CN1108081A

CN1108081A - 脉搏计数装置

Info

Publication number: CN1108081A
Application number: CN94120182A
Authority: CN
Inventors: 菅房夫
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1995-09-13
Also published as: US5603330A; EP0656187A3; KR950016662A; HK1013399A1; KR0138058B1; DE69422895D1; DE69422895T2; EP0656187A2; EP0656187B1; JPH07148128A

Abstract

一种脉搏计数装置，当通过触摸，在使用者的腕或颈部计数的脉搏数总量达到10和使用者利用S1 键停止在定时器T里的脉搏计数时间周期的测量时，判断该脉搏计数时间周期是否3秒或更少。如果该时间周期是3秒或更少，则确定该脉搏计数错误，则定时器T的值被清除和特征位G置“1”，装置被转换到测量模式。如果该时间周期超过3秒，根据时间周期和脉搏的数计算每分钟脉搏数。根据脉搏和设置的使用者的年龄计算相应于脉搏数的运动强度。该脉搏数和运动强度显示在显示器8中。

Description

本发明涉及一种用于获取单位时间的脉搏数据的装置，该装置对产生有预定数目脉搏的一周期时间进行测量。

通常，在医疗设备中，当心脏收缩时产生的心电图信号或脉搏由传感器检测，和一种用于显示被检测信号波形的装置和用于从传感器检测信号中去计算每分钟脉搏数的装置并显示已使用的脉搏。然而，由于这些装置大而昂贵，就希望有一种便宜的能允许私人使用的轻便的脉搏计数装置。相应于这种要求，一种具有用于计数脉搏的一传感器的适用的小装置（例如手表）的脉搏计数装置已被付诸实践。这样一种脉搏计数装置已披露在例如美国专利，申请号为4，807，639和5，316，008的专利上。

然而，该上述脉搏计数装置有下述缺点，那就是，在用于检测心电图信号的该装置的传感器中或用于检测脉搏信号的光传感器中易于产生噪声，由于该噪声而导致计数不准确的结果，该脉搏会被重复计数。

本发明的一个目的是提供一种结构简易和几乎没有计数误差的脉搏计数装置。

为实现上述目的，本发明的脉搏计数装置包括：

时间测量装置，它对应于一开始信号开始时间测量并在时间测量开始后的一分钟内停止时间测量和产生时间数据；

用于存贮预定数字数据的数字数据存贮装置；

脉搏数据获取装置，用于获取来自存贮在数字数据存贮装置中的预定数字数据的脉搏数据和当在时间测量，装置中的时间测量被停止时由时间测量装置产生的时间数据；和

显示装置，用于显示由脉搏数据获取装置获得的脉搏数据。

相应于本发明，用非常简单的结构不用使用脉搏传感器就能检测脉搏。

结合附图随着说明书对本发明最佳实施例的以下详细描述，将能廓清本发明的工作原理。

图1是相应于本发明的脉搏计数装置的方框图；

图2是图1所示RAM的结构图；

图3是相应于本发明的第1实施例的脉搏计数装置的操作流程图；

图4是计算操作的流程图；

图5是模式转换操作的图解；

图6是一种时间显示模式的显示状态；

图7是一种脉搏模式的一种初始模式的显示状态；

图8是一种脉搏显示模式的一种显示状态；

图9是本发明的第2实施例的脉搏计数装置的操作流程图；

图10A和10B是第2实施例的脉搏计数操作中的显示状态。

参照附图将描述本发明的实施例。在这些实施例中，本发明的脉搏计数装置应用于具有脉搏计数功能的电子表。

图1所示是具有脉搏计数功能的电子表的结构图。

参照图1，在振荡器1中产生一预定频率的振荡时钟信号由分频器2分频，分频信号被送入控制单元3，键入区4具有S1键，用于例如时间显示模式和脉搏模式的模式转换，S2键，用于开始或停止脉搏计数时间的测量，S3键，用于输入使用者的年龄，和S4键，用于转换脉搏模式到一年龄建立模式（以后将描述），其中，借助于S3键可允许年龄的输入。

