die Datendekodierungsschaltung 32 dekodiert das Empfangssignal Sj und trennt (bzw. gibt aus) elektrokardiografische Intervalldaten Sn, zweite Informationsdaten Sm1 und ID-Code-Daten Sm2 unter Verwendung eines Datentrennungsmittels 32a. Die elektrokardiografischen Intervalldaten Sn sind identisch mit den elektrokardiografischen Intervalldaten aus dem Übertragungsabschnitt 1. Die zweiten Informationsdaten Sm1 sind identisch mit dem Erkennungssignal S11 aus dem Übertragungsabschnitt 1. Die ID-Code-Daten Sm2 sind identisch mit den ID-Code-Daten S12 aus dem Übertragungsabschnitt 1. Wenn die Datendekodierungsschaltung 32 die elektrografischen Intervalldaten Sn, die zweiten Informationsdaten Sm1 und die ID-Code-Daten Sm2 korrekt dekodiert, gibt die Schaltung 32 ein Dekodierungsendesignal Se in Form eines Einzelsignals aus. Bei Empfang des Dekodierungsendesignals Se gibt die Empfangskontrollschaltung 33 das Empfangskontrollsignal Ss in Form eines Impulssignals mit konstanter Breite aus. Die Impulsbreite des Empfangskontrollsignals Ss ist kürzer als das Intervall (Tj Sekunden) der Radiosignale, die von dem Übertragungsabschnitt 1 übertragen werden. Das Dekodierungsendesignal Se und das Empfangskontrollsignal Ss werden benötigt, um die Leistungsaufnahme zu verringern. Diese Funktion wird später beschrieben werden.
Das ID-Code-Speichermittel 38 speichert den ID-Code, der für jedes Kardiotachometer eindeutig ist. Der Wert dieses Codes ist gleich dem Wert des ID-Codes auf der übertragenden Seite. Das ID-Code-Speichermittel 38 gibt die gespeicherten ID-Code-Daten in Form eines elektrischen Signals Sa2 aus.
Die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 vergleicht/bestimmt die ID-Code-Daten Sm2, die von der Datendekodierungsschaltung 32 dekodiert werden, und das elektrische Signal Sa2, das von dem ID-Code-Speichermittel 38 ausgegeben wird, und gibt als Vergleichs-/Bestimmungsergebnis ein binäres Signal Sb an die Berechnungsschaltung 34 und an die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 aus.
Die Berechnungsschaltung 34 berechnet die elektrokardiografischen Intervalldaten Sn, wandelt die Daten in eine Herzfrequenz um, und zeigt die Herzfrequenz auf dem Anzeigeabschnitt 35 an. Die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 berechnet die zweiten Informationsdaten Sm1, wandelt die Daten in Daten um, die angezeigt werden können, z. B. in eine Schrittrate, und zeigt sie auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen an.
Die Funktion des Kardiotachometers der vorliegenden Erfindung, das oben stehende Anordnung aufweist, wird beschrieben werden.
Als Erstes wird die Funktion des Übertragungsabschnitts 1 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Ein elektrokardiografisches Signal, das von den Elektroden 10 erkannt wird, wird von der elektrokardiografischen Erkennungsschaltung 11 in ein Erkennungssignal Sk umgewandelt. Die Schaltung 13 zum Erzeugen von Intervalldaten zählt die Intervalle der Erkennungssignale Sk mit Referenzsignalen Sp, die von der Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen ausgegeben werden. Angenommen, das Referenzsignal Sp habe eine Frequenz von 600 Hz. Wenn beispielsweise die Herzfrequenz 80 beträgt, betragen die Intervalle der Erkennungssignale Sk 750 ms, und der Zählwert ist 450.
Wenn der Beschleunigungssensor 18 eine periodische Beschleunigungsänderung erkennt, wie sie während eines Schrittes vorkommt, wandelt die zweite Informationserkennungsschaltung 16 die erkannte Änderung in ein Sensorsignal Sa1 um. Das Sensorsignal Sa1 wird verstärkt, um ein zweites Informationserkennungssignal S11 synchron mit der Schrittrate auszugeben. Die Schaltung 17 zum Erzeugen zweiter Informationsdaten zählt die Intervalle der zweiten Informationserkennungssignale S11 mit den Referenzsignalen Sp, die von der Schaltung 12 zum Erzeugen von Referenzsignalen ausgegeben werden. Wenn die Schrittzahl pro Minute 120 beträgt, betragen die Intervalle der zweiten Informationserkennungssignale S11 500 ms, und der Zählwert ist 300.
