JPH04180730A - ストレスレベル測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子式計測器により、心臓の脈動数（脈拍数）
の最低値を測定し、過去のデーターと比較することによ
り、当日の疲労や精神的ストレスの度合いを判断するこ
とのできるストレスレベル測定装置に関するものである
。

［従来の技術］ 現在の医療機器は、電子技術の発達により目覚ましく進
歩し、病気や健康診断用に様々な装置がある。

この様な目的に使用されるものとして脈拍計があるが、
脈拍計に関する発明や考案は数多くある。

特に脈拍計においては、脈拍は一般に時々刻々変化する
ので、いかに正確にしかも短時間で平均脈拍数を計測す
るかが問題の焦点になっている。

そのために、通常、脈拍信号のパルスの周期の時間を測
定して、この測定値から１分間当たりの脈拍数に換算す
る周期換算方式が用いられている。

この方式においてもサンプリングデータのノくラツキに
よるデータの信頼性の問題があるが、分散値を基準値と
比較してデータのバラツキを少なくする方式として特開
昭６１−２０９６３４　ｋ＝’等がある。また、時系列
的に脈拍値を演算処理することによって平均値を正確に
しかも短時間で得る方法として特開昭６４−４９５３８
号がある。

これらはいずれも脈拍計そのものに関する発明であり、
いかに正確に脈拍数が測定されても、医学知識のない一
般の人々が、この測定値を用いて直ちに健康状態を判断
することは非常にむずかしい。

そこで、脈拍計に使用者の平常脈拍数を設定し、運動を
行った後の脈拍がこの平常脈拍数までに回復する時間を
測定する機能を付加して、運動による体力向上の程度を
知ろうとしたものが特開昭６２−５３６３３号として提
案されている。

この発明は運動によって多くなった脈拍数が平常に戻る
までの時間で本人の体力を測定しようとするもので、本
人の過去の履歴データと比較して本人の健康状態を表示
する本発明のものとはその目的を異にしている。

又、脈波速度の判定によって、健康状態を測定するもの
が市販されているが、かなり高価で個人向きではない。

［発明が解決しようとする課題］ 人間の健康状態を正確に計測してそれを適確に表示する
ことは非常に困難である。なぜならば、今までは、人間
の健康状態を適確に現す適当な尺度が存在せず、専門医
等が体温、脈拍、心電図等から総合的に判断する以外は
適当な方法なかったからである。

ところが、本発明者は、経験的に脈拍数の最低値すなわ
ち、安静にしていた時の脈拍数の変動が人間の健康状態
を現すバロメータになるとの知見を得、この知見に基づ
き電子式測定器を用いて人間の健康状態を適確に表示す
ることのできる測定・表示器を開発したものである。

以下この知見について説明を補足する。

（イ）体温と脈拍数の変動［１］ 入院した時、何処の病院でも一日３回体温と脈拍を計る
。これらは身体状況、特に病状を知る−１−で、極めて
重要だからである。

体温は標準的な３６度から、高熱で４２度位まで変化す
る。その変化比率は ４２÷３６＝１．１７　　すなわち、標準値から最高値
まで１７％の変化の幅がある。

これに対し脈拍の場合、標準値を７０として最高値は２
００位まである。同様にして変化比率を計算すると　２
００÷７０＝２．８５ 最高値は１８５％も増加する。これは実に、体温変化の
１０倍も激しいことを示している。

又体温の変化の時定数は、６分程度といはれるのに対し
、脈拍は３秒程度で反応する。この反応速度は後者が百
倍も高いことが分る。

本発明はこの激しく変化する脈拍の特性について研究し
た結果、体温計では検出できないような微妙な変化まで
も検出できる、健康状態と相関関係にある脈拍数の検出
表示方法を見出したのである。脈拍数の変化の激しさは
即、僅かな症状の変化をも、感知できることを示してい
る。

（０）「ストレスレベル」と健康度合の関係人は外から
の刺激に対し、防衛機構が働く、これがストレスである
。ストレスが一定の限度を越し、これに耐えられなくな
った状態が病気であるといはれている。ストレスが増え
れば、健康状態は低下する。

