生物体状态测量装置及放松指导装置制造方法及图纸

基于受验者的心电波形和脉搏测量受验者的呼吸数的装置已为人所知。然而，受验者在运动中或日常活动中，在心电波形中叠加有生物电波形，在脉波中叠加有体动成分，测量结果有误。所以，要改善此点。设有由安装在受验者上的手表型的携带单元和机器主体３３０等构成的个人计算机。携带单元连接安装在手指根部分的光电式脉波传感器，测量脉波波形。还有，在携带单元上设置加速度传感器，这样来检测受验者的体动频谱。机器主体３３０对脉波施加窗函数，进一步除去加速度成分，从脉波的频谱中除去体动频谱。并且，使用该结果可生成呼吸数及呼吸数变化率。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于运动时的健康管理特别是呼吸数测量的生物体状态测量装置，本专利技术还涉及利用应用上述测量装置算出的呼吸数的变化计算冥想时和运动时的放松程度、通过报告放松程度指导受验者进入放松状态的放松指导装置。
技术介绍
以前已经认识到，心搏数与呼吸数的关系是心理、生理健康的指标。例如，在疾病状态下，心搏数／呼吸数变小或变大。对心搏数与呼吸数的关系，已经认识到(1)安静时，呼吸数的变化率大；(2)进行适当运动时，呼吸数的变化率变小；(3)进行激烈运动时，呼吸不规则，呼吸数的变化率变大。可是，自立训练法(亦称凝神自我弛缓法)通过消除紧张，对增进健康与恢复健康有益。其中，提出了将精神置于放松状态的课题。然而，即使想着放松，越想进入放松状态，反而越是紧张。在自立训练法中，开发了能够消除紧张、进入放松状态的呼吸训练。其中，受验者通过心里反复念“放松吸气”，能够转移到放松状态。还有，在日本出现的各种冥想法和健康法中，特别重视呼吸方式。例如，在坐禅中，格外关注“调身、调息、调心”的呼吸调整，在瑜迦功的八级训练法中也有呼吸训练法一级。还有，在静坐法中进行气充丹田的丹田呼吸法。在这些日本呼吸法中，共同之处在于训练复式呼吸，这样能使精神放松。这样精神处于放松的状态时，呼吸的变化率减少。还有，睡眠中的呼吸在医学上受到重视，无呼吸症候群与猝死有关联的可能性很高。按照日本医学观点，健康者的心搏数是呼吸数的四倍。心搏数比此少时称为慢脉，心搏数比此多时称为快脉，受验者有某处生理疾病的可能性变高。换言之，呼吸数与心搏数之比存在正常域与异常域，进而，本专利技术人发现，在运动时也保持着这种关系。即，慢脉的受验者处于副交感神经占优势的状态，多有喘息、自律神经失调症、洞不全症候群等疾病。另一方面，快脉的受验者患高血压、肺炎、肝炎、及其它疾病的情况增多，恐怕脑溢血的情况也高。因此，在日常生活中，若能测量呼吸数与心搏数的数据，则能推测健康状态。另外，近年来，在进行运动员的健康管理和科学训练等时，不仅在日常生活中、而且在活动状态及运动时也能够检测生物体状态(心搏数、脉搏不齐、呼吸数等)的需要增多。这里，如何测量呼吸数是一重量问题。首先，作为测量病人等处于安静状态中的受验者的呼吸数的方法，一般有在胸、腹上缠绕绑带测量伸缩次数、向算孔中插入热电偶计数电阻值变化的方法。然而，进行日常健康管理的受验者和进行训练的受验者安装这种物品则极为繁琐，且不方便。可是，在分析安静状态的受验者的心电图的R-R周期起伏频率成分时，存在相当于呼吸数的成分。由于脉波与心电图同步，所以，在脉波周期(或脉波振幅)的起伏频率成分中，也包括相当于呼吸数的成分。所以，通过提取这样的成分、根据心电或脉波测量呼吸数的装置已为人所知。例如，在特开昭62-22627号中公开了测量一连串的脉搏间隔、测量这些脉搏间隔的变化周期利用该变化周期的倒数计算呼吸数的技术。还有，在实开平4-51912中公开了根据心电波形的R-R间隔的变化周期或脉波波形的峰值包络线的起伏检测第一呼吸数、检测受验者的复部表面的往复运动后检测第二呼吸数、记录和显示第一及第二呼吸数中的较低值的技术。还有，在实开平4-136207中公开了根据脉波波形的振幅的起伏周期推测呼吸数并同时计算脉波波形的平均值(低频成分的起伏)、通过使用该平均值斜度小时的数据来降低起伏和噪声的影响的技术。还有，在特开平6-142082中公开了将逐次计算的受验者的脉搏数与最高血压值相乘、根据该乘法值的脉动周期计算呼吸数的技术。还有，在实公开6-22325中公开了根据连接脉波峰值的曲线的变化周期确定生物体的呼吸数的技术。