Der Zählwert „450", der von der Schaltung 13 zum Erzeugen von Intervalldaten geliefert wird, wird in Form von elektrografischen Intervalldaten Sd an die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten gesendet. Der Zählwert „300", der von der zweiten Informationserkennungsschaltung 16 geliefert wird, wird in Form von zweiten Informationsdaten Sc an die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten gesendet.
Angenommen, das ID-Code-Erzeugungsmittel 19 erzeuge einen ID-Code, z. B. „No. 10". Das ID-Code-Erzeugungsmittel 19 wandelt diesen ID-Code „No. 10" in ID-Code-Daten S12 um, bei denen es sich um einen numerischen Wert „10" handelt, und die von der Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten verarbeitet werden können, und gibt diese an die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten aus.
Die Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten verbindet die elektrokardiografischen Intervalldaten Sd, die zweiten Informationsdaten Sc und die ID-Code-Daten S12 im Umwandlungsmittel 14a, und wandelt alle Tj Sekunden die sich ergebenden Daten in Form von seriellen Daten in ein serielles Datensignal Sr um. Die Übertragungsschaltung 15 überträgt das serielle Datensignal Sr als ein Radiosignal über die Antenne 20.
Das serielle Datensignal Sr wird alle Tj Sekunden als ein Radiosignal übertragen. Bei der konventionellen Anordnung muss, weil jedes Mal, wenn ein Herzschlag erkannt wird, eine Übertragung stattfindet, einige zehn Male pro Sekunde eine Übertragung stattfinden. Im Gegensatz hierzu findet bei dieser Anordnung einmal eine Übertragung für. einige bis einige zehn Sekunden statt. Deshalb kann die Anzahl der Übertragungen pro Zeiteinheit stark verringert werden, und die Leistungsaufnahme des Übertragungsabschnitts 1 kann stark reduziert werden.
Als Nächstes wird die Funktion des Empfängerabschnitts 2 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Ein von dem Übertragungsabschnitt 1 übertragenes Radiosignal wird über die Antenne 30 in die Empfängerschaltung 31 eingegeben. Die Empfängerschaltung 31 gibt ein Empfangssignal Sj aus. Das Empfangssignal Sj ist ein serielles Signal, das von der Datendekodierungsschaltung 32 in elektrokardiografische Intervalldaten Sn, zweite Informationsdaten Sm1 und ID-Code-Daten Sm2 dekodiert wird.
Wenn der Wert der elektrokardiografischen Intervalldaten Sd aus dem Übertragungsabschnitt 1 wie in diesem Fall 450 beträgt, wird auch der Wert der elektrokardiografischen Intervalldaten Sn zu 450. Der Wert „450" wird mit auf 600 Hz gesetzten Intervallen der elektrokardiografischen Signale gezählt. Die Berechnungsschaltung 34 rechnet daher 36.000/Sn, um die Herzfrequenz pro Minute zu erhalten. Diese Herzfrequenz wird auf dem Anzeigeabschnitt 35 angezeigt. Analog hierzu wird, wenn die zweiten Informationsdaten Sc aus dem Übertragungsabschnitt 1 den Wert 300 haben, der Wert der zweiten Informationsdaten Sm1, bei denen es sich um die Schrittrate handelt, zu 300. Der Wert „300" ist ein Wert, der mit auf 600 Hz gesetzten Intervallen der elektrokardiografischen Signale gezählt wird. Die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 rechnet daher 36.000/Sm1, um die Schrittrate pro Minute zu erhalten. Diese Schrittrate wird auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen angezeigt.