脈拍数は立っているか、座っているか、寝ているかによ
って、敏感に変化し、又同じ姿勢で動かずにいても、絶
えず変動を繰返すものである。身体にかかる負荷の増大
があれば、直ぐに脈拍数は増加する。歩いたり走ったり
物を持ち」−げたりした時、それに応じて脈拍数が」二
昇することは、誰でも体験していることである。

このことは脈拍数を制御する器官は、身体各部からの負
荷状況を受信し、集約することを示めしている。病気を
含めて負荷が少なくなれば、脈拍数が低くなることは容
易に推定できる。横になった時が一番低くなる。この原
理を利用して、人間の健康状態の判定に役立てようとす
るものである。

（ハ）「ストレスレベルＪと基礎脈拍数の関係平常時の
脈拍数が低い程健康である。事実マラソンの選手は一般
の人々よりかなり低いといはれる。適度な運動を、長期
にわたり継続すると、健康度合の改善に比例して脈拍数
が、次第に低下すると考えられる。

１回２キロメートルの軽いジョギングを始めた初期の頃
から、平常脈拍数を連続的に測定した結果、２週間にわ
たり１日平均１分当り１拍ずつ低下することが確認され
た。これは自覚できない程の身体の微少な変化に、敏感
に反応していることの証拠である。

毎日同じ時刻順ジョギングを開始、出発時の脈拍数を測
定すると、その度毎に数値が変わることが分る。これは
測定前の身体状態に密接な関係がある。出発時の脈拍数
は、その直前の生活条件によって変化する。例えば外出
から帰宅後のように、活動した直後であれば高く、昼寝
で休んだ直後であれば低く出る。そしてその日の健康状
態によっても、かなり影響を受けることが分ってきた。

女性が避妊のため基礎体温を測定するように、例えば、
毎朝、寝床で目覚めた直後の一番リラックスした時の脈
拍数を測定すれば、一番低い脈拍数を計測できる筈であ
る。しかも測定時の条件は同一となり、測定精度も向」
ニする。

このように、−日の内で一番リラックスした時の脈拍数
が最も低くなる。この、脈拍数の最低値をここでは、１
基礎脈拍数」と称する。

しかしながら、当然この基礎脈拍数は季節や本人の健康
状態によって変化する。そこで、長期的に本人の基礎脈
拍数を計測して、その最低値（ここでは「最下限基礎脈
拍数」と称する。）を記録する。この最下限基礎脈拍数
が本人の最高の健康状態を現すことになる。

つまり、最下限基礎脈拍数とその日測定した基礎脈拍数
との差が不健康の度合いを現すことになる。したがって
、基礎脈拍数から最下限基礎脈拍数を減算して得た値を
ここでは「ストレスレベル」と称する。

しかし、計測を開始した当初に於いては、この最下限基
礎脈拍数はしばしば更新されることにな−９〜 る。初期においては週毎に更新されることが多いが、次
第にその間隔が延びて半年か一年に一回の更新になる。

このような状態になれば計測されるストレスレベルは極
めて正確に本人の健康状態を現すことになる。

「発明のｌ」的］ そこで、本発明は、肉体的疲労や、精神的ストレスの累
積状態、すなわち、ストレスレベルを簡単に測定しその
結果を分析、評価することのできるストレスレベル測定
装置を提供することを第１の目的とする。

本発明は、病院用としては勿論、家庭用として特に専門
知識を持たなくとも簡単に本人の健康状態を判断するこ
とができるストレスレベルｔ（１１定装置を提供するこ
とを第２の１］的とする。

本発明は、軽量で、取扱いが容易で携帯用として便利で
、しかも、安価なストレスレベル測定装置を提供するこ
とを第３のＬＩ的とする。

「課題を解決するための手段」 上記ｌ］的を達成するために、請求項１．のストレスレ
ベル測定装置は、 （ａ）脈拍検出部で検出した脈拍信号を処理して、単位
時間当りの平均脈拍数を連続的に計数してそれを一時記
憶すると共に表示する手段、（ｂ）−１：記（ａ）によ
り連続して計数した単位時間当りの平均脈拍数を逐次比
較して、その最低値が入力される毎に一時記憶された最
低脈拍数を更新してそれを表示すると共に、最終的な最
低脈拍数を当日処理の基礎脈拍数として決定し、それを
記憶すると共に表示する手段、 （ｃ）当日処理の基礎脈拍数と過去に計測された本人の
基礎脈拍数の最下限値とを比較して、過去に計測された
最下限値を下回る基礎脈拍数が出現した時には最下限値
を更新すると共に、これを記録表示する手段、および、 （ｄ）測定終了時に、当日処理の基礎脈拍数から過去に
計測された本人の基礎脈拍数の最下限値を減算して得た
値をストレスレベルとして記憶させると共に、過去の一
定期間における本人のストレスレベルと共に比較表示す
る手段とを含むことを特徴とする。