根据存贮在ROM（只读存贮器）5中的控制程序，该控制单元（中央处理单元）3执行一键处理过程、一时间计数处理过程、一脉搏计算处理过程和类似的过程，并在RAM（随机存取存贮器）6中存贮测量时间和计算的结果。控制单元3从RAM6中读出时间数据或脉搏数据（以后将描述）并输出这些数据到驱动器7和在显示单元8中例如一液晶显示器中显示这些数据。

参照附图2以下将描述RAM6的结构，显示寄存器21存贮将在显示单元8显示的显示数据，时间寄存器22存贮当前的时间数据，模式寄存器M存贮相应的操作模式的数字，“0”是时间显示模式，“1”是脉搏模式和“2”是检索模式，在该模式中从数据存贮器26中读出脉搏数据（以后将描述）。

特征位F用于脉搏计数模式和期限建立模式之间的区别，尤其是，在脉搏计数模式中特征位F置为“0”和在年龄建立模式中被置为“1”。与特征位G有关的，当脉搏计数时间被测量时置为“1”，和在其它情况下被置为“0”。

时间定时器（一时间测量装置）T测量一时间周期，在该周期中，用户通过触摸计数一预定脉搏数（例如，10）。期限寄存器23存贮由用户输入的年龄数据。脉搏寄存器24存贮从基于由定时器T测量的时间周期和一预定脉搏数的基础上的一个公式计算出的每分钟的脉搏数。强度寄存器25存贮由一运动强度计数处理所计算出的运动强度数据（以后将描述），该运动强度计算处理是建立在一脉搏最大数，依赖于年龄和由计算所获得的脉搏数（在脉搏寄存器24中存贮的脉搏数据）的基础上计算出来的。

该运动强度数据表明相应于该建立年龄的最大脉搏的运动强度的百分比。包含有多个存贮区域的数据存贮器26有序地存贮计算过的脉搏数据。

参照图3和4所示流程图和用于解释操作模式的图5所示图解将描述上述实施例的操作。

当如图3所示的步S1处该控制单元处于休止状态时，如果它检测从分频器2输出的时间信号，它就执行步S2的时间计数过程，如果它检测一键操作信号，则流程从步S9开始。

如果在步S1处检测一时间信号，将执行步S2的时间计数过程，在该时间计数过程中，存贮在时间寄存器22中的当前时间数据被校正，接着，在步S3中，它去确定在模式寄存M的内容是否为“1”（M=1）和寄存器F的内容应否为“0”（F=0）。

在步S3中如果M≠1或F≠0，该流程进到步S8，在S8中进行相应模式的显示过程。例如，如果操作模式是该时间显示模式（M=1），则该存贮在时间寄存器22的时间数据被传送到显示寄存器21，以便当前日期和时间被显示在显示单元8上。

在步S3中，如果M=1和F=0，即，如果当前操作模式是脉搏模式和没有年龄建立模式，则该流程进到步S4，在步S4中确定该特征位G是否为“1”。

在步S4中，如果特征位G是“1”，即，如果正在进行脉搏计数时间，则该流程进到步S5，在步S5中，用于测量脉搏计数时间的定时器T的值加1。在下一步S6中，它确定定时器T的值的总量是否达到“20”，即计数时间周期的总量是否达到20秒。

在步S6中，如果计数时间周期总量达到20秒，则在步S7中，该定时器T的值和特征位G被清零，即，操作模式转换成初始模式。之后，在步S8中执行显示过程，以便显示定时器T的计数时间周期“0”。

