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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pulsmesser, welcher
dazu ausgebildet ist, einen Herzschlag zu erfassen und eine
Herzfrequenz pro Zeiteinheit anzuzeigen.
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Ein Typ eines herkömmlichen Pulsmessers ist dazu ausgebildet,
lediglich eine Herzfrequenz pro Zeiteinheit anzuzeigen,
während ein anderer Typ eines herkömmlichen Pulsmessers dazu
ausgebildet ist, einen Herzschlagindex anzuzeigen, welcher
das Ausmaß zeigt, bis zu welchem die Herzfrequenz einer
Person in einem Bereich von 0 bis zu einem vorliegenden
Zielwert für die Herzfrequenz zugenommen hat.
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Da der Stand der Technik dazu ausgebildet ist, eine
Herzfrequenz pro Zeiteinheit oder ein Niveau anzuzeigen, bis zu
welchem die gegenwärtig gemessene Herzfrequenz in einem
Bereich von 0 bis zu einem Zielwert zugenommen hat, ist er
nicht dafür tauglich, eine an eine individuelle Person mit
ihrem eigenen Herzfrequenzbereich angepaßte
Herzschlagfunktion in der Form eines Zahlenwerts präzise anzuzeigen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pulsmesser
bereitzustellen, der diesen Nachteil überwindet.
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Die US-A-4,807,639 offenbart einen Pulsmesser, welcher einen
Herzschlag pro Zeiteinheit erfaßt und Mittel zum Setzen eines
oberen Grenzwerts und eines Normalwerts für die Herzfrequenz
umfaßt. Er umfaßt ferner Mittel zum Berechnen der
Erhohlungszeit, welche er anzeigt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung in ihrer bevorzugten Form
ist es, einen Pulsmesser bereitzustellen, der einen
Herzschlag erfassen kann und eine Herzfrequenz pro Zeiteinheit
sowie eine Übungsintensität anzeigen kann.
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Erfindungsgemäß wird ein Pulsmesser bereitgestellt,
umfassend: ein Herzschlagerfassungsmittel zum Erfassen eines
Herzschlags und zum Erzeugen eines dem erfaßten Herzschlag
entsprechenden Signals, ein Herzfrequenzberechnungsmittel zum
Berechnen einer Herzfrequenz pro Zeiteinheit auf der Basis
des dem erfaßten Herzschlag entsprechenden Signals, ein
Setzmittel zum Setzen eines oberen Grenzwerts für die
Herzfrequenz und eines Normalwerts für die Herzfrequenz und ein
Anzeigemittel zum Anzeigen einer Ausgabe, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Übungsintensitätsberechnungsrnittel zum
Berechnen einer Übungsintensität auf der Basis von
Ausgabedaten von dem Herzfrequenzberechnungsmittel und dem
Setmittel bereitgestellt ist; wobei das
Übungsintensitätsberechnungsmittel dazu ausgebildet ist, die Übungsintensität auf
der Basis folgender Gleichung:
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Übungsintensität = (berechnete Herzfrequenz - Normalwert)/(oberer Grenzwert - Normalwert)
× 100 (%) ...(1)
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zu berechnen, und das Anzeigemittel dazu dient, die
Übungsintensität anzuzeigen.
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Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung ist es
möglich, eine Übungsintensität anzuzeigen, welche ein
Zustandsniveau für die momentane Herzschlagfunktion einer Person
innerhalb eines speziellen, von Person zu Person variierenden
Herzfrequenzbereichs zeigt.
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Vorzugsweise ist das Anzeigemittel dazu angeordnet, sowohl
die Herzfrequenz als auch die Übungsintensität anzuzeigen.
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Die Erfindung wird weiter beispielhaft mit Bezug auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Figur 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Pulsmessers
ist;
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Figur 2 ein Flußdiagramm ist, welches einen von dein
Übungsintensitätsberechnungsmittel des Pulsmessers durchgeführten
Vorgang zum Berechnen einer Übungsintensität darstellt;
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Figur 3 eine Hardware-Anordnung für eine Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Pulsmessers schematisch zeigt; und
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Figur 4 ein Beispiel einer Anzeige des Pulsmessers von Figur
3 zeigt.
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Figur 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines
erfindungsgemäßen Pulsmessers, welcher externe Eingabemittel (nicht
dargestellt), z.B. eine Tasteneingabeeinheit, ein einen als
einen oberen Grenzwert für die Herzfrequenz eingegebenen
Zahlenwert speicherndes Obergrenzwertsetzmittel 1 und ein
Normalwertsetzmittel 2 umfaßt, welches in ähnlicher Weise
einen als einen Normalwert eingegebenen Zahlenwert speichert.