これを第１図の原理を説明するだめのフローチャートに
従って、具体的に説明する。

まず、ステップＳ１で脈拍信号のサンプルを連続的に抽
出する。

通常５〜１０拍単位でサンプルを抽出して各サンプル毎
に平均脈拍数計算のだめの一括処理をする。

ステップＳ２で各サンプル毎に平均脈拍数の計算を行う
。

平均脈拍数を使用する理由は、１〜２拍単拍車脈拍のパ
ルスの周期時間を測定すれば、バラツキが多く、データ
の精度が落ちるために、最低５拍以上の脈拍信号を一括
処理してその平均値を出す。

ここでは、単位脈拍数を６拍として単位脈拍数毎の時間
を測定し、単位時間当り（例えば、１分）の平均脈拍数
の計算を行なっている。

この時間の測定は、抽出された６拍車位の脈拍信号のパ
ルスの周期すなわち、波長の長さをクロックパルスによ
ってカウントすることによって行われる。この際１００
ヘルツのクロックパルスを使用すれば、１．／１００秒
単位０細かさで時間を測定することができる。

次に、測定された時間から単位時間（１分）当りの脈拍
数を逆算する。１／１００秒車位で計測されているので
、得られた単位時間（１分）当りの平均脈拍数は有効桁
数０．１拍の精度でカウントすることができる。

ステップＳ３で当日処理の平均脈拍の最低値を記録更新
する。

この処理は各サンプル毎に計測されてくる平均脈拍数を
逐次比較して、その最低値を記録することによって行わ
れる。この処理時間は経験的には５〜ＪＯ分で最低値が
次第に収斂してきて、それ以−Ｉ−長く測定してもそれ
以下の値は得られないので、８分程度で十分である。

ステップＳ４でサンプル中のエラーデータを除去する。

（後で述べる。） ステップＳ５でこのようにして得られた平均脈拍数の最
低値からエラーデータによるものを除いたものを当日処
理の基礎脈拍数として決定して、それを記録すると共に
デイスプレィ等に表示する。

ステップＳ６で当日処理の基礎脈拍数と過去に計測され
た本人の基礎脈拍数の最下限値（最下限基礎脈拍数）と
を比較して、当日処理の基礎脈拍数が最下限基礎脈拍数
を下回った時は最下限基礎脈拍数を更新すると共にこれ
をデイスプレィ等に表示する。

ステップＳ７で当日処理のストレスレベルを求める。

このストレスレベルは当日処理の基礎脈拍数から過去に
計測された最下限基礎脈拍数を減算することによって得
られる。

ステップＳ８で当日処理のストレスレベルを過去の一定
期間における本人のストレスレベルと共に比較表示する
。そのためには、過去の一定期間、少なくとも、２週間
分のストレスレベルをメモリに記憶させておく必要があ
る。また、比較表示は、測定終了のスイッチを押すと自
動的にグラフの１付けが繰り」−げられ、当日分を含め
て常に、一定期間、例えば、２週間分のストレスレベル
がグラフとしてデイスプレィ等に表示される。

〈エラーデータの除去〉 脈拍の測定時にくしゃみをしたり、不整脈が出るとその
値が大きく変化する。特に不整脈の場合は脈拍間隔が延
びるので、単位脈拍数（６拍）をカウントする時間がそ
の分だけ長くなり、それを元にして計算した平均脈拍数
は比較的小さい値となる。したがってこの不整脈等のエ
ラーデータを除去するために、請求項２．のストレスレ
ベル測定装置ではエラーデータを除去する手段を設けた
。

