DE69632285T2

DE69632285T2 - Pulsschlagmesser

Info

Publication number: DE69632285T2
Application number: DE69632285T
Authority: DE
Inventors: Kouji Suwa-shi Kitazawa; Motomu Suwa-shi Hayakawa; Hiroshi Mihama-ku Odagiri
Original assignee: Seiko Epson Corp; Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Epson Corp; Seiko Instruments Inc
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2016-02-21
Also published as: DE69632285D1; JP3605216B2; EP0729726B1; EP0729726A2; JPH08289876A; US5776070A; EP0729726A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulszähleinrichtung, welche durch eine Person verwendet wird, um die Menge körperlicher Bewegung und das Befinden zu regeln. Im Speziellen betrifft die Erfindung die Signalverarbeitungstechnologie zum Pulszahlmessen mit hoher Genauigkeit sowohl während einer Ruhepause als auch körperlicher Bewegung.
Da die Fähigkeit, die Pulszahl während eines Marathons oder während des Laufens zu messen, es dem Anwender ermöglicht, die Menge körperlicher Bewegung und das Befinden zu regeln, um vorgeschlagene/mögliche Gefahren zu vermeiden, wurden tragbare Pulszähleinrichtungen angeregt, welche am Arm getragen werden können. Eine solche tragbare Pulszähleinrchtung verwendet einen optischen Sensor zum Messen des Pulswellensignals und bestimmt die Pulszahl durch Extrahieren des der Pulszahl entsprechenden Signals aus diesem Pulswellensignal. Weil das während des Laufens gemessene Pulswellensignal allerdings auch eine durch die Körperbewegung erzeugte Signalkomponente enthält, kann das dem Puls entsprechende Signal nicht an sich extrahiert werden.
Wie in 12 der zugehörigen Zeichnungen gezeigt, sind daher in der Pulszähleinrichtung, welche in der japanischen Patentanmeldung Nr. S60-259239 offenbart ist, ein Körperbewegungs-Erfassungssensor 203 und auch ein Pulswellen-Erfassungssensor 201 für eine einzelne Pulszähleinrichtung vorgesehen. Die Frequenzkomponenten der Signale, welche von diesen beiden Sensoren erhalten werden, werden durch den Frequenzanalysator 202 analysiert. Entsprechend dem Frequenzanalysator 202, wie in den 13A und 13B dargestellt, wird das durch den Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfasste Pulswellensignal in das durch Wellenform 301 angedeutete Spektrum umgewandelt; und das Körperbewegungssignal, welches vom Körperbewegungs-Erfassungssensor 203 erfasst wird, wird zum Spektrum umgewandelt, welches durch die Wellenform 302 angedeutet ist. Da die Wellenform 302 das Resultat der Frequenzanalyse des durch den Körperbewegungs-Erfassungssensor 203 erfassten Signals ist, zeigt Spitze B', welche ihr fundamental harmonisches Element ausdrückt, die Grundfrequenz der Körperschwingung an. Wenn sich die Frequenz der Spitze B' der Spitze B in Wellenform 301 angleicht, kann Spitze B in Wellenform 301 als Wellenform bestimmt werden, welche durch die Körperschwingung verursacht ist, und so kann dann, wenn Spitze B aus der Wellenform 301 eliminiert wird, die übrigbleibende Spitze, beispielsweise Spitze A, als Wellenform bewertet werden, welche dem Puls entspricht.
Bei konventionellen Pulszähleinrichtungen muss der Anwender aber das Frequenzanalyseresultat des durch den Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfassten Signals mit dem Frequenzanalyseresultat des durch den Körperbewegungs-Erfassungssensor 203 erfassten Signals vergleichen; und um die Pulszahl während körperlicher Bewegung zu erhalten, muss der Anwender das Frequenzanalyseresultat des durch den Körperbewegungs-Erfassungssensor 203 erfassten Signals vom Frequenzanalyseresultat des vom Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfassten Signals subtrahieren. Um im Gegensatz dazu die Pulszahl während einer Ruhepause des Anwenders zu erhalten, muss der Anwender das Frequenzanalyseresultat des durch den Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfassten Signals an sich verwenden. Die Pulszähleinrichtung muss also jedes Mal manuell bedient werden, was es nicht benutzerfreundlich macht.
Es besteht der Bedarf zum Automatisieren dieses Prozesses durch Weglassen solcher manueller Bedienungen. Da allerdings eine konventionelle Pulszähleinrichtung nicht mit einem Mittel bereitgestellt ist, um zu bewerten, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist, muss sie die gleiche Berechnung durchführen unabhängig davon, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist. Daraus ergibt sich, obwohl die Pulszahl während körperlicher Betätigung durch Subtrahieren des Frequenzanalyseresultats des durch den Körperbewegungs-Erfassungssensor 203 erfassten Signals vom Frequenzanalyseresultat des vom Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfassten Signals erhalten werden kann, dass eine korrekte Pulszahl bei einer Ruhepause aufgrund des Rauscheffekts nicht erhalten werden kann. In anderen Worten wird dann, wenn die Frequenz dieses Rauschelements mit der der Pulszahl entsprechenden Frequenz übereinstimmt, obwohl das durch den Körperbewegungs-Erfassungssensor während einer Ruhepause erfasste Signal nur Rauschelemente enthalten sollte, das Folgende passieren. Wenn das Frequenzanalyseresultat des durch den Körperbewegungs-Erfassungssensor 203 erfassten Signals vom Frequenzanalyseresultat des durch den Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfassten Signals subtrahiert wird, wird die der Pulszahl entsprechende Frequenz vom Frequenzanalyseresultat des durch den Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfassten Signals subtrahiert. Folglich verliert das durch den Pulswellen-Erfassungssensor 201 erfasste Signal die der Pulszahl entsprechende Frequenz und die Pulszahl kann nicht genau gemessen werden.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Probleme zu überwinden.
Das Dokument EP-A-0 659 384 ist ein Dokument entsprechend dem Artikel 54(3) EPÜ und zeigt eine Vorrichtung, welche umfasst: Pulsbestimmungsmittel, Körperbewegungs-Bestimmungsmittel, Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel, Pulszahl-Berechnungsmittel und Einstellmittel, welche eingerichtet sind zum Einstellen der Pulszahl-Berechnungsmittel in einem geeigneten Funktionsmodus in Übereinstimmung mit dem Körperbewegungssignal, welches durch Körperbewegungs-Bestimmungsmittel bestimmt wird.
Die Erfindung stellt eine in Anspruch 1 definierte Pulszähleinrichtung bereit, welche die Pulszahl genau messen kann und zwar unabhängig davon, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Pulszähleinrichtung vorgesehen, umfassend: Puls-Bestimmungsmittel, eingerichtet zur Frequenzanalyse eines Pulswellensignals eines Körpers und zum Ausgeben eines Frequenzanalyseresultats; und Körperbewegungs-Bestimmungsmittel, eingerichtet zur Frequenzanalyse eines Körperbewegungssignals des Körpers und zum Ausgeben eines Frequenzanalyseresulltats; Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel, eingerichtet zum Extrahieren von Pulsfrequenzkomponenten aus den Frequenzanalyseresultaten des Puls-Bestimmungsmittels; wobei das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel in zwei Betriebsmodi betreibbar ist, einem Modus zum Extrahieren von Pulsfrequenzkomponenten allein basierend auf dem Frequenzanalyseresultat des Puls-Bestimmungsmittels und dem anderen zum Extrahieren von Pulsfrequenzkomponenten basierend auf den Frequenzanalyseresultaten sowohl des Puls-Bestimmungsmittels als auch des Körperbewegungs-Bestimmungsmittels; Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel, eingerichtet zur Einstellung des Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittels im geeigneten Betriebsmodus gemäß dem durch das Körperbewegungsbestimmungsmittel bestimmten Körperbewegungssignal; und Pulszählungs-Berechnungsmittel zur Konvertierung der durch das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel extrahierten Pulsfrequenzkomponenten in eine Pulszählung zum Anzeigen.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Vorrichtung zum Anbringen an einem Handgelenk vorgesehen, welche eine Pulszähleinrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst.
Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Pulsbestimmungsmittel Pulswellen-Erfassungsmittel zur Erfassung des Pulswellensignals des Körpers umfasst, und das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel Körperbewegungs-Erfassungsmittel zur Erfassung des Körperbewegungssignals des Körpers umfasst.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Puls-Bestimmungsmittel ein Pulswellensignal-Konvertierungsmittel umfasst zur Konvertierung eines analogen Pulswellensignals in ein digitales, und das Körperbewegungs-Erfassungsmittel Körperbewegungssignal-Konvertierungsmittel umfasst zur Konvertierung eines analogen Körperbewegungssignals in ein digitales.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Puls-Bestimmungsmittel einen Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis umfasst zum Bereitstellen des Frequenzanalyseresultats als Frequenzspektrum, und das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel einen Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis umfasst zum Bereitstellen des Frequenzanalyseresultats als Frequenzspektrum.