Die ID-Code-Speicher-Bestimmungsschaltung 39 vergleicht die von der Datendekodierungsschaltung 32 dekodierten ID-Code-Daten Sm2 mit einem elektrischen Signal Sa2, das in dem ID-Code-Speichermittel 38 gespeichert ist. Weil die ID-Codes des Übertragungsabschnitts 1 und des Empfängerabschnitts 2 identisch sind, sollten, falls der Empfang erfolgreich gewesen ist, die ID-Code-Daten Sm2 und das elektrische Signal Sa2 miteinander übereinstimmen. Wenn sie nicht miteinander übereinstimmen, ist ein Empfangsfehler aufgrund von Störungen o. Ä. aufgetreten. Da in diesem Fall die elektrokardiografischen Intervalldaten Sn und die zweiten Informationsdaten Sm1 unzuverlässig sind, sollte weiterhin das bei dem letzten, erfolgreichen Empfang erhaltene Ergebnis angezeigt werden, ohne dass in der Berechnungsschaltung 34 und in der zweiten Informationsberechnungsschaltung 36 eine arithmetische Verarbeitung stattfindet. Die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 gibt ein Übereinstimmung bzw. Nichtübereinstimmung anzeigendes binäres Signal Sb an die Berechnungsschaltung 34 und an die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 aus. Wenn das binäre Signal Sb Übereinstimmung als Resultat anzeigt, führen die Berechnungsschaltung 34 und die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 die vorstehend beschriebene Berechnung und Anzeige aus. Wenn jedoch das binäre Signal Sb Nichtübereinstimmung als Resultat anzeigt, wird keine Berechnung ausgeführt, und auf dem Anzeigeabschnitt 35 sowie auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen werden weiterhin die Ergebnisse der vorhergehenden Berechnung angezeigt.
Nun wird die Funktion der Empfangskontrollschaltung 33 beschrieben.
3 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Empfangskontrollschaltung 33.
Ein Radiosignal wird von der Empfängerschaltung 31 empfangen, und ein Empfangssignal Sj wird ausgegeben. Die Datendekodierungsschaltung 32 dekodiert das Empfangssignal Sj. Das Datentrennungsmittel 32a gibt daraufhin elektrokardiografische Intervalldaten Sn, zweite Informationsdaten Sm1 und ID-Code-Daten Sm2 aus. Wenn der Dekodiervorgang erfolgreich abgeschlossen ist, gibt die Datendekodierungsschaltung 32 ein Dekodierungsendesignal Se aus.
Bei Empfang des Dekodierungsendesignals Se gibt die Empfangskontrollschaltung 33 ein Empfangskontrollsignal Ss mit einer konstanten Impulsbreite von Ts Sekunden aus, um die Funktion der Empfängerschaltung 31 für Ts Sekunden anzuhalten. Weil sich die Empfängerschaltung 31 während dieser Zeitspanne in einem inaktiven Zustand befindet, reduziert sich die von der Empfängerschaltung 31 aufgenommene Leistung stark.
Von dem Übertragungsabschnitt 1 werden in Intervallen von Tj Sekunden Radiosignale übertragen. Weil die Zeitspanne Ts, während der die Empfängerschaltung 31 von dem Empfangskontrollsignal Ss angehalten wird, kürzer ist als Tj Sekunden, wird der Empfang des nächsten Radiosignals, das nach Ablauf von Tj Sekunden gesendet wird, nicht beeinflusst. Im Ausgangszustand, in dem bislang kein Radiosignal empfangen wurde, befindet sich die Empfängerschaltung 31 im normalen Betriebszustand, da bislang kein Empfangskontrollsignal Ss ausgegeben wurde, und es gibt keine Möglichkeit dafür, dass das erste Radiosignal nicht empfangen werden kann. Selbst wenn die Empfängerschaltung 31 Rauschen oder ein bedeutungsloses Signal empfängt und ein Erkennungssignal Sk ausgibt, kann die Datendekodierungsschaltung 32 es nicht dekodieren, da das Ausgangssignal keine korrekten Daten darstellt. Aus diesem Grund wird kein Dekodierungsendesignal Se ausgegeben, und die Funktion der Empfängerschaltung 31 wird nicht durch das Empfangskontrollsignal Ss angehalten.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Empfängerschaltung 31 im normalen Betriebszustand während Ts Sekunden aus Tj Sekunden angehalten. Die Scheinleistungsaufnahme der Empfängerschaltung 31 wird daher durch Ts/Tj angegeben. In dem Empfängerabschnitt 2 verbraucht die Empfängerschaltung 31, bei der es sich um die einzige analoge Schaltung handelt, am meisten Leistung. Wenn daher die Scheinleistungsaufnahme der Empfängerschaltung 31 reduziert wird, kann die Leistungsaufnahme des Empfängerabschnitts 2 stark reduziert werden. Wenn zusätzlich zu den elektrokardiografischen Intervalldaten Sn die zweiten Informationsdaten Sm1 und die ID-Code-Daten Sm2 zu dem Radiosignal hinzugefügt werden, verlängert sich die Empfangszeit um die Datenlängen der zweiten Informationsdaten Sm1 und der ID-Code-Daten Sm2. Ein erheblicher Anstieg der Leistungsaufnahme kann vermieden werden, indem das Verhältnis zwischen Übertragungsintervall Tj und Datenlänge passend eingerichtet wird.