すなわち、第１図のスッテプＳ３の処理中で、それまで
に−時記憶された最低脈拍数より下回る平均脈拍数が出
現した時は、スッテブＳ４において前回までの最低脈拍
数との差を出してその差が一定のしきい値を越える時は
、これを不整脈等によるエラーデータとしてカットする
。

なお、通常の平均脈拍数の変化は１〜２拍程度であるが
、不整脈が出ると３〜４拍も変化する。

したがって、経験的にしきい値Ｅを「３」とし最低脈拍
数の変化が３拍以上のものを不整脈等によるエラーデー
タとして除去している。

〈最低脈拍数更新の信号音の発生〉 前述の通りに、測定開始後は頻繁に最低脈拍数が更新さ
れるが数分経つと極たまにしか更新されなくなる。した
がって、請求項３のストレスレベル測定装置では、スッ
テプＳ３．の最低脈拍数の更新時にその値をデイスプレ
ィ」二に表示すると共に、信号音を発して使用者の注意
を喚起するようにした。

これによって、使用者は常に計器を注視していなくても
、信号音が間遠くなり、やがて聞かれなくなれば、当日
の基礎脈拍数に到達したことを容易に認識することがで
きる。

［作用］ 」二記のストレスレベル測定装置によれば、脈拍数を時
間によって測定している。人間の健康状態を表すバロメ
ータとしては血圧、体温等地に多く存在するが、これら
の測定には圧力や温度を計測する必要がある。ところが
、最近の技術によれば、圧力や温度の計測に比較して時
間の測定が最も精度がよいのでストレスレベルの測定の
基礎を脈拍数とした。　　しかも、この脈拍数の測定に
は単位時間当りの平均脈拍数を用いているので、バラツ
キのない正確な測定値を得ることができる。

次にこの平均脈拍数の最低値を抽出することにより、当
日の本人の最良の状態における脈拍数を基礎脈拍数とし
て決定することができる。

またその際、不整脈等によるエラーデータを除去してデ
ータの信頼性を高める。

次に、当日の基礎脈拍数と過去に計測された本人の基礎
脈拍数の最下限値とを比較して、過去に計測された最下
限値を下回る基礎脈拍数が出現した時に、それを更新す
ることにより、本人の最下限値すなわち最良の状態を現
す基礎値を常に更新することによりデータの信頼性を向
」ニさせることができる。

そして、当日の基礎脈拍数から過去の最下限基礎脈拍数
を減算してストレスレベルをその差として表現すること
により、個人差をなくし、また、変化の度合いを拡大表
示することを可能にする。

すなわち、基礎脈拍数は個人によって大きく変わるので
、基礎脈拍数で直接表示すると、グラフ表示のための目
盛の範囲を広く取る必要があり、結果的にはグラフは小
さく表示されることになる。

これを、基礎脈拍数と最下限基礎脈拍数との差として表
せば、個人差による変動幅をある一定の範囲に収めるこ
とができる。また、基礎脈拍数と最下限基礎脈拍数との
差は通常１分間当り１０〜２０拍程度であるので、脈拍
数の絶対値（通常１分間当り７０拍前後）で表示するよ
りか変化の度合いが拡大される。

一方、当日における平均脈拍数の変動幅は１〜２拍程度
であるので、その細かい変動まで検出するためには平均
脈拍数の計測は１／１０拍の単位迄の精度で計測する必
要が生じてくる。

最終的にこのようにして得られたスＩ・レスレベルを過
去のデータと比較表示することにより極めて明瞭に本人
の体調、健康状態を表示することができる。

［実施例］ 本発明のストレスレベル測定装置の実施例を図面につい
て説明する。

第２図は携帯用に設計したストレスレベル測定装置の外
観図で、第３図は第２図のストレスレベル測定装置のデ
イスプレィ表示の実例を示すものである。

第２図において、１．２はバンド取付は部で、ここにバ
ンドを取付は腕に装着できるようにしている。従って、
携帯して旅行中も脈拍の測定が可能になる。３は液晶デ
イスプレィで、幾つかのモードが設定されていて、この
モード切替えによって画面表示が切替えられる。例えば
、モード１では約２週間分のストレスデータをグラフ表
示する。