Ein Herzschlagerfassungsmittel 3 erfaßt entweder ein
muskuläres Potential des Herzens elektrisch oder erfaßt eine durch
ein Blutgefäß fließende Blutströmung photo-elektrisch, um ein
dem erfaßten Herzschlag entsprechendes Signal c zu einem
Herztrequenzberechnungsmittel 5 auszugeben, welches eine
Herzfrequenz pro Zeiteinheit (eine Minute in dieser
Ausführungsform) berechnet und Herzfrequenzdaten d ausgibt. Einem
Übungsintensitätsberechnungsmittel 4 werden die von dem
Obergrenzwertsetzmittel 1 bzw. dem Normalwertsetzmittel 2
ausgegebenen Obergrenzwertdaten a und die Normalwertdaten b
zusammen mit den Herzfrequenzdaten d zugeführt, um eine
Übungsintensität zu berechnen und Übungsintensitätsdaten e
auszugeben. Ein Anzeigemittel 6 zeigt die Herzfrequenzdaten
d, die Übungsintensitätsdaten e und weitere Informationen,
z.B. die Zeit, an.
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Figur 3 ist ein Blockdiagramm, welches die Hardware-Anordnung
dieser Ausführungsform zeigt, wenn sie durch ein Programm
(Software) unter Benutzung z.B. eines Ein-Chip-Mikrocomputers
realisiert wird. Die Anordnung umfaßt ein externes
Eingabeelement 20, z.B. eine TASTATUR, das
Herzschlagerfassungsmittel 3, eine CPU (logische Verarbeitungsschaltung) 18,
welche Verarbeitungsoperationen ausführt, z.B. das Berechnen
einer Herzfrequenz pro Zeiteinheit und einer Übungsintensität
aus dem dem erfaßten Herzschlag entsprechenden Signal c, ein
verschiedene Daten speicherndes RAM (random access memory)
17, ein ROM (read only memory) 16, in welchem jeder
Operationsvorgang in Form eines Programms gespeichert ist, und das
Anzeigemittel 6. Figur 4 zeigt ein Beispiel einer Anzeige des
erfindungsgemäßen Pulsmessers, bei welcher eine Herzfrequenz
pro Minute 27, ein gesetzter oberen Grenzwert 29 sowie ein
gesetzter Normalwert 30 für die Herzfrequenz und eine
Übungsintensität 28 angezeigt sind.
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Im folgenden wird eine spezielle Operation erläutert. Eine
als eine Meßperson agierende Person setzt einen oberen
Grenzwert und einen Normalwert für die Herzfrequenz mittels des
externen Eingabeelements 20 vor der Messung seines oder ihres
Herzschlags. Der obere Grenzwert ist entweder ein Wert,
welcher als ein Niveau verwendet wird, bei dem es als
gefährlich gilt, wenn die Herzfrequenz der Person diesen Wert
übersteigt, oder ein Zielwert für die Herzfrequenz während
der Übung und wird von der Person persönlich gesetzt. Der
Normalwert ist ein Wert der Herzfrequenz zu dem Zeitpunkt,
wenn die Person keine Übungen ausführt, d.h. wenn er oder sie
in Ruhe ist. Bei dieser Ausführungsform werden der obere
Grenzwert und der Normalwert beispielhaft auf 120/Minute bzw.
65/Minute gesetzt. Diese Eingabezahlenwerte werden bei
vorbestimmten Adressen in dem RAM 17 gespeichert. Wenn die
Person eine Herzschlagmessung durch Betätigen des externen
Eingabemittels 20 nach dem Eingeben des oberen Grenzwerts und
des Normalwerts startet, erfaßt das
Herzschlagerfassungsmittel 3 z.B. die Blutströmung unter Verwendung eines optischen
Sensors und wandelt sie in ein elektrisches Signal um und
gibt das mit dem Herzschlag synchronisierte dem erfaßten
Herzschlag entsprechende Signal c dann an die CPU 18 aus.