In einer anderen Ausführungsform stellt das Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel den Betriebsmodus gemäß dem Amplitudenpegel des Körperbewegungssignals ein.
In einer anderen Ausführungsform stellt das Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel den Betriebsmodus gemäß dem Frequenzspektrumpegel der Frequenzanalyse-Resultatausgabe durch das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel ein.
In einer weiteren Ausführungsform stellt das Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel den Betriebsmodus gemäß dem Grad der Variation der Pegel verschiedener Frequenzspektren der Frequenzanalyse-Resultatausgabe durch das Körperbewegungsbestimmungsmittel ein.
Die Pulszähleinrichtung kann ferner auch Anzeigemittel zum Anzeigen der durch das Pulszählungs-Berechnungsmittel konvertierten Pulszahl umfassen.
Weitere Ziele und Fertigkeiten zusammen mit einem umfangreicheren Verständnis der Erfindung werden offensichtlich und verstanden werden unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung und Ansprüche in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 ein funktionales Blockdiagramm ist, welches eine repräsentative Konfiguration der Pulszähleinrichtung der Erfindung zeigt;
2A und 2B die Übersichtskonfiguration einer Pulszähleinrichtung vom Handgelenkstyp zeigt bezogen auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und wie die Zähleinrichtung verwendet wird;
3 eine Draufsicht auf den Hauptkörper der Vorrichtung der Pulszähleinrichtung vom Handgelenkstyp ist, welche in 2 gezeigt ist;
4 ein aus der 3-Uhr-Richtung gesehenes Diagramm des Hauptkörpers der Vorrichtung der Pulszähleinrichtung vom Handgelenkstyp ist, welcher in 2 gezeigt ist;
5 ein Querschnitt der Sensoreinheit ist, welche in der in 2 gezwigten Pulszähleinrichtung vom Handgelenkstyp verwendet;
6 ein funktionales Blockdiagramm der Pulszähleinrichtung ist, bezogen auf das Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung;
7 aus 7A und 7B besteht, wobei 7A und 7B Flussdiagramme sind, welche eine Übersicht der Funktion der Extraktionsmethode-Schaltmittel in der Pulszähleinrichtung zeigt, bezogen auf das Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung;
8 ein Graph ist, welcher die Beziehung zwischen dem Zustand (Beschleunigung G) eines Anwenders zeigt, welcher die auf Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung bezogene Pulszähleinrichtung trägt, und dem Output des Beschleunigungssensors, welcher als der Schwellwert verwendet wird, um zu bestimmen, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist;
9 ein funktionales Blockdiagramm der auf die Ausführungsbeispiele 2 und 3 der Erfindung bezogenen Pulszähleinrichtung ist;
10 aus den 10A und 10B besteht; 10A und 10B ein Flussdiagramm sind, welches eine Übersicht über die Funktionsweise der Extraktionsmethode-Schaltmittel in der auf das Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung bezogenen Pulszähleinrichtung zeigt;
11 aus 11A und 11B besteht; 11A und 11B ein Flussdiagramm sind, welches eine Übersicht über die Funktionsweise der Extraktionsmethode-Schaltmittel in der auf Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung bezogenen Pulszähleinrichtung zeigt;
12 ein funktionales Blockdiagramm ist, welches die Konfiguration einer konventionellen Pulszähleinrichtung zeigt; und
13A und 13B eine Übersicht einer Pulswellenextraktion in einer konventionellen Pulszähleinrichtung darstellen.
1 ist ein funktionales Blockdiagramm, welches ein Beispiel einer repräsentativen Konfiguration der Pulszähleinrichtung der Erfindung zeigt.
In dieser Figur ist das Erfassungsmittel 101 mit einem Pulswellenerfassungssensor vorgesehen, um Pulswellen des Menschen oder eines Tieres zu erfassen. Das durch das Pulswellenerfassungsmittel 101 erfasste analoge Signal (Pulswellensignal) wird zuerst durch ein Pulswellensignal-Konvertierungsmittel 102 in ein digitales Signal umgewandelt und wird dann dem ersten Berechnungsmittel 103 ausgegeben. Das erste Berechnungsmittel 103 ist mit einem Frequenzanalysemittel für Pulswellensignale vorgesehen und analysiert die Frequenz des digitalen Signals, welches vom Pulswellensignal-Konvertierungsmittel 102 ausgegeben wird, und gibt dann das Resultat einem Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 108 aus.
Andererseits ist ein Körperbewegungs-Erfassungsmittel 104 mit einem Körperbewegungs-Erfassungssensor vorgesehen, um die Bewegung des Menschen oder Tieres zu erfassen, für welche die Pulszahl gemessen wird. Das durch das Körperbewegungs-Erfassungsmittel 104 erfasste analoge Signal wird durch ein Körperbewegungssignal-Konvertierungsmittel 105 in ein digitales Signal umgewandelt und wird dann dem zweiten Berechnungsmittel 106 ausgegeben. Das zweite Berechnungsmittel 106 ist mit einem Frequenzanalysemittel für Körperbewegungssignale vorgesehen und analysiert die Frequenz des digitalen Signals, welches der Output vom Körperbewegungssignal-Konvertierungsmittel 105 ist, und gibt das Resultat dem Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 108 aus.
Das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 108 extrahiert Pulswellenfrequenzkomponenten aus den Signalen, welche durch das erste Berechnungsmittel 103 und das zweite Berechnungsmittel 106 ausgegeben werden. Hier ist das Extraktionsmethode-Schaltmittel 107 derart konfiguriert, dass es zwischen zwei Extraktionsmethoden auswählt, d. h. der ersten Extraktionsmethode, welche die Pulsfrequenz aus dem Frequenzanalyseresultat (entsprechend dem Spektrum (a) in 13) nur des ersten Berechnungsmittels 103 extrahiert, oder der zweiten Extraktionsmethode, welche die Pulsfrequenz sowohl aus dem Frequenzanalyseresultat des ersten Berechnungsmittels 103 als auch aus dem Frequenzanalyseresultat (entsprechend dem Spektrum (b) in 13) des zweiten Berechnungsmittels 106 extrahiert.
Das Pulszählungs-Berechnungsmittel 109 konvertiert die durch das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 108 extrahierte Pulsfrequenzkomponente in eine Pulszählung. Anzeigemittel 110 zeigen die durch das Pulszählungs-Berechnungsmittel 109 erhaltene Pulszählung an.
Die Pulszähleinrichtung der Erfindung ist mit einem Extraktionsmethode-Schaltmittel 107 vorgesehen. Dieses Extraktionsmethode-Schaltmittel 107 ist derart konfiguriert, dass es automatisch bestimmt, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist, basierend auf dem Ausgangssignal des Körperbewegungssignal-Konvertierungsmittel 105 oder des zweiten Berechnungsmittels 106, und basierend auf diesem Resultat eine geeignete Pulswellenkomponenten-Extraktionsmethode (erste oder zweite Extraktionsmethode) auswählt, damit sie vom Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 108 verwendet wird.
In anderen Worten ist das Extraktionsmethode-Schaltmittel 107 derart konfiguriert, dass es die Pulswellenkomponenten-Extraktionsmethode zwischen Perioden körperlicher Bewegung und Ruhepenoden umschaltet, indem es automatisch die Unterschiede in Körperbewegungssignalhöhe und -frequenzkomponenten erfasst, welche normalerweise zwischen Perioden von Körperbewegung und Ruhepenoden existieren.
Um solche Differenzen zu erfassen, hat der Erfinder einfache, aber bessere Methoden entwickelt, welche nachfolgend aufgeführt sind, und ist durch geschicktes Verwenden dieser Methoden für Pulswellenkomponenten-Extraktion zu dieser Erfindung gelangt.

(1) Bestimmungsmethode, welche den Amplitudenpegel des Körperbewegungssignals verwendet
(2) Bestimmungsmethode, welche den Frequenzspektrumpegel des Körperbewegungssignals verwendet

Bemerkenswert ist, dass die zweite Methode, (2) Bestimmungsmethode, welche den Frequenzspektrumspegel des Körperbewegungssignals verwendet, entweder (a) eine Bestimmungsmethode sein kann, welche den maximalen Spektrumspegel (Leistung) verwendet oder (b) eine Bestimmungsmethode, welche eine Spektrumspegel-(Leistung)Variation (relatives Vergleichsresultat individueller Spektrumspegel) verwendet, was eine angewandte Form von (a) ist.