モード２では測定日時、経過時間、脈動状態、脈拍測定
現在値、最低値、最下限基礎脈拍値が表示される。

第２図ではモード１の２週間分のストレスレベルのデー
タがグラフ表示されている。

Ｙ軸が測定日で１−４回分が表示される。Ｙ軸がストレ
スレベルを表すが、基礎脈拍数から最下限基礎脈拍数を
引いた値にある定数（例えば５倍）を掛けた数値で表示
される。

グラフの底辺すなわちストレスレベル“０”は最下限基
礎脈拍数に相当する基準値である。中央の実線が健康と
半健康の境界線を示し通常ストレスレベル“５０”を表
示する。　下の健康の部を３分割し、」二の半健康の部
も３分割してそれぞれの区分のレベルを表している。

スイッチは画面の−１−下に４ケづつ計８ヶある。

４は電源ＯＮスイッチ、５は計測開始のスタートスイッ
チ、６は測定終了のストップスイッチである。７は電源
ＯＦＦスイッチ、８はカレンダ時計の修正のモードスイ
ッチ、９は年、月、■１時間、分の選択スイッチ、１０
はデータを修正するスイッチである。１１は画面モード
切替えスイッチである。

第３図は液晶デイスプレィ３でモード２の実例を表示し
たものである。

なお、１．２は測定日時表示部で測定月日および測定時
刻を時、分で表示する。１３は経過時間表示部で経過時
間を分で表示する。１４は脈動状態表示部で脈動状態を
ハート印の点滅状態で表示して脈拍検出器の装着状態の
点検に用いる。１５は現在脈拍数表示部で測定中の現在
値を拍数で表示する。１６は最低脈拍数表示部で当日の
脈拍測定値の最低値を拍数で表示する。１７は最下限基
礎脈拍数表示部で過去において計測された最低の基礎脈
拍数を拍数で表示する。

第４図は本発明の構成を示すブロック図である。

図中、２０は脈拍検出器で指先に光を当てて脈流ににる
変化を受光器で検出し、脈拍数に応じた波形を発生させ
るものである。

２１は脈拍計数器で脈拍検出器２０で検出した脈拍波形
より平均脈拍数を計測するための装置で、パルス増幅器
２２、パルスクランパ２３、パルス微分器２４、パルス
カウント回路２５、矩形波増幅器２６、タイムカウンタ
２７より構成されている。

＝　２１　− パルス増幅器２２は脈拍検出器２０で検出した脈拍波形
を増幅する回路、パルスクランパ２３はノイズレベルを
カットして、脈拍パルスを整形する回路、パルス微分器
２４は脈拍パルスをで微分してパルスの立ち」二がりを
鋭くする。この脈拍に連動するパルスをマイクロコンピ
ュータ２９に送って表示のための処理をする。この表示
は第３図の脈動状態表示部１４で行われ、装置の装着状
態の点検に利用される。パルスカウント回路２５は送ら
れて来たパルスを単位脈拍数例えば６拍分づつカウント
する回路で、パルスの人力毎にコンデンサを階段状に充
電し、予め定めた高さの電圧に達した時に、電圧検出ダ
イオードにより放電するパケット回路である。これで正
確な脈拍６拍分に相当する階段状の波形が形成される。

矩形波増幅器２６はパルスカウント回路２５で得られた
階段状の波形を整形して正確な矩形波を作り、増幅レベ
ルを調整する回路である。タイムカウンタ２７は脈拍６
拍分に相当する矩形波の長さすなわち時間を計測するた
めの回路であるが、そのためには、クロックパルス発生
器２８から送られてくるクロックパルスの分周によって
適宜なパルスを作り、矩形波の長さに比例するカウント
を得る。クロックパルスを１００ヘルツのパルスとして
構成した時には１００分の１秒を単位とする数値で６拍
分の脈拍に相当する時間を表わすことができる。そして
マイクロコンピュータ２９によって、タイムカウンタ２
７により得られたカウント数、すなわち６拍分の時間を
逆算すれば１分当りの脈拍数すなわち平均脈拍数が得ら
れる。

［以下余白］ 第５図は第４図のマイクロコンピュータ２９の部分をよ
り詳細に示したブロック図である。３０は表示部、３１
は出力部である。３２は入力部で脈拍計数器で得られた
脈拍数をＣＰＵ３３に送り演算処理を行なわせる。