4 zeigt, wie das Kardiotachometer nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht wird.
Der Übertragungsabschnitt 1 wird mit einem Gürtel 3 auf der Brust des Benutzers befestigt, so dass sich eine der Elektroden 10 nahe am Herz befindet. Z. B. ist die Elektrode 10 aus leitendem Gummi gefertigt und wird in direkten Kontakt mit der Haut gebracht. Der Empfängerabschnitt 2 verfügt auch über eine Zeitmesserfunktion und wird am Handgelenk getragen, ähnlich wie eine normale Armbanduhr.
5 ist eine Außenansicht, die den Übertragungsabschnitt des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 5 ist der Verschlussdeckel entfernt, so dass das Innere des Übertragungsabschnitts gezeigt wird.
Die Bezugszahl 20 bezeichnet eine Antenne zum Übertragen eines Radiosignals an den Empfängerabschnitt 2; 21 eine Batterie als Stromversorgungseinrichtung; 22 eine integrierte Schaltung, welche die gesamte Verarbeitung ausführt; 23 einen Schritterkennungsmechanismus als ein Beispiel für den Beschleunigungssensor 18 in 1; und 29 einen DIP-Schalter als ein Beispiel für das ID-Code-Erzeugungsmittel 19 in 1.
Der Schritterkennungsmechanismus 23 verfügt über ein Gewicht 24, einen Arm 25, eine Hebeldrehachse 26, eine Feder 27 und einen Kontakt 28. Im Normalzustand wird der Arm 25 und das Gewicht 24 durch die Federkraft der Feder 27 angehoben, und das Gewicht 24 berührt den Kontakt 28 nicht. Wenn der Benutzer, an dem der Übertragungsabschnitt 1 befestigt ist, läuft, schwingt das Gewicht 24 bei den beim Laufen auftretenden vertikalen Bewegungen um die Hebelachse 26, und das Gewicht 24 wird bei jedem Schritt des Ganges in Kontakt mit dem Kontakt 28 gebracht. Beispielsweise sind Gewicht 24, Kontakt 28 u. ä. aus Leitern gefertigt, so dass ein Strom fließt, wenn das Gewicht 24 mit dem Kontakt 28 in Kontakt gebracht wird. Jeder Schritt des Ganges kann daher erkannt werden.
In der unter Bezugnahme auf 1 und 2 gegebenen Beschreibung handelt es sich bei den zweiten Informationen um die Schrittrate. Jedoch sind in der vorliegenden Erfindung die zweiten Informationen nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise könnte der Empfängerabschnitt 2 von dem Übertragungsabschnitt 1 in der Form von zweiten Informationen über einen Spannungsabfall in der Batterie 21 oder über die von dem Schritterkennungsmechanismus 23 erkannte Gesamtzahl der Schritte benachrichtigt werden.
Der DIP-Schalter 29 kann unterschiedliche ID-Codes erzeugen, indem die Einstellung geändert wird. Es ist ausreichend, wenn ein ID-Code, der zu dem durch den DIP-Schalter 29 gesetzten ID-Code identisch ist, in dem ID-Code-Speichermittel 38 des Empfängerabschnitts 2 gespeichert ist.