Nachfolgend werden auf Pulszähleinrichtungen bezogene Ausführungsbeispiele erklärt, bei welchen die oben genannten Bestimmungsmethoden bei Ruhe und körperlicher Bewegung verwendet werden. Ausführungsbeispiel 1 verwendet "(1) Bestimmungsmethode, welche den Amplitudenpegel des Körperbewegungssignals verwendet", Ausführungsbeispiel 2 verwendet "(2-a) Bestimmungsmethode, welche den Frequenzspektrumpegel des Körperbewegungssignals (maximaler Spektrumspegel (Leistung)) verwendet" und Ausführungsbeispiel 3 verwendet "(2-b) Bestimmungsmethode, welche Frequenzspektrumspegel (Spektrumspegel-(Leistung)Variation) verwendet.
Ausführungsbeispiel 1
Grundsätzliche Konfiguration
2A und 2B zeigen die Konfiguration der Pulszähleinrichtung dieses Ausführungsbeispiels.
In 2A und 2B umfasst die Pulszähleinrichtung 1 (tragbare Pulswellenzähleinrichtung) dieses Beispiels im Wesentlichen einen Hauptkörper 10, welcher eine Armbanduhr-Struktur aufweist, ein Kabel 20, welches mit dem Vorrichtungshauptkörper 10 verbunden ist, und eine Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 (Pulswellensignal-Erfassungssensor), welcher am Ende dieses Kabels 20 angebracht ist. Das Ende des Kabels 20 ist mit einem Verbindungsstück 80 vorgesehen, welches wegnehmbar am Verbindungsbereich 70 angebracht ist, welcher auf der 6-Uhr-Seite des Vorrichtungshauptkörpers 10 vorgesehen ist. Armband 12, welches ausgehend von der 12-Uhr-Richtung der Armbanduhr um das Handgelenk gewickelt ist und in der 6-Uhr-Richtung befestigt ist, ist am Vorrichtungshauptkörper 10 angebracht; und dieses Armband 12 erlaubt es, dass der Vorrichtungshauptkörper 10 am Handgelenk einfach an- oder abgezogen werden kann. Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 ist an der Basis des Zeigefingers angebracht und ist durch ein Band 40 vom Licht abgeschirmt. Die an der Basis eines Fingers angebrachte Pulswellenerfassungssensoreinheit 30 hält auf diese Weise das Kabel 20 kurz und verhindert, dass es beim Rennen in den Weg kommt. Im Weiteren, bei Berücksichtigung der Temperaturverteilung zwischen der Handfläche und Fingerspitze bei kaltem Wetter, fällt die Temperatur an der Fingerspitze wesentlich, während die Temperatur an der Basis des Fingers relativ wenig fällt. Deshalb ermöglicht das Anbringen der Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 an der Basis des Fingers, dass die Pulszählung (Zustandswert) genau gemessen werden kann, sogar während eines Laufs draußen an einem kalten Tag.
Konfiguration des Vorrichtungshauptkörpers
3 ist eine Draufsicht, welche den Hauptkörper der Pulszähleinrichtung dieses Beispiels zeigt, wobei das Armband und Kabel entfernt sind; 4 ist eine aus der 3-Uhr-Richtung erhaltene Seitenansicht dieser Pulszähleinrichtung.
In 3 ist der Vorrichtungshauptkörper 10 mit einem Plastikuhrgehäuse 11 (Körpergehäuse) vorgesehen, und die Oberseite dieses Uhrgehäuses 11 ist mit einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 mit einer EL-Hinterleuchtung vorgesehen, um Laufzeit, Spitze beim Gehen und Pulswelleninformation wie beispielsweise die Pulszählung zusätzlich zur aktuellen Zeit und Datum anzuzeigen. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 ist mit einem ersten Segmentanzeigebereich 131 vorgesehen, welcher an der oberen linken Seite der Anzeigeoberfläche positioniert ist, einem zweiten Segmentanzeigebereich 132, welcher an der oberen rechten Seite der Anzeigeoberfläche positioniert ist, einem dritten Segmentanzeigebereich 133, welcher an der unteren rechten Seite der Anzeigeoberfläche positioniert ist, und einem Punktanzeigebereich 134, welcher verschiedene Informationstypen graphisch darstellen kann, und an der unteren linken Seite der Anzeige positioniert ist.
Steuer-/Regelbereich 5, welcher verschiedene Steuer/Regeltypen und Datenverarbeitung ausführt, um den Wechsel in der Pulszählung zu bestimmen, basierend auf dem Pulswellensignal (Zustandssignal), welches durch die Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 gemessen wird, und um das Resultat auf der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 anzuzeigen, ist im Uhrgehäuse 11 vorgesehen. Steuer-/Regelbereich 5 ist ebenfalls mit einem Zeitmessschaltkreis vorgesehen und kann daher die normale Zeit, Rundenzeit, Zwischenzeit usw. auf der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 anzeigen.
Knopfschalter 111 bis 115, welche für externe Funktionen verwendet werden, wie beispielsweise Zeiteinstellung oder Umschalten des Anzeigemodus, sind am Umfang des Uhrgehäuses 11 vorgesehen. Schalter 112 wird verwendet, um zwischen dem Zeitmodus und dem Pulsmessmodus umzuschalten. Zusätzlich sind größere Druckschalter 116 und 117 auf der Oberfläche des Uhrgehäuses vorgesehen. Schalter 116 ist ein Rundenzeitenschalter. Schalter 117 ist ein Start/Stopp, um die Pulsmessung zu starten und zu stoppen.
Eine knopfförmige kleine Batterie 59, welche im Uhrgehäuse 11 enthalten ist, ist in der Pulszähleinrichtung 1 angebracht, und das Kabel 20 führt elektrische Energie von der Batterie 59 zur Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 und gleichzeitig gibt es die Erfassungsresultate der Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 in den Steuer-/Regelbereich 5 des Uhrgehäuses 11 ein.
Vorrichtungshauptkörper 10 enthält auch eine Körperbewegungserfassungs-Sensorvorrichtung 90 (Körperbewegungs-Erfassungssensor), welche einen Bewegungssensor 91 verwendet, um Körperbewegung als Körperbewegungssignale zu erfassen.
Die Größe des Vorrichtungshauptkörpers 10 muss vergrößert werden, je mehr Funktionen der Pulszähleinrichtung 1 hinzugefügt werden. Der Vorrichtungshauptkörper 10 kann allerdings nicht in der 6- oder 12-Uhr-Richtung der Uhr vergrößert werden, weil er um ein Handgelenk getragen werden muss. Deshalb verwendet Vorrichtungshauptkörper 10 das Uhrgehäuse 11, welches in der 3- und 9-Uhr-Richtung länger ist als in der 6- und 12-Uhr-Richtung. Das Armband 12 ist exentrisch hin zur 3-Uhr-Seite angebracht, wobei vom Armband 12 aus gesehen ein erweiterter Bereich 101 in 9-Uhr-Richtung gelassen wird, aber kein solcher erweiterter Bereich in der 3-Uhr-Richtung. Diese Struktur erlaubt trotz der Verwendung des langen Uhrgehäuses 11 freie Handgelenkbewegung und schließt die Möglichkeit aus, dass der Handrücken das Uhrgehäuse 11 trifft.
Ein flaches piezoelektrisches Element 58 für einen Summer ist von der Batterie 59 aus gesehen in 9-Uhr-Richtung im Uhrgehäuse 11 positioniert. Weil die Batterie 59 schwerer als das piezoelektrische Element 58 ist, ist der Schwerpunkt des Vorrichtungshauptkörpers 10 exentrisch in 3-Uhr-Richtung positioniert. Weil das Armband 12 an der Seite angebracht ist, an welcher der Schwerpunkt liegt, kann der Vorrichtungshauptkörper 10 sicher am Handgelenk angebracht werden. Ferner erlaubt das Positionieren der Batterie 59 und des piezoelektrischen Elements 58 in ebener Richtung, dass der Vorrichtungshauptkörper 10 dünn sein kann; eine Batterieabdeckung 118, welche auf der Rückseite angebracht ist, wie in 3 gezeigt, erlaubt es dem Anwender, die Batterie 59 einfach zu ersetzen.
Struktur zum Anbringen des Vorrichtungshauptkörpers am Handgelenk
In 4 ist der Verbindungsbereich 105 in der 12-Uhr-Richtung des Uhrgehäuses 11 ausgebildet, um den Haltestift 121, welcher am Ende des Armbands 12 angebracht ist, zu halten. Aufnahmebereich 106 ist in der 6-Uhr-Richtung des Uhrgehäuses 11 vorgesehen und Aufnahmebereich 106 ist mit einer Befestigungseinrichtung 122 vorgesehen, durch welche das Armband 12 zurückgefaltet wird und welche den mittleren Punkt des um das Handgelenk gewundenen Armbands 12 in der Längsrichtung des Bandes in Position hält.