３４は命令デコーダで外部人力またはタイミング回路の
指示によってデータの転送、検索、演算、人出力等の命
令を解読してＣＰ　Ｕを制御する。

３５はＲＯＭでこのシステムを制御するプログラムが記
憶されている。

３６は制御アドレスでＲＯＭやＲＡＭ等のデータのアド
レスの指定を行う。

３７はＲＡＭで演算結果等が一時記憶されている。

３８はタイミング回路でクロックパルス発生器から与え
られるクロック信号から各種のタイミング信号を発生し
てＲＯＭ等に供給する。

以」−のように構成されたストレスレベル測定装置の動
作について第２図、第３図、第４図および第５図につい
て説明する。

なお、この実施例では単位脈拍数を６拍、タイムカウン
タの周波数を１００ヘルツ、不整脈除去用のしきい値を
３拍として説明する。

脈拍検出器１を装着し、検出光を指先に当てると脈流に
よる変化を受光器が検出し、脈拍数に応じた波形が発生
ずる。この脈拍波形は脈拍計数器２１に入力され、パル
ス増幅器２２で増幅され、パルスクランパ２３でノイズ
レベルの波形がカットされ、脈拍によるパルスとして整
形される。

これら一連の回路は、変動する脈波の波高値を揃えると
共に、不規則に現れる弱い脈拍を除去した」二、爾後の
脈拍数を０．　１拍の桁数まで、精密に測定するための
前処理である。

脈拍の測定において、１脈ずつ測定したのではバラツキ
が大きく実用的でないため、６拍をまとめて平均値を出
し計測する。そのために、パルスクランパ２３で整形さ
れた脈拍パルスはパルスカウント回路２５で６拍分単位
で処理されて階段状の波形に変換される。

次に、矩形波増幅器２６で正確な矩形波に変換され、タ
イムカウンタ２７に送られる。ここで脈拍６拍分に相当
する矩形波と１００ヘルツのパルスにより、矩形波の長
さに比例するカウントが得られる。このカウント数は１
００分の１秒を単位とする数値で、６拍分の脈拍に対応
する時間を表している。

この数値をマイクロコンピュータ２９の人力部３２に送
る。

測定された脈拍数はマイクロコンビコータ２９で処理さ
れ、平均脈拍数の計算、不整脈の除去、最低平均脈拍数
の更新・登録、ストレスレベルの計算、ストレスレベル
の比較表示、最下限基礎脈拍数の更新・登録等の処理が
行なわれる。

これらの処理を第６図のフローチャートによって説明す
る。

ステップＳｌｌで脈拍検出器２０により脈拍信号のサン
プルが抽出される。

ステップＳ１２で測定時間内であるかどうかをチエツク
する。測定時間は２分、５分、８分と使用者が任意に選
択して設定することができる。

設定した時間以内であれば、ステップ８１３でパルス増
幅器２２から矩形波増幅器２６までの一連の処理を行な
って、６拍分の矩形波を形成する。

ステップＳ１４で」１記の６拍分の矩形波をクロックパ
ルス発生器２８のパルスの分周で得られた１、　００ヘ
ルツのパルスによってカウントして矩形波の長さすなわ
ち時間を１／１００秒車位で計測する。

ステップＳ１５ではステップＳ１４で得られたカウント
数Ｔから１分当りの脈拍数（平均脈拍数）Ｍを次式によ
り演算する。

１拍当りの時間（分／拍）： ｔ＝Ｔｘｌ／］、００ｘｌ／６０ｘｌ／６＝Ｔ／３６０
００平均脈拍数（拍／分）　　：　Ｍ＝１／１＝３６０
００／ＴステップＳ１６で前回までの平均脈拍数の最低
値と比較する。前回までの最低値よりも大きい場合はス
テップＳｌｌに戻って次のサンプルを抽出する。前回ま
での最低値を下回った場合は次のステップ５１−７に進
み、不整脈等のエラーデータの除去を行なう。