将描述在步S7中，如果定时器T的值的总量达到20秒时为什么对定时器T和特征位G进行清零的理由。在该实施例中，测量一脉搏计数时间周期的定时器T，当其中脉搏数变为10时，从脉搏计数时间周期计算每分钟的脉搏数。特别是，假设计数的脉搏数是X，假如直到达到脉搏总数X所消逝的脉搏计数时间为T，则每分钟的脉搏数Y由等式：Y=60X/T获得。在该实施例的装置中，由于该脉搏计数时间是脉搏总数达到X（10）所经过的一时间周期，该60×10=600的数字数据被预存在ROM5中，以便利用对“600/脉搏记数时间”的计算获得每分钟的脉冲数。从而，如果脉搏数达到10的脉搏计数时间是20秒，则每分钟的脉搏数将是30。然而，实际上每分钟的脉搏数不会如此低，因此，当定时器T的值变成20时，该控制单元确定：计算的脉搏数是错误的，需要清除定时器的值和特征位G，以使该脉搏不能由定时器T的值加以计算。

在步S6中，如果定时器T的值少于20秒，则该流程进到步S8，在步S8中，定时器T的计数时间被显示在显示单元8上。

在步S1中如果被检测的是键操作信号，则流程进到步S9，在步S9中，它确定被操作的是否是S1键，如果被操作的是S1键，则流程进到步S10，在步S10中，模式寄存器M的值加1，从而改变操作模式，接着执行S8的显示过程，以便显示被执行的相应模式的过程。

在步S9中，被操作的不是S1键的其它键，则流程进到步S11，在步S11在确定被操作是否为S2键，如果操作的是S2键，则流程进到步S12，在步S12中，它确定模式寄存器M的值是否是“1”和特征位F的值是否是“0”。

在步S12中，如果M=1和F=0，则流程进到步S13，在步S13中确定特征位G是否为“0”。在步S13中，如果特征位G是“0”，即，如果S2键以脉搏模式的初始模式被操作，则流程进到步S14，在步S14中，该特征位G被置为“1”和模式被转换到一脉搏计数时间测量模式，以便在定时器T中开始脉搏计数时间的测量。之后，执行步S8的显示过程，去显示在定时器T中的脉搏计数时间。

在步S13中，如果特征位G是“1”，即，如果S2键被操作而脉搏计数时间被测量，则流程进到步S15，在步S15中，特征位G被置为“0”和当前的操作模式被转换到脉搏显示模式并停止定时器T的脉搏计数时间的测量，在同一时间里，在步S16中执行计算。

参照图4的流程图将描述在步S16中执行的计算过程。首先，在步S41中，当测量停止时，它确定定时器T的值是否为3秒或少于3秒。如果其中脉搏总量达到10的时间周期是3秒或小于3秒，则该每分钟的脉搏数将是200或大于200。一般讲，由于每分钟的脉搏数不会如此多，则该控制单元确定用户对脉搏进行了错误的计数并在步S42中清除定时器T的值。进而将“1”设置到特征位G，以便将操作模式转换到测量模式。

在步S41中，如果定时器T的值超过3秒，则在步S44中计算脉搏，即，执行对“600/脉搏计数时间的计算（直到脉搏数总量达到10的由定时器T测量的时间周期），以便获得每分钟脉搏数。进而，在步S45中，根据在年龄寄存器23存贮的年龄数据和在步S44中计算的脉搏数据计算运动强度。

在个人的年龄和他的（或她的）最大脉搏数之间存在一关系，即，一年龄的人的最大脉搏数由“220-年龄”表示。在上述运动强度的计算中，假设运动强度“100”为最大脉搏数，则相应于已计算过的脉搏，该运动强度从计算过的脉搏对最大脉搏数的比获得。例如，一个年龄20岁的人的最大脉搏数是220-20=200。当他或她进行一项运动时，如果一个人的脉搏数是180，则运动强度是（180/200）×100=90%。