In der 6-Uhr-Richtung des Vorrichtungshauptkörpers 10 ist der Bereich von der unteren Oberfläche 119 zum Aufnahmebereich 106 als integraler Teil des Uhrgehäuses 11 ausgebildet und bildet einen Rotationshemmbereich 108, welcher ungefähr 115° von der unteren Oberfläche 119 positioniert ist. D. h. wenn das Armband 12 verwendet wird, um den Vorrichtungshauptkörper 10 am obersten Bereich L1 (Seite des Handrückens) des rechten Handgelenks L (Arm) anzubringen, berührt die untere Oberfläche 119 des Uhrgehäuses 11 fest den obersten Bereich L1 des Handgelenks L, während der Rotationshemmbereich 108 den seitlichen Bereich L2 berührt, wo sich die Speiche R befindet. In diesem Zustand überspannt die untere Oberfläche 119 des Vorrichtungshauptkörpers 110 mehr oder weniger Speiche R und Elle U, während der Rotationshemmbereich 108 und der Bereich zwischen Biegebereich 109 der unteren Oberfläche 119 und Rotationshemmbereich 108 die Speiche R berühren. Weil der Rotationshemmbereich 108 und die untere Oberfläche 119 einen anatomisch idealen Winkel von ungefähr 115° ausbilden, wie oben erklärt, wird der Vorrichtungshauptkörper 110 nicht um den Arm L drehen, auch wenn ein Versuch gemacht wird, sie in die Richtung der Pfeile A oder B zu drehen. Im Weiteren berühren die untere Oberfläche 119 und der Rotationshemmbereich 108 den Arm sicher, auch wenn er dünn ist, weil die Rotation des Vorrichtungshauptkörpers 10 nur an zwei Orten auf der Seite des Arms durch die untere Oberfläche 119 und den Rotationshemmbereich 108 eingeschränkt wird, und stellt eine sichere Rotationshemmwirkung und komfortablen Sitz bereit, auch wenn der Arm dick ist.
Konfiguration der Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit
5 zeigt einen Querschnitt der Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit dieses Ausführungsbeispiels.
In dieser Figur ist der Komponentengehäuseraum 300 zwischen dem Gehäuse der Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 und unterem Deckel 302 auf der unteren Seite eines Sensorrahmens 36 ausgebildet. Schaltkreisplatine 35 ist im Komponentengehäuseraum 300 angeordnet. LED 31, Phototransistor 32 und andere elektronische Komponenten sind an der Schaltkreisplatine 35 angebracht. Ein Ende des Kabels 20 ist an der Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 durch eine Hülse 393 befestigt, und verschiedene Drähte des Kabels 20 sind an unterschiedlichen Mustern auf der Schaltkreisplatine 35 angelötet. Die Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 ist am Finger derart angebracht, dass das Kabel 20 von der Basis des Fingers zum Vorrichtungshauptkörper 10 verläuft. Daher sind LED 31 und Phototransistor 32 entlang der Länge des Fingers angeordnet, wobei die LED 31 auf der Seite der Fingerspitze angeordnet ist und der Phototransistor 32 an der Basis des Fingers angeordnet ist. Diese Konfiguration stellt die Wirkung bereit, dass es für das Umgebungslicht schwierig ist, den Phototransistor 32 zu erreichen.
In der Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 ist ein Lichtübertragungsfenster durch eine transparente Platte 34 ausgebildet, welche aus einer Glasplatte im oberen Bereich des Sensorrahmens 36 gemacht ist, und die lichtaussendende Oberfläche und lichtempfangende Oberfläche der LED 31 bzw. von Phototransistor 32 sind zur transparente Platte 34 hin ausgerichtet. Wenn eine Fingeroberfläche auf die äußere Oberfläche 341 der transparenten Platte 34 gedrückt wird, emittiert LED 31 aufgrund einer solchen Konfiguration Licht hin zur Fingeroberfläche und der Phototransistor 32 kann einen Teil des durch die LED 31 emittierten Lichts empfangen, welcher durch den Finger reflektiert wird. Es ist zu bemerken, dass die äußere Oberfläche 341 der transparenten Platte 34 weiter übersteht als der umgebende Bereich 361, um ihren Kontakt mit der Fingeroberfläche zu verbessern.
In diesem Ausführungsbeispiel wird als LED 31 eine blaue InGaN (Indium-Gallium-Stickstoff) LED verwendet und ihr Emissionsspektrum besitzt eine Spitze bei 450 nm und ihre Emissionswellenlänge bewegt sich im Bereich von 350 bis 600 nm. Um mit der LED 31, welche solche Merkmale aufweist, zusammenzupassen, wird ein GaAsP (Gallium-Arsen-Phosphor) Phototransistor als Phototransistor 32 verwendet und die lichtempfangende Wellenlänge des Elements selbst liegt im Bereich von 300 bis 600 nm mit etwas empfindlichen Bereichen auch bei oder unter 300 nm.
Wenn eine derart konfigurierte Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 an der Basis des Fingers durch das Sensorbefestigungsband 40 angebracht wird, und Licht von der LED 31 zum Finger hin emittiert wird, erreicht das Licht Blutgefäße und ein Teil des Lichts wird durch Hämoglobin im Blut absorbiert und ein Teil wird reflektiert. Das durch den Finger (Blut) reflektierte Licht wird vom Phototransistor 32 empfangen und die Veränderung in der Menge des empfangenen Lichts entspricht der Veränderung im Blutvolumen (Pulswelle im Blut). D. h. weil das reflektierte Licht schwach wird, wenn das Blutvolumen hoch ist, und stark wird, wenn das Blutvolumen gering ist, können Daten, wie die Pulszahl, durch optisches Erfassen der Intensität des reflektierten Lichts als ein Pulswellensignal gemessen werden.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet LED 31 mit einem Emissionswellenlängenbereich von zwischen 350 und 600 nm und den Phototransistor 32 mit einem Lichtempfangs-Wellenlängenbereich von zwischen 300 und 600 nm, und vitale Information wird angezeigt basierend auf den Resultaten, welche aus den überlappenden Wellenlängen von zwischen ungefähr 300 und ungefähr 600 nm, d. h. in Wellenlängen von ungefähr 700 nm oder kürzer genommen werden. Wenn eine solche Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 verwendet wird, verwenden Lichter mit Wellenlängen von 700 nm oder kürzer, welche im Umgebungslicht enthalten sind, den Finger nicht als Lichtführung, um den Phototransistor 32 (lichtempfangender Bereich) zu erreichen, sogar wenn das Umgebungslicht den freigelegten Teil des Fingers trifft. Der Grund dafür ist wie folgt. Weil Lichter mit Wellenlängen von 700 nm oder kürzer, welche im Umgebungslicht enthalten sind, den Finger nicht einfach durchdringen, wird das Umgebungslicht, welches den nicht durch das Sensorbefestigungsband 40 bedeckten Bereich des Fingers erreicht, den Finger nicht durchdringen, um den Phototransistor 32 zu erreichen. Im Gegenteil, wenn eine LED verwendet wird, welche eine Emissionsspitze bei ungefähr 880 nm besitzt, und ein Silikonphototransistor, resultiert ein lichtempfangender Wellenlängenbereich von zwischen 350 und 1200 nm. In einem solchen Fall tendieren Veränderungen im Umgebungslichtpegel dazu, Messfehler zu verursachen, weil Pulswellen erfasst werden, welche ein Licht mit 1 mm Wellenlänge verwenden, das den Finger als Lichtführung verwenden kann, um den Phototransistor 32 einfach zu erreichen.
Weil die Pulswelleninformation ferner unter Verwendung von Lichtern mit ungefähr 700 nm oder kürzeren Wellenlängen erhalten wird, ist das S/N Verhältnis des Pulswellensignals basierend auf der Blutvolumenveränderung hoch. Der Grund dafür ist wie folgt. Der Absorptionskoeffizient von Hämoglobin im Blut für Lichter mit Wellenlängen von zwischen 300 und 700 nm ist mehrfach bis ungefähr 100 oder mehr mal größer als der Absorptionskoeffizient für ein Licht mit einer Wellenlänge von 800 nm, welches konventionell als Erfassungslicht verwendet wurde. Als ein Resultat verändern sich Lichter mit Wellenlängen von zwischen 300 und 700 nm empfindlich auf Blutvolumenveränderungen, wobei sie höhere Pulswellenerfassungsraten (S/N-Verhältnis) basierend auf Blutvolumenveränderungen erzeugen.