ここでは前回までの最低値を下回った数値が一定のしき
い値を越えた場合は不整脈等によるエラーデータとして
除去している。

前述のように脈拍の測定は６拍をまとめて平均値を出し
て計測すると、１分当りの平均脈拍数の通常の変化では
１〜２拍位のゆるやかな変化で、」１昇降下を繰返すも
のである。しかし、この６拍の中に不整脈が出ると、平
均値が狂い３〜４拍も変化するのですぐそれと分る。し
たがって、比較器での比較条件として「３」を使用すれ
ば、−１−昇降下の変化が３拍よりも少ないものは通過
させ次のステップのステップ３１８に送る。３拍以上の
急激な変化のものは不整脈等によるものと判断して、カ
ットして次の回路への伝送を防ぐ。

ステップ３１８は次々に送られてくるサンプルの平均脈
拍数を逐一比較し、前回迄の最低値を下回ったものが出
れば最低値を更新して登録をする。

脈拍数は数分間の間に、何回か上昇降下を繰り返す。成
る一定の値まで上昇すると下降し始め、低い値から再び
上昇に転するという具合で、絶えず変動している。この
低い値は測定時間中において、何回も切り下げられる。

しかし、はぼ一定の時間が経過すれば、それ以上は下が
らなくなる。

この時間は経験的に８分前後である。

又測定中ずっと計器を注視するのは、早朝の場合眠くて
できない時がある。そのような時のために、ステップ５
ｌ−８−において測定時間中、最低脈拍数が切替わった
都度、デイスプレィに表示すると共に、信号音を出して
使用者に知らせるようにする。これによって使用者は計
器を注視しなくても、測定状態を掴むことができる ８分を経過すると、ステップＳ１２において測定時間経
過を判断してステップＳ１９へ飛ぶ。

ステップＳ１９では基礎脈拍数の決定を行なう。

これは、ステップＳ１２において得られた最終的な平均
脈拍数の最低値を基礎脈拍数として取り込み、メモリに
蓄積する。　ステップＳ２０ではステップＳ１９で得ら
れた基礎脈拍数と本人の過去において計測された基礎脈
拍数の最低値（最下限基礎脈拍数）とを比較する。

当日処理の基礎脈拍数が最下限基礎脈拍数よりも大きい
時は、次のステップのステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１ではストレスレベルの計算が行われる。

ストレスレベルは当Ｉ」処理の基礎脈拍数より最下限基
礎脈拍数を減算して得た数値であるが、表示の都合−に
５倍にして表示する。

ステップＳ２２では当日計測されたストレスレベルと過
去において計測されたストレスレベルが比較表示される
。これは、第２図に示すようにモード１において行われ
、当日計測されたストレスレベルが過去２週間分のスト
レスレベルと共に、棒グラフとして液晶デイスプレィ３
」二に表示される。なお、ステップ８２０当日処理の基
礎脈拍数が最下限基礎脈拍数よりも小さい時は、ステッ
プＳ２３に進み、最下限基礎脈拍数の更新・登録を行な
う。

その結果、ストレスレベルの計算および比較表示はそれ
ぞれステップＳ２４．ステップＳ２５において新しく更
新された最下限基礎脈拍数を基準にして行なわれる。

さらに、最下限基礎脈拍数を更新した時には最下限基礎
脈拍数表示部１７に更新値を点滅表示し、更新したこと
を使用者に知らせる。

なお、この実施例では、脈拍計で脈拍数を測定した場合
を基にしているが、脈拍の時間間隔を直接測定しても、
同様の結果が得られる。また心拍計や心電計を利用した
場合も基本的には同じである。

〈使用方法〉 第２図の電源ＯＮスイッチ４を押すと電源が入り、液晶
画面にモード１のグラフが現れる。これは過去２週間分
のストレスレベルを表している。

次に、画面モード切替スイッチ１１を押すとモード２と
なり計測のデータが表示される。計測スタートスイッチ
５を押すと脈拍検出器２０が作動し、脈拍の測定が行わ
れる。計測時間は２分、５分、８分等任意に設定できる
。測定中に現在値は刻々変わりその数値が第３図の画面
−１−の表示部１５に表示される。最低値が更新されれ
ばその都度表示部１６にその値が表示されると共に信号
音が発せられ、使用者は画面を見なくとも最低値が更新
されたことを知ることができる。

設定した測定時間が経過すると経過時間表示部１３の数
値が固定表示されると共にブザー等の信号音が発せられ
る。そこで、測定終了スイッチ６を押すと、自動的に画
面が切り替わると共にグラフの日が繰−１二げられ、当
日分を含めて２週間分のストレスレベルのグラフが表示
される。

