JP2002017694A - 脈拍数検出装置 - Google Patents
脈拍数検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検者が体動しても、脈拍数を精度良く検出
することができる脈拍数検出装置の提供。 【解決手段】 脈拍数検出装置は、周波数解析データ中
に、所定パワー以上のスペクトルピークが一つで体動ノ
イズが無いと判別された場合（ｓ３でＮＯ）には、その
スペクトルピークが脈拍数に対応するスペクトルピーク
とし（ｓ６）、所定パワー以上のスペクトルピークが複
数あって体動ノイズが有ると判別された場合（ｓ３でＹ
ＥＳ）には、記憶手段に格納されたスペクトルピークの
周波数やパワーに基づいて、それらのスペクトルピーク
の中から脈拍数に対応するスペクトルピークを特定し
（ｓ９）、脈拍数を算出（ｓ８）する。
することができる脈拍数検出装置の提供。 【解決手段】 脈拍数検出装置は、周波数解析データ中
に、所定パワー以上のスペクトルピークが一つで体動ノ
イズが無いと判別された場合（ｓ３でＮＯ）には、その
スペクトルピークが脈拍数に対応するスペクトルピーク
とし（ｓ６）、所定パワー以上のスペクトルピークが複
数あって体動ノイズが有ると判別された場合（ｓ３でＹ
ＥＳ）には、記憶手段に格納されたスペクトルピークの
周波数やパワーに基づいて、それらのスペクトルピーク
の中から脈拍数に対応するスペクトルピークを特定し
（ｓ９）、脈拍数を算出（ｓ８）する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被験者の脈拍数を
検出する脈拍数検出装置に関する。
検出する脈拍数検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、健康管理を目的として、日常生活
や、ジョギング等の運動時における心臓の鼓動数（心拍
数）をモニターするニーズが高まっている。心拍数を検
出するには、胸部に電極を取り付け、心拍に伴って発生
する活動電位を計測して心電図を描き、この心電図に描
かれる波形のピーク間隔時間から算出する方法が一般に
知られている。
や、ジョギング等の運動時における心臓の鼓動数（心拍
数）をモニターするニーズが高まっている。心拍数を検
出するには、胸部に電極を取り付け、心拍に伴って発生
する活動電位を計測して心電図を描き、この心電図に描
かれる波形のピーク間隔時間から算出する方法が一般に
知られている。
【０００３】しかし、電極を胸部に張り付ける必要があ
り、手間がかかるので、計測した脈波から簡便に脈拍数
を検出する方法が代用として行われている。脈波は、心
拍によって起きる動脈内の圧力変化が、末梢動脈に波動
として伝わったものであり、例えば、光学式脈波センサ
によって検出することができる。光学式脈波センサは、
血液中のヘモグロビンの光吸収特性を利用して、末梢動
脈の血液の波動的な流量変化を計測するものであり、人
体の適所（指、腕、こめかみ等）に簡便に装着すること
ができ、被験者に大きな負担をかけない。
り、手間がかかるので、計測した脈波から簡便に脈拍数
を検出する方法が代用として行われている。脈波は、心
拍によって起きる動脈内の圧力変化が、末梢動脈に波動
として伝わったものであり、例えば、光学式脈波センサ
によって検出することができる。光学式脈波センサは、
血液中のヘモグロビンの光吸収特性を利用して、末梢動
脈の血液の波動的な流量変化を計測するものであり、人
体の適所（指、腕、こめかみ等）に簡便に装着すること
ができ、被験者に大きな負担をかけない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の脈拍数検出
装置は、以下の課題を有する。図３に示す様に、心拍
数、脈拍数は、それぞれ、６０を心電波形と脈波波形の
振幅のピーク間隔時間（秒）で割って求められる。通
常、心電波形と脈波波形との各振幅のピーク位置とが同
期しており、心拍数と脈拍数とが一致する。しかし、被
験者は、日常生活や運動を行っているので、時々、脈波
センサを装着した計測部位に体動が生じる。
装置は、以下の課題を有する。図３に示す様に、心拍
数、脈拍数は、それぞれ、６０を心電波形と脈波波形の
振幅のピーク間隔時間（秒）で割って求められる。通
常、心電波形と脈波波形との各振幅のピーク位置とが同
期しており、心拍数と脈拍数とが一致する。しかし、被
験者は、日常生活や運動を行っているので、時々、脈波
センサを装着した計測部位に体動が生じる。
【０００５】体動が生じると、末梢動脈の血流が乱れ、
心拍とは無関係な脈波の振幅のピークが発生するので、
心拍数と脈拍数とが一致しなくなり、脈拍数を心拍数の
代用として利用できなくなる。また、心拍と無関係な脈
波の振幅のピークの周波数が、心拍に同期する脈波の振
幅のピークの周波数に近いので、心拍と無関係な脈波を