因此，本专利技术人对在运动时是否还维持这样的关系、换言之根据运动时的心电及脉波以及是否能推算呼吸数的假说进行了临床实验。并且，实验的结果表明，在运动状态中，在心电的R-R周期或脉波起伏频率成分中也存在相当于呼吸数的成分。然而，受验者正在运动的话，在心电波形中叠加有生物电波形，在脉波中叠加有体动成分。由于这些成分的程度比与呼吸数相当的成分还高，所以，存在着由于运动的成分而错误计算出呼吸数的问题。本专利技术是为解决上述问题而做的，目的在于提供一种能够简便且正确地测量生物体的呼吸数、特别是运动时的呼吸数的生物体状态测量装置。另一目的在于提供能够从脉波中提取呼吸成分、根据其变化率指导精神进入放松状态的装置。专利技术的公开本专利技术是在上述背景下而做的。权利要求1记载的专利技术，其特征在于，包括循环器系统信息检测装置，其用于检测受验者的循环器系统信息；提取装置，从检测的循环器系统信息的频率分析结果中提取根据脉搏数或心搏数确定的区域、据此测量上述受验者的呼吸数。还有，权利要求2记载的专利技术，其特征在于，包括循环器系统信息检测装置，其用于检测受验者的循环器系统信息；提取装置，从检测的循环器系统信息的频谱中提取根据脉搏数或心搏数确定的区域；测量装置，根据该提取的区域中的频谱测量上述受验者的呼吸数。还有，权利要求3记载的专利技术，其特征在于上述循环器系统信息是脉波或心电位的周期变化量。还有，权利要求4记载的专利技术，其特征在于上述循环器系统信息是脉波或心电位的振幅值变化量。还有，权利要求5记载的专利技术，其特征在于，包括携带单元，为检测上述循环器系统信息而安装在受验者上；主体单元，可与携带单元进行通信。还有，权利要求6记载的专利技术，其特征在于包括体动除去装置，从由上述提取装置提取的频谱中将对应于受验者的体动的体动频谱除去；根据上述体动除去装置的输出生成上述受验者的呼吸数。还有，权利要求7记载的专利技术，其特征在于，上述体动除去装置包括体动检测装置，检测上述受验者的体动；体动频谱检测装置，根据该体动检测装置的检测结果，求取与上述体动对应的体动频谱；体动校正装置，从由上述提取装置提取的频谱中除去上述体动频谱。还有，权利要求8记载的专利技术，其特征在于，上述体动除去装置包括基频表，预先对应连接存储与运动强度的变化对应的体动基波频率与呼吸基波频率的关系频率特别指定单元，参照上述基波频率表，从上述提取装置提取的频谱中确定呼吸基波频率和体动基波频率；根据由上述频率确定单元确定的上述呼吸基频计算上述呼吸数。还有，权利要求9记载的专利技术，其特征在于上述体动检测装置检测受验者的腕的加速度；上述体动校正装置从上述频谱中除去相当于该加速度的频率的体动频谱。还有，权利要求10记载的专利技术，其特征在于设有报警装置，测量的呼吸数在规定范围之外时，就告诉五官进行报警。还有，权利要求11记载的专利技术，其特征在于设有计算装置，根据测量的上述呼吸数计算上述呼吸数的变化率。还有，权利要求12记载的专利技术，其特征在于包括通信装置，与设在装置主体外部的外部机器之间进行包括表示生物体状态的通信信息的收发。还有，权利要求13记载的专利技术，其特征在于上述通信装置包括提供固有的识别编号的识别信息存储装置，对上述通信信息添加该识别编号后，在与上述外部机器之间进行通信。还有，权利要求14记载的专利技术，其特征在于使用压缩数据进行与上述装置主体和上述外部机器之间的数据传送。还有，权利要求15记载的专利技术，是一种使用上述生物体状态测量装置的放松指导装置，其特征在于，包括指标生成装置，根据由上述计算装置计算的上述呼吸数的变化率，生成表示上述受验者的放松程度的指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物体状态测量装置，其特征在于，包括： 循环器系统信息检测装置，其用于检测受验者的循环器系统信息；提取装置，从检测的循环器系统信息的频率分析结果中提取根据脉搏数或心搏数确定的区域、据此测量上述受验者的呼吸数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：天野和彦，上马场和夫，石山仁，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]