Konfiguration des Steuer-/Regelbereichs
6 ist ein funktionales Blockdiagramm, welches die Konfiguration der Pulszähleinrichtung in diesem Beispiel zeigt.
In dieser Figur erfasst Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 (Pulswelienerfassungssensor) Pulswellen vom Körper und gibt das erfasste Pulswellensignal (analoges Signal) an einen Pulswellensignal-Verstärkungsschaltkreis 402 aus. Körperbewegungserfassungs-Sensorvorrichtung 90 erfasst die Bewegung des Anwenders, dessen Puls gemessen wird, und gibt das erfasste Körperbewegungssignal (analoges Signal) an den Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltkreis 406 aus.
Wie oben beschrieben, verwendet die Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 eine Kombination von Phototransistor 32 und LED 31. D. h. dass das Licht von der LED 31 auf den Körper einfällt und das vom Körper reflektierte Licht (oder übertragene Licht) wird durch den Phototransistor 32 erfasst. Es ist zu bemerken, dass ein Beschleunigungssensor als Körperbewegungserfassungs-Sensorvorrichtung 90 verwendet wird (Körperbewegungs-Erfassungssensor).
Pulswellensignal-Verstärkungsschaltkreis 402 verstärkt ein Pulswellensignal und gibt das Resultat dem Pulswellensignal-A/D-Konverter 403 aus. Pulswellensignal-A/D-Konverter 403 konvertiert ein Pulswellensignal von analog zu digital und gibt das Resultat dem Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 aus (welcher dem ersten Berechnungsmittel 103 in 1 entspricht). Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 wendet am Signaloutput des Pulswellensignal-A/D-Konverters 403 FFT (Hochgeschwindigkeits-Fourier-Transformation) an und gibt das Frequenzanalyseresultat (welches dem Spektrum in 13A entspricht) an das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 aus.
In der Zwischenzeit verstärkt ein Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltkreis 406 ein Körperbewegungssignal und gibt das Resultat an den Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407 aus. Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407 konvertiert ein Körperbewegungssignal von analog zu digital und gibt das Resultat an den Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 aus (welcher dem zweiten Berechnungsmittel 106 in 1 entspricht). Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 wendet am Signaloutput des Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407 FFT (Hochgeschwindigkeits-Fourier-Transformation) an und gibt das Frequenzanalyseresultat (welches dem Spektrum in 13B entspricht) an das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 aus.
Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 extrahiert die dem Puls entsprechende Frequenz einzig aus dem Frequenzanalyseresultat des Pulswellensignal-FFT-Schaltkreises 404 und gibt das Resultat dem Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 aus (die erste Extraktionsmethode). Alternativ kann das Pulswellenkomponenten- Extraktionsmittel 410 das Frequenzanalyseresultat des Pulswellensignal-FFT-Schaltkreises 404 mit dem Frequenzanalyseresultat des Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreises 408 vergleichen, die Frequenzkomponente der Körperbewegung, welche durch den Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erhalten wird, von der Frequenzkomponente des Pulswellensignal-FFT-Schaltkreises 404 subtrahieren und das extrahierte Resultat der der Pulszahl entsprechenden Frequenz dem Pulszählungsberechnungsmittel 411 ausgeben (die zweite Extraktionsmethode).
Extraktionsmethode-Schaltmittel 409A bestimmt, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist, basierend auf dem vom Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407 erhaltenen Signal, und basierend auf dem Resultat weist es das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die erste oder zweite Extraktionsmethode zu verwenden. In anderen Worten weist das Extraktionsmethode-Schaltmittel 409A das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die erste Extraktionsmethode zu verwenden, welche die dem Puls entsprechende Frequenz extrahiert aus der Frequenzkomponente des Pulses, welcher durch den Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 erhalten wurde, wenn es bestimmt, dass der Anwender in Ruhe ist. Dagegen weist das Extraktionsmethode-Schaltmittel 409A das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die zweite Extraktionsmethode zu verwenden, welche die dem Puls entsprechende Frequenz durch Subtrahieren der Frequenzkomponente der Körperbewegung, welche vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erhalten wird, von der Frequenzkomponente des Pulses, welche durch den Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 erhalten wird, wenn es bestimmt, dass der Anwender in körperlicher Bewegung ist.
Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 konvertiert die vom Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 erhaltene Frequenz zu einer Pulszahl und gibt sie an den Anzeigebereich 412 aus. Anzeigebereich 412 zeigt die durch das Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 erhaltene Pulszahl auf der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 an.
In diesem Beispiel enthalten das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410, das Extraktionsmethode-Schaltmittel 409A und Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 alle Mikrocomputer, welche entsprechend vorgespeicherten Programmen funktionieren.
Signalverarbeitungsdetail
7A und 7B sind ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, in welchem zuerst die Körperbewegungs-Signalfrequenz erhalten wird, die Extraktionsmethode bestimmt wird, und dann die Pulswelle erhalten wird.
In 6, 7A und 7B identifiziert das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 das höchste Körperbewegungsspektrum im Outputsignal des Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreises 408 als die Körperbewegungs-Frequenzkomponente (Schritt S601).
Extraktionsmethode-Schaltmittel 409A extrahiert die größten Daten aus der Gruppe von Daten, welche durch den Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407 erhalten werden und welche vom FFT-Schaltkreis 408 verarbeitet werden müssen (Schritt S602). Die durch das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 zu verwendende Extraktionsmethode wird basierend darauf, ob der extrahierte Wert gleich oder größer als oder kleiner als eine Konstante A1 ist, bestimmt (Schritt S603). Konstante A1 ist hier ein wichtiger Schwellwert, welcher die Funktionsweise des Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittels 410 steuert/regelt und wird zur Referenz für die Bestimmung, ob der Anwender in körperlicher Bewegung oder in Ruhe ist.
In Schritt S603 wird dann, wenn der extrahierte Wert gleich oder größer als die Konstante A1 ist (was anzeigt, dass der Anwender in körperlicher Bewegung ist), die Pulswellenkomponente durch die zweite Extraktionsmethode entsprechend dem oben beschriebenen Vorgehen extrahiert. Zuerst wird unter Annahme, dass die im Schritt S601 identifizierte Körperbewegungs-Frequenzkomponente fm ist, geprüft, ob irgend eine Körperbewegungskomponente, welche gleich oder größer als eine Konstante TH in der 1/2-Frequenz von fm vorhanden ist oder nicht (Schritt S604). Wenn eine Körperbewegungskomponente existiert, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, wird fm als die zweite Harmonische identifiziert (Schritt S605). Wenn keine existiert, wird in der 1/3-Frequenz von fm geprüft, ob irgend eine Körperbewegungskomponente existiert oder nicht, welche gleich oder größer als die Konstante TH ist (Schritt S606). Wenn eine Körperbewegungskomponente existiert, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, wird fm als die dritte Harmonische identifiziert (Schritt S607). Wenn keine vorhanden ist, wird fm als die fundamentale Harmonische identifiziert (Schritt S608).
Diese Schritte bestimmen die Reihenfolge (spezifiziert durch die Variable HMC) der identifizierten fm in Bezug auf Harmonische, und bestimmen den numerischen Wert (Variable HMC), mit welcher fm zu dividieren ist, um die fundamentale Harmonische in Schritt S609 zu erhalten. In Schritt S609 wird die fundamentale Harmonische der Körperbewegung erhalten.
In den nachfolgenden Schritten S610 bis S613 werden Frequenz und Körperbewegungsfrequenz in der Reihenfolge der Größe verglichen, beginnend mit dem Linienspektrum, welches das größte Pulswellenfrequenz-Analyseresultat besitzt, um zu bestimmen, ob die Frequenz mit der fundamentalen Harmonischen, der zweiten Harmonischen oder der dritten Harmonischen zusammenpasst (Schritte S610, S611, S612 und S613). In anderen Worten bestimmen diese Schritte, ob irgend eine überlappende Frequenz existiert oder nicht zwischen dem Frequenzanalyseresultat des durch die Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30 erfassten Pulswellensignals und dem Frequenzanalyseresultat der Körperbewegungserfassungs-Sensorvorrichtung 90 erfassten Körperbewegungssignals.