6 ist eine Außenansicht, die den Empfängerabschnitt des Kardiotachometers nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Empfängerabschnitt 2 ist von der Art einer Armbanduhr und weist eine Zeitmesserfunktion auf. Die Antenne 30 zum Empfangen eines Radiosignals von dem Übertragungsabschnitt 1 ist an einem Seitenteil des Empfängerabschnitts 2 angebracht. Die Oberseite des Empfängerabschnitts 2 verfügt über: den Anzeigeabschnitt 35 zur Anzeige der Herzfrequenz pro Minute, den Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen zum Anzeigen von beispielsweise der Anzahl der Schritte pro Minute, einen Zeitanzeigeabschnitt 40 zur Anzeige der gemessenen Zeit, einen Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 zur Anzeige der aktuellen Betriebsart, die durch Niederdrücken eines Knopfes 43 zur Betriebsartenwahl umgestellt werden kann, und einen Empfangsstatus-Anzeigeabschnitt 42 zur Anzeige des Empfangsstatus von dem Übertragungsabschnitt 1.
In 6 zeigen an: der Anzeigeabschnitt 35 „135" als Herzfrequenz pro Minute; der Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen „140" als Zahl der Schritte pro Minute oder Tempo; der Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 die Stoppuhr-Betriebsart; und der Zeitanzeigeabschnitt 40 „2 Stunden, 9 Minuten, 14,35 Sekunden" als die von der Stoppuhr gemessene Zeit. Wenn die Markierung auf dem Empfangsstatus-Anzeigeabschnitt 42 wie in 6 gezeigt angezeigt wird, bedeutet dies, dass sich der Empfängerabschnitt derzeit im Empfangszustand befindet.
Wenn der Knopf 43 zur Betriebsartenwahl niedergedrückt wird, können z. B. die Informationen, die auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen angezeigt werden, von der Anzahl der Schritte pro Minute auf die Gesamtzahl der Schritte umgestellt werden. Außerdem können die Informationen, die auf dem Zeitanzeigeabschnitt 40 angezeigt werden, von der durch die Stoppuhr gemessenen Zeit auf die aktuelle Zeit umgestellt werden.
Wenn eine Warnung bei Spannungsabfall der Batterie 21 im Übertragungsabschnitt 1 in der Form von zweiten Informationen von dem Übertragungsabschnitt 1 empfangen wird, bewirkt dies, dass der Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 abwechselnd die aktuelle Betriebsart „ST.w" und „BT.t" anzeigt, wodurch ein Spannungsabfall der Batterie im Übertragungsabschnitt 1 angezeigt wird. Wenn ein Spannungsabfall der Stromversorgung im Empfängerabschnitt 2 erkannt wird, bewirkt dies, dass der Betriebsarten-Anzeigeabschnitt 41 abwechselnd die aktuelle Betriebsart „ST.w" und „BT.w" anzeigt, wodurch ein Spannungsabfall der Batterie im Empfängerabschnitt 2 angezeigt wird.
In der unter Bezugnahme auf 1 und 2 gegebenen Beschreibung vergleicht/bestimmt die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 die von der Datendekodierungsschaltung 32 dekodierten ID-Code-Daten Sm2 mit dem elektrischen Signal Sa2, das von dem ID-Code-Speichermittel 38 ausgegeben wird, und gibt das Ergebnissignal Sb an die Berechnungsschaltung 34 und an die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 aus. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann das Signal zur Übertragung von dem Übertragungsabschnitt 1 an den Empfängerabschnitt 2 ein Format wie das in 7 gezeigte haben, so dass ein exakterer Vergleich/eine exaktere Bestimmung durchgeführt werden kann. Eine Funktion in diesem Fall wird nachfolgend beschrieben.
Das Umwandlungsmittel 14a der Schaltung 14 zur Erzeugung serieller Daten in 1 verbindet ID-Code-Daten S12, elektrokardiografische Intervalldaten Sd, zweite Informationsdaten Sc und ID-Code-Daten S12 in der genannten Reihenfolge, um ein serielles Datensignal Sr zu erzeugen.