在步S46中，当脉搏的计算和运动强度完成时，该计算过的脉搏数据被存贮到数据存贮器26中。

参照图5将描述利用S1键和S2键的模式转换。在M=1的时间显示模式中，当S1键被操作时，将模式寄存器M置“1”该装置被转换到脉搏模式。

在该模式被转换到脉搏模式，特征位G被置为“0”和该装置被置成如图5中的A所表明的初始模式中。在这一状态中，当操作S2键时，特征位G被置成“1”和该装置被置成如图5中的B所表明的测量模式中，在此时刻，定时器T开始时间测量操作。如果在定时器T的时间测量操作开始的3秒时间内操作S2键，则该测量的时间被清除并再一次进行测量操作。如果在20秒内没有操作S2键，则该装置被重新返回到初始模式。如果在时间测量操作开始后的3至20秒时间里操作S2键，则特征位G被置为“0”和该装置被设置成脉搏显示模式并停止定时器T的时间测量操作。在脉搏显示模式中，每分钟的脉搏数和运动强度根据定时器T测量的时间和该时间中测量的脉搏10进行计算，并在显示器8中显示。

在M=1的脉搏模式中，当操作S1键时，该模式寄存器M的值被变为“2”，即该装置被转换为检索模式。在该检索模式中，存贮在数据存贮器26中的脉搏数据通过操作S3键能被依次显示。

图6至8示明的时间显示模式、初始模式和脉搏显示模式中的显示状态。图6示明在时间显示模式中的显示状态，表明当前的日期和时间：10月15日，10点25分35秒。图7示明在初始模式中的显示状态，表明字母“PULSE”和定时器初始值“0∶00”。图8表示在脉搏显示模式中的显示状态，表明每分钟脉搏数“120”和根据脉搏数和年龄计算出的运动强度“65%”。

再次参照图3，在步S11中，如果没有操作S2键，该流程进到步S17，在该步S17中，它检测该S3键是否被操作。如果S3键被操作，在步S18中它确定该模式寄存器M的值是否为“1”。在脉搏模式（M=1）中，如果操作S3键，在步S19中，它确定特征位F是否为“1”。

在步S19中如果“YES”，即，如果在M=1和F=1的年龄建立模式中操作该S3键，则该流程进到步S20，在该步S20中，该年龄寄存器23的值加1。

在步S19中，如果该特征位F不是“1”，即，在F=0的该脉搏模式中操作S3键，则流程进到步S21，在该步S21中，它确定该特征位G是否为“0”。如果在步S21中该特征位G是“0”（即，在脉搏显示模式中如果该S3键被操作），则在步S22中，定时器T和脉搏寄存器24被清零和该装置返回到初始模式。

在步S18中，如果模式寄存器M的值不是“1”，则流程进到S23，在步S23中确定该模式寄存器的值是否为“2”，如果M=2，即，假设在步S24中该装置在检索模式中，增加在数据存贮器26中的读出地址。换言之，在该检索模式中，存贮在数据存贮器26中的脉搏数据通过操作S3键能被依次显示。在步S24中包括根据读脉搏数据和从年龄寄存器23读出的年龄数据计算运动强度的过程是可能的并显示该计算过的强度。

参照图5将描述S3键的功能，在年龄建立模式（M=1，F=0）中，每操作一次S3键，年龄寄存器23的值加1，这样，通过操作S3键可以在年龄建立模式中设置使用者的年龄。当在脉搏显示模式（M=1，F=0，G=0）中操作S3键时，该定时器T和脉搏寄存器24被清零和该装置被转换到初始模式。当在检索模式（M=2）中操作S3键时，存贮在数据存贮器26中的脉搏数据被依次读出。

再次参照图3，如果在步S17中没有操作S3键，该流程进到步S25，在步S25中确定S4键是否被操作。如果在步S25中，S4键被操作，在步S26中它确定模式寄存器的值是否为“1”。在步S27中，如果M=1，它确定特征位F是否为“0”。

在步S27中如果F=0，即，在脉搏模式中S4键被操作，则在步S28中，特征位F置“1”，从而转换该装置到年龄建立模式。在步S27中如果F=1，即，在年龄建立模式中，S4键被操作，该流程进到步S29，在步S29中，特征位F置“0”，从而转换该装置到脉搏模式。在步S25中如果没有操作S4键，该流程进到步S30，以便能够执行另一键的操作。