Die Frequenzkomponente der Pulswelle wird zuerst mit der fundamentalen Harmonischen der Körperbewegungsfrequenz in Schritt S611 verglichen, danach mit der zweiten Harmonischen der Körperbewegungsfrequenz in Schritt S612 und dann mit der dritten Harmonischen der Körperbewegungsfrequenz in Schritt S613. Dieser Vergleich wird für alle erfassten Frequenzkomponenten der Pulswelle wiederholt und wenn eine zusammenpassende Frequenz vorhanden ist, wird diese Frequenzkomponente gelöscht. Es ist zu bemerken, dass es für die Bestimmung akzeptierbar ist, nur die Frequenzkomponente der Pulswelle zu verwenden, welche den höchsten Pegel aufweist. Dies ist so, weil der Pegel der fundamentalen Harmonischen einer Pulswelle normalerweise am höchsten ist. Durch diese Schritte kann die größte Pulswellen-Frequenzkomponente fm, welche mit keiner Körperbewegungskomponente zusammenpasst, in Schritt S614 extrahiert werden.
Andererseits wird in Schritt S603 die größte Pulswellen-Frequenzkomponente aus dem Pulswellenspektrum des Signals, welches der Output vom Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 ist, als fn angenommen (Schritt S615), wenn der größte Wert, welcher aus der A/D-Konvertierung des Körperbewegungssignals resultiert, kleiner als die Konstante A1 ist (was anzeigt, dass der Anwender in Ruhe ist). Die oben beschriebene Extraktionsmethode ist die erste Extraktionsmethode, welche durch das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 angewendet wird, wenn der Anwender in Ruhe ist.
Hauptwirkung des Ausführungsbeispiels 1
Wie oben erklärt, bestimmt das Extraktionsmethode-Schaltmittel 409A basierend auf dem Amplitudenpegel des Körperbewegungssignals automatisch, ob der Anwender in Ruhe oder in körperlicher Bewegung ist oder nicht, und schaltet basierend auf diesem Resultat automatisch auf die Pulswellenkomponenten-Extraktionsmethode, welche durch das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 verwendet werden sollte. Als ein Resultat findet die Berechnung im Schritt S615 (erste Extraktionsmethode) solange statt wie der größte Wert, welcher aus der A/D-Konvertierung des Körperbewegungssignals resultiert, kleiner als die Konstante A1 in Schritt S603 beurteilt wird, sogar wenn eine Rausch-Frequenzkomponente im Frequenzanalyseresultat des Körperbewegungssignals-FFT-Schaltkreises 408 erscheint und es passiert, dass die Rausch-Frequenzkomponente mit der Pulswellen-Frequenzkomponente zusammenpasst. Daher ermöglicht Pulszähleinrichtung 1 dieses Beispiels genaue Pulszählungsmessung ohne die Einwirkung von Rauschen von Körperbewegungssignalen und zwar unabhängig davon, ob der Anwender in Ruhe oder in körperlicher Bewegung ist.
In diesem Beispiel wird der Zustand (körperliche Bewegung oder Ruhe) des Anwenders dadurch beurteilt, dass bestimmt wird, ob die größten einer Gruppe von Daten, welche vom Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407 erhalten werden, gleich oder größer als oder kleiner als die Konstante A1 sind; und ein solcher Schwellwert variiert normalerweise unter verschiedenen Anwendern (individuellen Personen bzw. Subjekten) oder sogar für denselben Anwender (individuelle Person bzw. Subjekt) abhängig von der Bedingung körperlicher Bewegung. Deshalb wird dieser Wert A1 am besten empirisch bestimmt. Beispielsweise ist in der Körperbewegungserfassungs-Sensorvorrichtung 90 die Beziehung zwischen der Bedingung körperlicher Bewegung (Beschleunigung G) des Anwenders und dem Output des Beschleunigungssensors 91 nahezu linear, wie in 8 gezeigt, und die Beschleunigung 1 G entspricht 8 mV in Bezug auf den Output von Beschleunigungssensor 91. Daher wird, wenn die Beschleunigungsebene (horizontale Achse) in 8 in Ruhe, sehr leichte körperliche Bewegung und Perioden körperlicher Bewegung in eingeteilt wird, die Ausgangsspannung, welche klar zwischen sehr leichter körperlicher Bewegung und Perioden körperlicher Bewegung unterscheidet, als A1 ausgewählt. D. h. durch Festlegen des Schwellwerts A1 bei 7,2 mV in diesem Messbeispiel kann genau beurteilt werden, ob der Anwender in Bewegung ist, wenn der Output des Beschleunigungssensors 91 wenigstens 7,2 mV beträgt, und in Ruhe ist, wenn der Output des Beschleunigungssensors 91 weniger als 7,2 mV beträgt.
Es ist zu bemerken, dass der Schwellwert A1 als ein einzelner Wert für jede Pulszähleinrichtung festgelegt werden kann, oder dass die Pulszähleinrichtung derart konfiguriert werden kann, dass A1 durch den Anwender festgelegt werden kann.
Ausführungsbeispiel 2
9 ist ein funktionales Blockdiagramm, welches die Konfiguration der Pulszähleinrichtung dieses Beispiels zeigt. Da die Basisstruktur dieser Pulszähleinrichtung gleich ist wie die der Pulszähleinrichtung im Ausführungsbeispiel 1, wird die Erklärung der Struktur des Vorrichtungshauptkörpers weggelassen und nur ihr Steuer-/Regelbereich wird erklärt werden. Auch für den Steuer-/Regelbereich werden gleiche Zeichen verwendet, um Bereiche darzustellen, welche die gleichen wie im Ausführungsbeispiel 1 sind, wobei detaillierte Erklärungen ausgelassen werden.
Wie aus der 9 ersichtlich ist, umfasst die Pulszähleinrichtung dieses Beispiels ebenfalls die Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30, Pulswellensignal-Verstärkungsschaltkreis 402, Pulswellensignal-A/D-Konverter 403, Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404, Körperbewegungserfassungs-Sensorvorrichtung 90, Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltkreis 406, Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407, Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408, Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 und Anzeigebereich 412; und deren Elemente sind die gleichen wie in der Pulszähleinrichtung im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1.
In diesem Beispiel extrahiert Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 ebenfalls die dem Puls entsprechende Frequenz aus dem Frequenzanalyseresultat (welches dem Spektrum (a) in 13 entspricht) des Pulswellensignal-FFT-Schaltkreises 404 und gibt das Resultat an Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 aus (die erste Extraktionsmethode). Alternativ kann das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 die Frequenzanalyseresultate und Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 mit dem Frequenzanalyseresultat vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 (welches dem Spektrum (b) in 13 entspricht) vergleichen, die Frequenzkomponente der Körperbewegung, welche vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erhalten wird, von der Frequenzkomponente vom Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 subtrahieren und das extrahierte Resultat der der Pulszahl entsprechenden Frequenz an das Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 ausgeben (die zweite Extraktionsmethode).
In diesem Beispiel bestimmt Extraktionsmethode-Schaltmittel 409B, ob der Anwender in Ruhe oder in körperlicher Bewegung ist, basierend auf dem Basislinienspektrum des Frequenzanalyseresultats (Spektrum) des Körperbewegungssignals, welches vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erhalten wird, und basierend auf diesem Resultat Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 anweist, die erste oder zweite Extraktionsmethode zu verwenden. In anderen Worten weist Extraktionsmethode-Schaltmittel 409B Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die erste Extraktionsmethode, welche die Frequenz entsprechend dem Puls aus der Frequenzkomponente des vom Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 erhaltenen Pulses zu verwenden, wenn es bestimmt, dass der Anwender in Ruhe ist. Dagegen weist Extraktionsmethode-Schaltmittel 409B Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die zweite Extraktionsmethode, welche die Frequenz entsprechend dem Puls durch Subtrahieren der Frequenzkomponenten der Körperbewegung, welche vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erhalten wird, von der Frequenzkomponente des Pulses, welche durch Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 erhalten wird, zu verwenden, wenn es bestimmt ist, dass der Anwender in körperlicher Bewegung ist.
10A und 10B sind Flussdiagramme, welche den Ablauf aufzeigen, in welchem zuerst Körperbewegungs-Signalfrequenz und die Stärke (Pegel) des Basislinienspektrums erhalten werden, die Extraktionsmethode bestimmt wird und dann die Pulswelle erhalten wird.
In 9, 10A und 10B identifiziert Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 das höchste Körperbewegungsspektrum im Frequenzanalyseresultat des Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreises 408 als die Körperbewegungs-Frequenzkomponente (Schritt S701).
Extraktionsmethode-Schaltmittel 409B bestimmt die Stärke des Basislinienspektrums der Körperbewegungs-Frequenzkomponente (Schritt S702). Danach wird die Extraktionsmethode basierend darauf, ob die Stärke dieses Basislinienspektrums gleich oder größer als oder kleiner als eine Konstante A2 ist, umgeschaltet (Schritt S703). Konstante A2 kann hier empirisch bestimmt werden wie Konstante A1 bestimmt wurde in Ausführungsbeispiel 1.