Das Datentrennungsmittel 32a der Datendekodierungsschaltung 32 in 2 trennt das Empfangssignal Sj in ID-Code-Daten Sm2, elektrokardiografische Intervalldaten Sn, zweite Informationsdaten Sm1 und ID-Code-Daten Sm2 auf. Daraufhin vergleicht/bestimmt die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 die ID-Code-Daten Sm2, die von dem Empfangssignal Sj getrennt werden, mit dem elektrischen Signal Sa2, das von dem ID-Code-Speichermittel 38 ausgegeben wird. Die ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsschaltung 39 vergleicht bestimmt auch die am Anfangsabschnitt des Empfangssignals Sj eingefügten ID-Code-Daten Sm2, mit den ID-Code-Daten Sm2, die an den Endbereich des Empfangssignals Sj angefügt sind, und gibt als Ergebnis ein binäres Signal Sb an die Berechnungsschaltung 34 und an die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 aus.
Das heißt, wenn das binäre Signal Sb Übereinstimmung als Ergebnis anzeigt, führen die Berechnungsschaltung 34 und die zweite Informationsberechnungsschaltung 36 die Berechnung und Anzeige wie vorstehend beschrieben auf. Wenn jedoch das binäre Signal Sb Nichtübereinstimmung als Ergebnis anzeigt, wird keine Berechnung ausgeführt, und die Ergebnisse der vorhergehenden Berechnung werden weiterhin auf dem Anzeigeabschnitt 35 und auf dem Anzeigeabschnitt 37 für zweite Informationen angezeigt. Mit dieser Funktion kann die Zuverlässigkeit des Empfangssignals Sj verbessert werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann nach der vorliegenden Erfindung, obwohl Herzschlagdaten zu vorbestimmten Intervallen von Tj Sekunden übertragen werden, die Leistungsaufnahme des Übertragungsabschnitts 1 stark reduziert werden, indem die Zeit Tj (Sekunden) auf einen geeigneten Wert eingestellt wird. Außerdem kann die Leistungsaufnahme der Empfängerschaltung 31 des Empfängerabschnitts 2 auf Ts/Tj eingestellt werden, indem die Empfängerschaltung 31 des Empfängerabschnitts 2 durch die Empfangskontrollschaltung 33 kontrolliert wird. Daher kann die Gesamtleistungsaufnahme des Übertragungsabschnitts 1 und des Empfängerabschnitts 2 stark reduziert werden, und die Batterielebensdauer kann verlängert werden, indem die Leistungsaufnahme aus der Batterie reduziert wird, wodurch die Häufigkeit von Batteriewechseln reduziert wird. Selbst wenn der Empfängerabschnitt 2 in ein kompaktes elektronisches Gerät wie z. B. in eine Armbanduhr eingebaut wird, kann der Abschnitt über einen langen Zeitraum mit einer kleinen Batterie betrieben werden. Indem die Häufigkeit von Batteriewechseln reduziert wird, kann ein praktischeres Kardiotachometer bereitgestellt werden.
Außerdem verfügt die übertragende Seite nach der vorliegenden Erfindung über die Funktion, zweite Informationsdaten zu erkennen, bei denen es sich nicht um elektrografische Intervalldaten handelt, und über die Funktion, zwei Datenarten zu seriellen Daten zu verbinden, während die empfangende Seite über die Funktion verfügt, serielle Daten in elektrokardiografische Intervalldaten und zweite Informationsdaten zu dekodieren, und Berechnungsschaltungen mit der Fähigkeit zur Verarbeitung der jeweiligen Daten sowie Anzeigeabschnitte aufweist. Mit dieser Anordnung bietet das Kardiotachometer über die Herzschlag-Messfunktion hinaus zusätzliche Funktionen. Eine funktionelle Verbesserung des Kardiotachometers kann daher erreicht werden.