参照图5，将描述通过操作S4键，一模式转换过程。如图5所示，在脉搏模式中（M=1，F=0）当操作S4键时，该装置被转换到年龄建立模式。在年龄建立模式中，如上所述，通过操作S3键建立所希望的年龄。在年龄建立模式中（F=1），当操作S4键时，特征位F置“0”和该装置被转换成脉搏模式的初始模式。在脉搏模式中，如上所述，通过操作S2键能够测量脉搏计数时间周期。在该实施例中，如上所述，当脉搏总量达到预定数的时间周期被测量时，如果被测量的时间周期在合理范围内太短（短于第1参考时间周期，例如该实施例中的3秒）或太长（长于第2参考时间周期，例如该实施例中的20秒），则该被测量的时间周期被无效掉。同样，甚至如果使用者错误地计数了脉搏，则该错误计数的脉搏将不被显示。

参照图9，10A和10B，现在将描述本发明的第2实施例，在第2实施例的操作中，在脉搏模式中由定时器T开始的时间测量操作之后，基于由定时器T测量的时间周期和预定脉搏数（例如在该实施例中的10个脉搏）的基础上每秒钟计算每分钟的脉搏数，并显示该计算过的脉搏。

下面仅描述与图3中的第1实施例不同的部分。图9是图3流程图的步S5和步S6之间插入的第2实施例的处理过程的一流程图。

在步S5中，在定时器加1之后，在步S51中确定第2进位是否产生，如果第2进位被产生，在步S52中执行脉搏和强度计算。该计算与图4所示的步S44中的脉搏计算和步S45中的强度计算是相同的。即，每分钟脉搏数据定时器T的值和脉搏数（10）来计算，和运动强度是根据每分钟脉搏数和年龄来计算。之后，在步S6中确定该定时器T的总量是否达到20秒。以后的步与图3所示相同。

图10A表示，当脉搏计数时间测量开始后经过5秒时的一种显示。在该情况下，由于脉搏总量在5秒钟里达到10，则显示每分钟脉搏“120”。进而，由于在此情况中使用者是20岁，利用等式（120/200）×100=60计算出运动强度并显示计算结果“60”%。

图10B是当脉搏计数时间的测量开始后经过6秒钟的一种显示。在此情况下，由于在6秒钟里脉搏总量达到10，显示每分钟脉搏“100”。进而获得并显示运动强度“50”%。在第2实施例中，在脉搏计数时间的测量开始之后，每秒钟计算并显示每分钟脉搏数。从而，当使用者达到10个脉搏时显示的数是使用者每分钟的脉搏数。它没有必要停止时间周期的测量。

在上述实施例中，通过“600/脉搏计数时间”的计算获得每分钟脉搏数。然而，被计算的脉搏数不限于10，而可以是5、20或任何其它数并相应修改计算公式。进而，也可能把对应于脉搏计数时间的每分钟的脉搏数的一表格数据存贮到ROM中，以使得对应于时间的数据能被读出，在此情况下，不需要计算。

另外，本发明不限于在上述实施例中使用的手表，而是可以应用于任何其它具有时间测量功能的装置上。

如上所述，本发明具有如下优点：首先，通过触摸使用者的腕或颈部，利用计数该脉搏数和测量脉搏总量达到一预定数的时间周期就可以立即简单地获得每单位时间的脉搏数。进而，如果该测量的时间周期太短或太长，则无效掉该周期，以便不显示该不正确的脉搏数。更有，由于随同脉搏显示运动强度，使用者能看到运动程度。

对本技术领域的普通技术人员可以很容易做出其它优点和改型。从而，本发明不限于在这里已表明和描述的特定细节和典型装置，相应地，不脱离由该附属权利要求及其等价物所限定的本发明概念的精神或范围的条件下可以构成各种改型。