In Schritt S703 wird die Pulswellenkomponente durch die zweite Extraktionsmethode entsprechend der oben beschriebenen Prozedur extrahiert, wenn die Stärke des Basislinienspektrums gleich oder größer als die Konstante A2 ist (was anzeigt, dass der Anwender in körperlicher Bewegung ist). Unter der Annahme, dass die in Schritt S701 identifizierte Körperbewegungs-Frequenzkomponente fm ist, wird zuerst überprüft, ob irgend eine Körperbewegungskomponente, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, in der 1/2-Frequenz von fm existiert oder nicht (Schritt S704). Wenn eine Körperbewegungskomponente existiert, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, ist fm als die zweite Harmonische identifiziert (Schritt S705). Wenn keine vorhanden ist, wird geprüft, ob irgend eine Körperbewegungskomponente, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, in der 1/3-Frequenz von fm existiert oder nicht (Schritt S706). Wenn eine Körperbewegungskomponente, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, existiert, ist fm als die dritte Harmonische identifiziert (Schritt S707). Wenn keine vorhanden ist, ist fm als fundamentale Harmonische identifiziert (Schritt S708).
Diese Schritte bestimmen die Reihenfolge (spezifiziert durch Variable HMC) der identifizierten fm in Bezug auf die Harmonische und bestimmen den numerischen Wert (Variable HMC), mit welchem fm zu dividieren ist, um die fundamentale Harmonische in Schritt S709 zu erhalten. In Schritt S709 ist die fundamentale Harmonische der Körperbewegung erhalten.
In den nachfolgenden Schritten S710 bis S713 werden Frequenz und Körperbewegungsfrequenz in der Reihenfolge der Größe verglichen, wobei mit dem Linienspektrum begonnen wird, welches das größte Pulswellenfrequenz-Analyseresultat besitzt, um zu bestimmen, ob die Frequenz mit der fundamentalen Harmonischen, der zweiten Harmonischen oder der dritten Harmonischen zusammenpasst (Schritte S710, S711, S712 und S713). Durch diese Schritte kann die größte Pulswellen-Frequenzkomponente fn, welche mit keiner Körperbewegungskomponente zusammenpasst, in Schritt S714 extrahiert werden.
Andererseits wird in Schritt S703 die größte Pulswellen-Frequenzkomponente aus dem Pulswellenspektrum des Signals, welches Output vom Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 ist, als fn angenommen (Schritt S715), wenn die Stärke des Basislinienspektrums kleiner als Konstante A2 ist (was anzeigt, dass der Anwender in Ruhe ist). Die oben beschriebene Extraktionsmethode ist die erste Extraktionsmethode, welche ausgeführt werden soll durch das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410, wenn der Anwender in Ruhe ist.
Wie oben erklärt, bestimmt Extraktionsmethode-Schaltmittel 409B automatisch, ob der Anwender in Ruhe oder in körperlicher Bewegung ist oder nicht, basierend auf dem Pegel (Stärke) des höchsten Spektrums unter den Frequenzspektren des Körperbewegungssignals, und basierend auf diesem Resultat schaltet es automatisch auf die Pulswellenkomponenten-Extraktionsmethode um, welche von Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 verwendet werden sollte. Als ein Resultat findet die Berechnung in Schritt S715 (die erste Extraktionsmethode) solange statt, wie die Stärke des Basislinienspektrums der Rausch-Frequenzkomponente beurteilt wird, kleiner zu sein als Konstante A2, welche in Schritt S703 festgelegt ist, auch wenn eine Rausch-Frequenzkomponente im Frequenzanalyseresultat des Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreises 408 auftritt und es passiert, dass die Rausch-Frequenzkomponente mit der Pulswellen-Frequenzkomponente zusammenpasst. Daher ermöglicht Pulszähleinrichtung 1 dieses Beispiels genaue Pulszahlmessung ohne die Einwirkung von Rauschen von Körperbewegungssignalen und zwar unabhängig davon, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist.
Ausführungsbeispiel 3
Da die Basisstruktur der Pulszähleinrichtung in diesem Beispiel die gleiche ist wie von Pulszähleinrichtung im Ausführungsbeispiel 1, wird die Erklärung der Struktur des Vorrichtungshauptkörpers weggelassen. Ferner, da die Basiskonfiguration des Steuer-/Regelbereichs die gleiche ist wie bei Pulszähleinrichtung im Ausführungsbeispiel 2, wird nur eine kurze Erklärung gegeben mit Bezug auf 9.
In 9 umfasst der Steuer-/Regelbereich der Pulszähleinrichtung dieses Beispiels ebenfalls Pulswellenerfassungs-Sensoreinheit 30, Pulswellensignal-Verstärkungsschaltkreis 402, Pulswellensignal-A/D-Konverter 403, Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404, Körperbewegungserfassungs-Sensorvorrichtung 90, Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltkreis 406, Körperbewegungssignal-A/D-Konverter 407, Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408, Pulszählungs-Berechnungsmittel 411 und Anzeigebereich 412; und deren Elemente sind die gleichen wie in der Pulszähleinrichtung der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 und 2.
In diesem Beispiel bestimmt allerdings Extraktionsmethode-Schaltmittel 409C, ob der Anwender in Ruhe oder in körperlicher Bewegung ist basierend auf dem Variationsgrad der Pegel der verschiedenen Frequenzspektren, welche vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erhalten werden, und weist basierend auf dem Resultat Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die erste oder zweite Extraktionsmethode zu verwenden. In anderen Worten weist Extraktionsmethode-Schaltmittel 409C Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die erste Extraktionsmethode, welche die dem Puls entsprechende Frequenz aus der Frequenzkomponente des Pulses, welcher vom Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 erhalten wird, zu verwenden, wenn es bestimmt ist, dass der Anwender in Ruhe ist. Dagegen weist Extraktionsmethode-Schaltmittel 409C Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 an, die zweite Extraktionsmethode, welche die dem Puls entsprechende Frequenz extrahiert, durch Subtrahieren der Frequenzkomponente der Körperbewegung, welche vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erhalten wird, von der Frequenzkomponente des Pulses, welche vom Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 erhalten wird, wenn es bestimmt ist, dass der Anwender in körperlicher Bewegung ist.
Der oben genannte Prozess wird mit Bezug auf die 11A und 11B erklärt. 11A und 11B sind ein Flussdiagramm, welches den Ablauf zeigt, in dem zuerst Körperbewegungs-Signalfrequenz und die Stärke (Pegel) des Basislinienspektrums erhalten werden, die Extraktionsmethode bestimmt wird und dann die Pulswelle erhalten wird.
In 9, 11A und 11B identifiziert Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 das höchste Körperbewegungsspektrum unter den Ausgangssignalen des Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreises 408 als die Körperbewegungs-Frequenzkomponente (Schritt S801). Extraktionsmethode-Schaltmittel 409C bestimmt Stärke P1 des Basislinienspektrums der erhaltenen Körperbewegungsfrequenzkomponente (Schritt S802).
Als Nächstes wird P2, die totale Summe der Stärke aller Basislinienspektren außer der Frequenz des größten Basislinienspektrums, bestimmt, basierend auf dem FFT-berechnenden Resultat des Körperbewegungssignals (Schritt S803). Wert B wird dann bestimmt unter Verwendung der Gleichung (B = P1/P2) (Schritt S804). B stellt hier das Verhältnis (relatives Vergleichsresultat) zwischen der Stärke der größten Körperbewegungs-Frequenzkomponente und P2 dar, der Summation der Stärke aller Basislinienspektren außer der Frequenz des größten Basislinienspektrums. In anderen Worten steigt die Stärke P1 des größten Basislinienspektrums, wenn eine deutliche Körperbewegung vorhanden ist (während körperlicher Bewegung), was in einem größeren Wert B resultiert. Dagegen wird Stärke P1 des größten Basislinienspektrums nahezu gleich der Stärke aller Basislinienspektren außer der Frequenz des größten Basislinienspektrums, wenn die Körperbewegung gering ist (während Ruhe), was in einem kleineren Wert B resultiert. Deshalb ist der hier bestimmte Wert B groß, wenn Körperbewegungsfrequenz im Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 erscheint und ist klein, wenn nur Rauschkomponenten vorhanden sind.
Als Nächstes wird die Extraktionsmethode ausgewählt, abhängig davon, ob der in Schritt S804 bestimmte Wert B gleich oder größer als Konstante A3 oder kleiner als A3 ist (Schritt S805).