Des Weiteren verfügt die übertragende Seite nach der vorliegenden Erfindung über die Funktion zum Setzen des ID-Codes und über die Funktion, elektrokardiografische Intervalldaten mit ID-Code-Daten zu seriellen Daten zu verbinden, während die empfangende Seite die Funktion zum Dekodieren von seriellen Daten in elektrokardiografische Intervalldaten und ID-Code-Daten, die ID-Code-Speicherfunktion und die Funktion, einen übertragenen ID-Code mit einem gespeicherten ID-Code zu vergleichen/bestimmen, aufweist. Mit dieser Anordnung verfügt das Kardiotachometer über die Funktion, fehlerhaften Empfang sowie die Berechnung fehlerhafter Herzschlagdaten aufgrund von Störungen o. Ä. zu vermeiden. Deshalb kann die Zuverlässigkeit des Empfangs, der von dem Kardiotachometer ausgeführt wird, verbessert werden.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Integration des Empfängerabschnitts des Kardiotachometers und der Zeitmesserfunktion beschränkt. Beispielsweise kann mit einer Höhenmesserfunktion ein elektronisches Gerät bereitgestellt werden, das es einem Benutzer ermöglicht, beim Bergsteigen auf einen Blick die Höhe und seine Herzfrequenz zu sehen.

Claims

Kardiotachometer, umfassend – einen Übertragungsabschnitt (1) mit einer Detektorschaltung (11) zum Erkennen eines elektrokardiografischen Signals, das sie von den Elektroden (10) erhält, die an einem menschlichen Körper angebracht sind, einer Schaltung (14) zur Erzeugung serieller Daten für die Umwandlung von Daten in ein serielles Signal und Erzeugung eines seriellen Datensignals, einer Übertragungsschaltung (15) zum Übertragen der Signale und Mittel (19) zur Erzeugung eines ID-Codes für die Erzeugung eines ID-Codes zur Identifikation, wobei die Schaltung (14) zur Erzeugung serieller Daten Daten mit dem ID-Code verbindet, um die Daten in ein serielles Signal umzuwandeln, um ein serielles Datensignal (Sr) zu erzeugen; – einen Empfängerabschnitt (2), mit einer Empfängerschaltung (31) zum Empfangen des Signals von dem Übertragungsabschnitt (1) und Erzeugen eines Empfangssignals (Sj), einer Datendekodierungsschaltung (32) und einem Anzeigeabschnitt (35), einem ID-Code-Speichermittel (38) zum Speichern eines ID-Codes, Datentrennungsmitteln (32a) und ID-Code-Vergleichs/Bestimmungsmitteln (39) zum Vergleichen des ID-Codes in den ID-Code-Speichermitteln mit dem getrennten ID-Code, und Bestimmen auf der Basis des Vergleichsergebnisses, ob die getrennten Daten verwendet werden können; gekennzeichnet durch a) eine Batterie als Stromversorgungseinrichtung, b) wobei die Elektroden zwei Elektroden (10) sind, die in der Nähe des Herzens des menschlichen Körpers angebracht sind, c) eine Intervall-Datenerzeugungsschaltung (13) in dem Übertragungsabschnitt (1) zum Zählen der Erzeugungssignale (Sk) der Erkennungssignale mit Signalen (Sp) eines vorbestimmten Zeitabschnitts und Erzeugen von Intervalldaten (Sd), d) wobei die Schaltung (14) zur Erzeugung serieller Daten in dem Übertragungsabschnitt (1) die Intervalldaten (Sd) in ein serielles Datensignal (Sr) umwandelt, wobei die Schaltung (14) zur Erzeugung serieller Daten den ID-Code an die Intervalldaten anhängt, um die Daten in ein serielles Signal umzuwandeln, um ein serielles Datensignal zu erzeugen, e) wobei die Übertragungsschaltung (15) in dem Übertragungsabschnitt (1) das serielle Datensignal (Sr) moduliert und das Signal (Sr) als Radiosignal überträgt, f) Demodulationsmittel in dem Empfängerabschnitt (2) zum Demodulieren des Radiosignals, g) eine Datendekodierungsschaltung (32) im Empfängerabschnitt (2) zum Dekodieren des Empfangssignals (Sj) und Erzeugen elektrokardiografischer Intervalldaten (Sn), h) Datentrennungsmittel (32a) in dem Empfängerabschnitt (2), welche die seriellen Daten in die Intervalldaten und den ID-Code trennen, i) wobei die Vergleichs/Bestimmungsmittel (39) in dem Empfängerabschnitt (2) auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses bestimmen, ob die getrennten Intervalldaten verwendet werden können, j) wobei die Vergleichs/Bestimmungsmittel (39) in dem Empfängerabschnitt (2) den ID-Code, der an dem Startabschnitt der Intervalldaten angehängt ist, mit dem ID-Code vergleichen, der an den Endabschnitt der Intervalldaten angehängt ist, und auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses bestimmen, ob die getrennten Intervalldaten verwendet werden können, k) eine Berechnungsschaltung (34) für die Berechnung einer Herzfrequenz aus den elektrokardiografischen Intervalldaten, l) wobei der Anzeigeabschnitt (35) für die Anzeige der Herzfrequenz verwendet wird.
Kardiotachometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiosignal von der Übertragungsschaltung ein intermittierendes Radiosignal ist, um in vorbestimmten Intervallen übertragen zu werden.
Kardiotachometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsabschnitt (1) umfasst: zweite Informationserkennungsmittel (16) zum Erkennen zweiter Informationen, die sich von einem elektrokardiografischen Signal unterscheiden, eine Schaltung (17) zum Erzeugen von zweiten Informationsdaten zur Erzeugung dieser Daten auf der Grundlage eines Erkennungssignals von den zweiten Informationserkennungsmitteln (16) und eine Schaltung (14) zum Erzeugen serieller Daten zum Verbinden der Intervalldaten mit den zweiten Informationsdaten, um die Daten in serielle Daten umzuwandeln, und dass der Empfängerabschnitt (2) umfasst: Datentrennungsmittel (32a) zum Trennen der seriellen Daten in Intervalldaten und zweite Informationsdaten, und zweite Informationsberechnungsmittel (36) zur Durchführung arithmetischer Prozesse der getrennten zweiten Informationsdaten.
Kardiotachometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Informationserkennungsmittel (16) ein Schrittzähler mit Schritterkennungsmitteln sind und dass die zweiten Informationsdaten Daten betreffend die Zahl der Schritte sind.
Kardiotachometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Informationserkennungsmittel (16) umfassen: Schritterkennungsmittel zum Erkennen eines Schritts und zum Erzeugen eines Schritterkennungssignals und eine Schaltung zum Erzeugen von Schrittintervalldaten zum Zählen von Erzeugungsintervallen der Schritterkennungssignale mit Signalen eines vorbestimmten Zeitraums und zum Erzeugen von Schrittintervalldaten, und dass die zweiten Informationsdaten Schrittintervalldaten sind.
Kardiotachometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Informationserkennungsmittel (16) eine Spannungserkennungsschaltung für eine Batterie sind und dass die zweiten Informationsdaten Warndaten bei Spannungsabfall der Batterie sind.
Kardiotachometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsabschnitt (1) ID-Code-Erzeugungsmittel (19) zum Erzeugen eines ID-Codes zur Identifikation umfasst, die Schaltung (14) zum Erzeugen serieller Daten die Intervalldaten mit den zweiten Informationsdaten verbindet, um Erkennungsdaten zu erzeugen, und den ID-Code an jeden Start- und Endabschnitt der Erkennungsdaten anhängt, um die Daten in ein serielles Signal umzuwandeln, um ein serielles Datensignal zu erzeugen, und der Empfängerabschnitt (2) umfasst ID-Code-Speichermittel (38) zum Speichern eines ID-Codes, Datentrennungsmittel zum Trennen der seriellen Daten in die Erkennungsdaten und den ID-Code und auch zum Trennen der Erkennungsdaten in die Intervalldaten und die zweiten Informationsdaten, und ID-Code-Vergleichs-/Bestimmungsmittel (39) zum Vergleichen des ID-Codes in die ID-Code-Speichermittel mit dem getrennten ID-Code, um auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zu bestimmen, ob die getrennten Intervalldaten und die zweiten Informationsdaten verwendet werden können, und auch den ID-Code, der an den Startabschnitt der getrennten Erkennungsdaten angehängt ist, mit dem ID-Code vergleicht, der an den Endabschnitt der getrennten Erkennungsdaten angehängt ist, um auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zu bestimmen, ob die getrennten Intervalldaten und die zweiten Informationsdaten verwendet werden können.
Kardiotachometer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennungsvorgangsrichtung der Schritterkennungsmittel im Wesentlichen senkrecht zu einer Linie verläuft, welche die beiden Elektroden (10) verbindet.