なお、最下限基礎脈拍数が更新された時には、表示部１
７にその数値が点滅表示されると共にストレスレベルの
グラフはこの更新された基準値を基にして表示される。

計測が終了すれば電源ＯＦＦスイッチ７をオフにする。

く実験例〉 本発明のストレスレベル測定装置を実際に使用した実績
を次に示す。

第７図は１９８９年１月から４月迄の４ケ月間毎日、朝
起きた直後に８分ずつ測定した結果をグラフに示したも
のである。

このグラフからも分かるようにこの期間のストレスレベ
ルは、概ね健康状態を示すレベル５０以下に収まってい
るので健康状態はほぼ良好であったといえる。所が、１
−月末のＡで示す箇所は急激に跳ね」二がっている。こ
れを測定した時は自覚症状は余りなかったが測定値が急
激に跳ね上がり測定器の故障かと思い、１時間、２時間
後に再検査しても測定値が変わらず、体調を崩している
ことが分かった。事実軽い風邪をひいていたことが後で
判明した。その直後通院し２日休養する。４日目で元の
状態に回復した。

第８図は１９９０年５月から８月中旬迄の記録である。

５月の中旬と６月の終りから７月の初めにかけて異常値
Ｂ、Ｃが見られる。Ｂは風を引き２日休養して治った。

Ｃでまた冷房で風邪を引く。通院して診断を受けたが仕
事が忙しくて休養できず風邪をこじらせる。その結果が
グラフ−にによく現れている。

また、第７図と第８図を比較して見ると、第７図の方が
比較的低くしかもバラツキも少ない。これは季節変動を
現しているもので、気候が良い３月、４月は平均して低
い値がでるが、梅雨時のように開胸しい時や気温の変動
の激しい時は概して高い値がでる。

［発明の効果］ このストレスレベル測定器によれば、本人の健康状態が
数字として適確に表示することができる。

しかもそのデータは長期間使用すればする程、本人の基
礎脈拍数の基準値すなわち最下限基礎脈拍数が真数に近
付きより正確なストレスレベルを測定することができる
。　このストレスレベルは当日測定した本人の基礎脈拍
数と過去において測定された本人の最下限基礎脈拍数と
の差として求めているので、個人差をなくすことができ
る。

また、このストレスレベルの基礎となる脈拍数の測定に
は１００ヘルツのパルスの使用によって１００分の１秒
単位の精度で計測し、０．１拍の桁数までの正確な平均
脈拍数が得られるので、微妙な体の変化を測定する」二
で極めて有効である。

このようにして求めた平均脈拍数と最下限基礎脈拍数と
の差をストレスレベルとして比較することによって変化
の度合いを拡大して表示することができる。さらにスト
レスレベルをデイスプレィ−にに表示する時に適当な常
数を掛けて拡大表示することによって、脈拍の変化を明
確にグラヒック表示することができる。

その結果、自分では気付かないような軽度な風邪や、ス
トレスの蓄積状態をグラフ上で明確に知ることができ、
たとえ、医学の専門知識のない一般の人でも自分の健康
状態を容易に判断し、健康管理に利用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のストレスレベル測定器の原理を説明す
るためのフローチャート、第２図は携帯用に設計したス
トレスレベル測定器の平面図、第３図は第２図のストレ
スレベル測定器のデスプレイ表示部の拡大図、第４図は
ストレスレベル測定器の構成を示すブロック図、第５図
は第４図のマイクロコンピュータの部分をより詳細に示
したブロック図、第６−１図および第６−２図は本発明
の詳細な説明するだめのフローチャート、第７図および
第８１ン１は本発明のストレスレベル測定器によって実
測した実例を示す説明図である。 図中、 ３・・・液晶デイスプレィ ２０・・・脈拍検出器 ２１・・・脈拍計数器 ２２・・・パルス増幅器 ２３・・・パルスクランパ ２４・・・パルス微分器 ２５・・・パルスカウント回路 ２６・・・矩形波増幅器 ２７・・・タイムカウンタ ２８・・・クロックパルス発信器 ２９・・・マイクロコンピュータ

Claims (3)

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