In Schritt S805 wird die Pulswellenkomponente durch die zweite Extraktionsmethode entsprechend der oben beschriebenen Prozedur extrahiert, wenn der Wert B gleich oder größer als Konstante A3 ist (was anzeigt, dass der Anwender in körperlicher Bewegung ist). Unter der Annahme, dass die im Schritt S803 identifizierte Körperbewegungs-Frequenzkomponente fm ist, wird zuerst geprüft, ob irgend eine Körperbewegungskomponente, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, in der 1/2-Frequenz von fm existiert, oder nicht (Schritt S806). Wenn eine Körperbewegungskomponente existiert, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, ist fm als zweite Harmonische identifiziert (Schritt S807). Wenn keine existiert, wird geprüft, ob irgend eine Körperbewegungskomponente, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, in der 1/3-Frequenz fm existiert (Schritt S808). Wenn eine Körperbewegungskomponente existiert, welche gleich oder größer als Konstante TH ist, ist fm als dritte Harmonische identifiziert (Schritt S809). Wenn keine vorhanden ist, ist fm als fundamentale Harmonische identifiziert (Schritt S810).
Diese Schritte bestimmen die Reihenfolge (spezifiziert durch Variable HMC) der identifizierten fm in Bezug auf Harmonische, und bestimmt den numerischen Wert (Variable HMC), mit welchem fm zu dividieren ist, um die fundamentale Harmonische in Schritt S811 zu erhalten. In Schritt S811 wird die fundamentale Harmonische der Körperbewegung erhalten.
In den nachfolgenden Schritten S812 bis S815 wird die Frequenz des Linienspektrums mit der Körperbewegungsfrequenz der Größe nach verglichen, wobei mit dem Linienspektrum begonnen wird, welches das größte Pulswellen-Frequenzanalyseresultat besitzt, um zu bestimmen, ob die Frequenz mit der fundamentalen Harmonischen, der zweiten Harmonischen oder der dritten Harmonischen zusammenpasst (Schritte S812, S813, S814 und S815). Durch diese Schritte kann die größte Pulswellenfrequenzkomponente fn, welche mit keiner Körperbewegungskomponente zusammenpasst, in Schritt S816 extrahiert werden.
Andererseits wird in Schritt S805, wenn die Stärke des Basislinienspektrums der Körperbewegungs-Frequenzkomponente kleiner als Konstante A3 ist, die größte Pulswellen-Frequenzkomponente aus dem Pulswellenspektrum des Signals, welches Output vom Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis 404 ist, als fn angenommen (Schritt S817). Die oben beschriebene Extraktionsmethode ist die erste Extraktionsmethode, welche durch Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 ausgeführt werden soll, wenn der Anwender in Ruhe ist.
Wie oben erklärt, bestimmt Extraktionsmethode-Schaltmittel 409C automatisch, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist, basierend auf dem Variationsgrad im Pegel (Stärke) des Spektrums unter den Frequenzspektren des Körperbewegungssignals, und basierend auf diesem Resultat schaltet es automatisch auf die Pulswellenkomponenten-Extraktionsmethode, welche vom Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel 410 verwendet werden sollte. Als ein Resultat findet die Berechnung in Schritt S817 (die erste Extraktionsmethode) so lange statt, wie die Stärke des Basislinienspektrums der Rausch-Frequenzkomponente kleiner als die in Schritt S805 festgelegte Konstante A3 beurteilt wird, auch wenn eine Rausch-Frequenzkomponente im Frequenzanalyseresultat vom Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis 408 auftritt und es passiert, dass die Rausch-Frequenzkomponente mit der Pulswellen-Frequenzkomponente zusammenpasst.
Daher ermöglicht Pulszähleinrichtung 1 dieses Beispiels genaue Pulszählungsmessung ohne die Einwirkung vom Rauschen vom Körperbewegungssignal unabhängig davon, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist.
Wie oben erklärt, bestimmt in der Pulszähleinrichtung der Erfindung das Extraktionsmethodeschaltmittel automatisch, ob der Anwender in Ruhe oder körperlicher Bewegung ist, basierend auf dem Körperbewegungssignal und basierend auf diesen Resultaten wählt es automatisch eine geeignete Pulswellenkomponenten-Extraktionsmethode aus, welche vom Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel verwendet werden soll. Daher ermöglicht die Pulszähleinrichtung dieser Erfindung genaue Pulszahlmessung ohne die Einwirkung von Rauschen von Körperbewegungssignalen und zwar unabhängig davon, ob der Anwender in Ruhe oder in körperlicher Bewegung ist.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit verschiedenen spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, dass viele weitere Alternativen, Modifikationen und Variationen offensichtlich sein werden, ohne vom Bereich der angehängten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Pulszähleinrichtung, umfassend: Puls-Bestimmungsmittel (101–103; 401–403; 30, 402–404), eingerichtet zur Frequenzanalyse eines Pulswellensignals eines Körpers und zum Ausgeben eines Frequenzanalyseresultats; und Körperbewegungs-Bestimmungsmittel (104–106; 405–408; 90, 406–408), eingerichtet zur Frequenzanalyse eines Körperbewegungssignals des Körpers und zum Ausgeben eines Frequenzanalyseresultats; Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel (108; 410), eingerichtet zum Extrahieren von Pulsfrequenzkomponenten aus den Frequenzanalyseresultaten des Puls-Bestimmungsmittels (101–103, 401–403; 30, 402–404), und Körperbewegungs-Bestimmungsmittel (104–106; 405–408; 90, 406–408), wobei das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel (108; 410) in zwei Betriebssmodi betreibbar ist, einem Modus zum Extrahieren von Pulsfrequenzkomponenten allein basierend auf dem Frequenzanalyseresultat des Puls-Bestimmungsmittels (101–103; 401–403; 30, 402–404) und dem anderen zum Extrahieren von Pulsfrequenzkomponenten basierend auf den Frequenzanalyseresultaten sowohl des Puls-Bestimmungsmittels (101–103; 401–403; 30, 402–404) als auch des Körperbewegungs-Bestimmungsmittels (104–106; 405–408; 90, 406–408); Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel (107; 409A; 409B; 409C), eingerichtet zur Einstellung des Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittels (108; 410) im geeigneten Betriebsmodus gemäß dem durch das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel (104–106; 405–408; 90, 406–408) bestimmten Körperbewegungssignal; und Pulszählungs-Berechnungsmittel (109; 411) zur Konvertierung der durch das Pulswellenkomponenten-Extraktionsmittel (108; 410) extrahierten Pulsfrequenzkomponenten in eine Pulszählung zum Anzeigen.
Pulszähleinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Puls-Bestimmungsmittel Pulswellen-Erfassungsmittel (101; 401–402; 30, 402) zur Erfassung des Pulswellensignals des Körpers umfasst, und das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel Körperbewegungs-Erfassungsmittel (104, 405–406; 90, 406) zur Erfassung des Körperbewegungssignals des Körpers umfasst.
Pulszähleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Puls-Bestimmungsmittel ein Pulswellensignal-Konvertierungsmittel (102; 403) umfasst zur Konvertierung eines analogen Pulswellensignals in ein digitales, und das Körperbewegungs-Erfassungsmittel Körperbewegungssignal-Konvertierungsmittel (105; 407) umfasst zur Konvertierung eines analogen Körperbewegungssignals in ein digitales.
Pulszähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Puls-Bestimmungsmittel einen Pulswellensignal-FFT-Schaltkreis (103; 404) umfasst zum Bereitstellen des Frequenzanalyseresultats als Frequenzspektrum, und das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel einen Körperbewegungssignal-FFT-Schaltkreis (106, 408) umfasst zum Bereitstellen des Frequenzanalyseresultats als Frequenzspektrum.
Pulszähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel (107; 409A) eingerichtet ist, den Betriebsmodus gemäß dem Amplitudenpegel des Körperbewegungssignals einzustellen.
Pulszähleinrichtung nach Anspruch 4, bei der das Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel (107, 409B) eingerichtet ist, den Betriebsmodus gemäß dem Frequenzspektrumpegel der Frequenzanalyse-Resultatausgabe durch das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel (104–106; 405–408) einzustellen.
Pulszähleinrichtung nach Anspruch 4, bei der das Extraktionsbetrieb-Einstellungsmittel (107; 409C) eingerichtet ist, den Betriebsmodus gemäß dem Grad der Variation der Pegel verschiedener Frequenzspektren der Frequenzanalyse-Resultatausgabe durch das Körperbewegungs-Bestimmungsmittel (104–106; 405–408) einzustellen.
Pulszähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ferner umfassend Anzeigemittel (110; 412) zum Anzeigen der durch das Pulszählungs-Berechnungsmittel (109; 411) konvertierten Pulszählung.
Eine elektronische Vorrichtung zum Anbringen an einem Handgelenk umfassend eine Pulszähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.