Beim Empfang des dem erfaßten Herzschlag entsprechenden
Signals c berechnet die CPU 18 die nach dem vorhergehenden
Herzschlagerfassungssignal verstrichene Zeit und berechnet
eine Herzfrequenz pro Minute gemäß einem in dem ROM 16
gespeicherten Herzfrequenzberechnungsprogramm und gibt dann die
erhaltene Herzfrequenz an das RAM 17 und das Anzeigemittel 6
aus. Zusätzlich berechnet die CPU 18 eine durch Gleichung (1)
gegebene Übungsintensität gemäß einem in ähnlicher Weise in
dem ROM 16 gespeicherten Übungsintensitätberechnungsprogramm.
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Figur 2 ist ein Flußdiagramm, welches den Vorgang zum
Berechnen einer Übungsintensität darstellt. Wenn eine
Übungsintensitätsberechnungsoperation gestartet wird (Schritt 7), werden
der in dem RAM 17 gespeicherte obere Grenzwert und der
Normalwert ausgelesen, um eine Berechnung, d.h. der obere
Grenzwert minus dem Normalwert, durchzuführen (Schritt 8). Es sei
"A = oberer Grenzwert - Normalwert", falls A ≤ 0, wird weder
eine Berechnung noch eine Anzeige einer Übungsintensität
ausgeführt und der Vorgang kehrt zu HALT (Schritt 15) zurück.
Falls A > 0, wird der Normalwert von einer Herzfrequenz
subtrahiert, welche gemäß dem Herzschlagberechnungsprogramm
(Schritt 10) berechnet ist. Es sei "B = Herzfrequenz -
Normalwert", falls B = 0, ist die Übungsintensität C 0, weshalb
C auf 0 festgelegt wird (Schritt 13). Dann wird die
Übungsintensität C angezeigt (Schritt 14) und der Vorgang kehrt zu
HALT (Schritt 15) zurück. Falls B ≠ 0, wird C aus den bereits
berechneten A und B (Schritt 12) erhalten und die
Übungsintensität C angezeigt (Schritt 14). Dann kehrt der Vorgang zu
HALT zurück (Schritt 15). Falls die Herzfrequenz z.B.
insbesondere 108/Minute ist und der obere Grenzwert und der
Normalwert vorher wie im vorhergehenden beschrieben auf
120/Minute und 65/Minute gesetzt worden sind, wird die
Übungsintensität C nach Gleichung (1) zu 78 (%) bestimmt und
angezeigt, wie es beispielhaft in Figur 4 gezeigt ist.
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Diese Berechnungen werden ausgeführt, um jedesmal eine
Übungsintensität zu erhalten, wenn das dem erfaßten Herzschlag
entsprechende Signal c eingegeben wird, wobei die
Herzfrequenzdaten berechnet und angezeigt werden. Da die
Berechnungszeit einige Zehntel msec beträgt, sieht man, daß
sich die Herzfrequenz und die Übungsintensität auf der
Anzeige des Pulsmessers gleichzeitig verändern, weshalb der
Herzschlagzustand in Echtzeit wahrgenommen werden kann.
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Wie im vorhergehenden beschrieben, ist es möglich, einen
Herzschlagzustand in Echt zeit und mit einem Niveau
wahrzunehmen, welches für den Körper jeder individuellen Person
geeignet ist, indem ein Obergrenzwertsetzmittel und ein
Normalwertsetzmittel bereitgestellt werden und eine
Übungsintensität aus einer gemessenen Herzfrequenz mit einem
Übungsintensitätsberechnungsmittel berechnet wird und die
Übungsintensität ferner angezeigt wird.
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Wenn z.B. die Übungsintensität negativ ist, zeigt dies an,
daß die Herzfrequenz niedriger ist als normal; wenn die
Übungsintensität 0 ist, zeigt dies an, daß die Herzfrequenz
normal ist. Wenn die Herzfrequenz während der Übung ansteigt,
wird das Ausmaß, bis zu welchem die Herzfrequenz in dem
Bereich von dem Normalwert bis zu dem oberen Grenzwert
ansteigt, direkt als ein Zahlenwert ausgedrückt.
Dementsprechend kann die Übungsintensität als eine Standardgröße für
die Übungsquantität verwendet werden.
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Wenn der Herzschlag geniessen wird, nachdem die Person eine
vorbestimmte Übungsquantität absolviert hat, wird
gleichzeitig eine Übungsintensität angezeigt. Es ist daher möglich,
unmittelbar die Herzschlagfunktion zu überprüfen und die
erforderlichen Daten zu erhalten, wobei die Übungsintensität
auch als ein auf den Gesundheitszustand hinweisender
Gradmesser verwendbar ist.