Claims

1、一种脉搏计数装置包括：

时间测量装置，它响应一开始信号开始时间测量，在时间测量开始后一分钟内停止时间测量并产生时间数据；

数字数据存贮装置，用于存贮预定的数字数据；

脉搏数据获取装置，用于从存贮在数字数据存贮装置存贮的预定的数字数据和当时间测量装置的时间测量停止后产生的时间数据，获得表示每分钟脉搏数的脉搏数据；和

显示装置，用于显示由脉搏数据获取装置获得的脉搏数据。

2、根据权利要求1的脉搏计数装置，其中数字数据存贮装置存贮应当被计数的脉搏数的60倍的数字数据，并且该脉搏数据获取装置，包括-计算装置，该装置用于利用该时间数据除应当被计数的脉搏数的60倍的数字数据，并输出计算结果作为表示每分钟脉搏数的脉搏数据。

3、根据权利要求1的脉搏计数装置，其中由时间测量装置产生的时间数据是表示-时间周期的数据，在该时间周期中一个人的脉搏数总量达到-预定数。

4、根据权利要求1的脉搏计数装置，进一步包括：

年龄数据存贮装置，用于存贮年龄数据；和运动强度计算装置，用于根据存贮在年龄数据存贮装置里的年龄数据和由脉搏数据获取装置获得的脉搏数据计算运动强度数据。

5、一种脉搏计数装置包括：

时间测量装置，用于测量一个人的脉搏数总量达到-预定数的时间周期，并产生时间数据；

第1时间测量控制装置，在时间测量装置中用于控制时间周期的测量的开始和停止；

脉搏装置，在由时间测量装置产生时间数据的基础上，用于获得表示每单位时间脉搏数的脉搏数据；

第2时间测量控制装置，用于清除时间数据和自动重新开始在时间测量装置中的时间周期的测量，假设由时间测量装置产生的时间数据不大于-预定数值时，停止该时间周期的测量。

6、根据权利要求5的脉搏计数装置，其中该脉搏装置包括用于由时间数据除预定数60倍的数字数据，并输出计算结果，作为表示每单位时间脉搏数的脉搏数据的计算装置。

7、根据权利要求5的脉搏计数装置，进一步包括：

8、一种脉搏计数装置包括：

时间测量装置，用于测量在一个人的脉搏数总量达到-预定数的时间周期，并产生时间数据；

脉搏装置，在由时间测量装置产生的时间数据的基础上，用于获得表示每单位时间脉搏数的脉搏数据；

时间测量停止装置，用于当由时间测量装置产生的时间数据至少是-预定数值时，自动停止在时间测量装置中的时间周期的测量。

9、根据权利要求8的脉搏计数装置，其中脉搏装置包括：由时间数据除预定数60倍的数字数据，并输出-计算结果，作为表示每单位时间的脉搏数的脉搏数据的计算装置。

10、根据权利要求9的脉搏计数装置进一步包括：

年龄数据存贮装置，用于存贮年龄数据；和运动强度计算装置，用于根据存贮在年龄数据存贮装置里的年龄数据和由脉搏装置获得的脉搏数据计算运动强度数据。

11、一种脉搏计数装置包括：

时间测量装置，用于测量在一分钟内一个人的脉搏总量达到一预定数的时间周期，并产生时间数据；

数字数据存贮装置，用于存贮预定数字数据；

脉搏装置，用于根据存贮在数字数据存贮装置里的预定数字数据和当在时间测量装置中的时间测量停止时由该时间测量装置产生的时间数据获得表示每分钟脉搏数的脉搏数据；和显示装置，用于显示由脉搏装置获得的脉搏数据。

12、根据权利要求11的脉搏记数装置，其中该数字数据存贮装置，存贮应当被计数的脉搏数的60倍的数字数据，和该脉搏装置包括计算装置，用于由时间数据除应当被计数的脉搏数的60倍的数字数据，并输出计算结果，作为表示每分钟脉搏数的脉搏数据。

13、根据权利要求12的脉搏计数装置，其中该计算装置每次以秒为变化单位计算该时间数据。

14、根据权利要求11的脉搏计数装置，其中该脉搏装置根据每次以秒为单位而改变的时间数据来获得表示每分钟脉搏数的脉搏数据。

15、根据权利要求11的脉搏记数装置，进一步包括：