ノイズ除去用のフィルタで除去できない。
心拍とは無関係な脈波の振幅のピークが発生するので、
心拍数と脈拍数とが一致しなくなり、脈拍数を心拍数の
代用として利用できなくなる。また、心拍と無関係な脈
波の振幅のピークの周波数が、心拍に同期する脈波の振
幅のピークの周波数に近いので、心拍と無関係な脈波を
ノイズ除去用のフィルタで除去できない。
【０００６】一方、特開平７- ２９９０４４号公報に
は、運動ノイズ検出センサを設け、脈波検出センサから
得られる脈拍信号からピーク検出信号とその時間を求
め、ピーク検出信号のうち運動ノイズによる信号を除去
し、他のピーク検出信号から脈拍信号の周期を求め、該
周期から脈拍数を求める脈拍検出装置が記載されてい
る。しかし、運動ノイズ検出センサでは検出できない、
血流の乱れに伴うノイズが脈拍信号に含まれている場合
には有効に機能しない。
は、運動ノイズ検出センサを設け、脈波検出センサから
得られる脈拍信号からピーク検出信号とその時間を求
め、ピーク検出信号のうち運動ノイズによる信号を除去
し、他のピーク検出信号から脈拍信号の周期を求め、該
周期から脈拍数を求める脈拍検出装置が記載されてい
る。しかし、運動ノイズ検出センサでは検出できない、
血流の乱れに伴うノイズが脈拍信号に含まれている場合
には有効に機能しない。
【０００７】本発明の第１の目的は、被験者の脈拍数を
精度良く検出することができる脈拍数検出装置の提供に
ある。本発明の第２の目的は、被験者が体動しても、脈
拍数を精度良く検出することができる脈拍数検出装置の
提供にある。
精度良く検出することができる脈拍数検出装置の提供に
ある。本発明の第２の目的は、被験者が体動しても、脈
拍数を精度良く検出することができる脈拍数検出装置の
提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】［請求項１について］脈
波計測手段は、被験者の適所に装着した脈波センサが出
力する脈波を計測する。周波数解析手段は、脈波計測手
段が計測した脈波データを周波数解析して、周波数に対
するパワースペクトルを求める。体動判別手段は、周波
数解析手段の解析結果中に、所定パワー以上のスペクト
ルピークが一つ存在する場合には体動ノイズがなく、複
数存在する場合には体動ノイズがあると判別する。脈拍
数算出手段は、体動ノイズがないと体動判別手段が判別
すると、そのスペクトルピークの周波数に基づいて脈拍
数を算出する。
波計測手段は、被験者の適所に装着した脈波センサが出
力する脈波を計測する。周波数解析手段は、脈波計測手
段が計測した脈波データを周波数解析して、周波数に対
するパワースペクトルを求める。体動判別手段は、周波
数解析手段の解析結果中に、所定パワー以上のスペクト
ルピークが一つ存在する場合には体動ノイズがなく、複
数存在する場合には体動ノイズがあると判別する。脈拍
数算出手段は、体動ノイズがないと体動判別手段が判別
すると、そのスペクトルピークの周波数に基づいて脈拍
数を算出する。
【０００９】脈拍数検出装置は、周波数解析手段の解析
結果中に、所定パワー以上のスペクトルピーク数が一つ
存在する場合に、その体動ノイズがないスペクトルピー
クの周波数に基づいて脈拍数算出手段が脈拍数を算出す
る構成である。このため、被験者の脈拍数を精度良く検
出することができる。
結果中に、所定パワー以上のスペクトルピーク数が一つ
存在する場合に、その体動ノイズがないスペクトルピー
クの周波数に基づいて脈拍数算出手段が脈拍数を算出す
る構成である。このため、被験者の脈拍数を精度良く検
出することができる。
【００１０】［請求項２について］脈波計測手段は、被
験者の適所に装着した脈波センサが出力する脈波を計測
する。周波数解析手段は、脈波計測手段が計測した脈波
データを周波数解析して、周波数に対するパワースペク
トルを求める。
験者の適所に装着した脈波センサが出力する脈波を計測
する。周波数解析手段は、脈波計測手段が計測した脈波
データを周波数解析して、周波数に対するパワースペク
トルを求める。
【００１１】体動判別手段は、周波数解析手段の解析結
果中に、所定パワー以上のスペクトルピークが一つ存在
する場合には体動ノイズがないと判別する。この場合に
は、スペクトルピーク特定手段が、そのスペクトルピー
クが脈拍数に対応するスペクトルピークであると特定す
る。そして、記憶手段が、脈拍数に対応するスペクトル
ピークの周波数とそのパワーとを記憶する。
果中に、所定パワー以上のスペクトルピークが一つ存在
する場合には体動ノイズがないと判別する。この場合に
は、スペクトルピーク特定手段が、そのスペクトルピー
クが脈拍数に対応するスペクトルピークであると特定す
る。そして、記憶手段が、脈拍数に対応するスペクトル
ピークの周波数とそのパワーとを記憶する。
【００１２】体動判別手段は、周波数解析手段の解析結
果中に、所定パワー以上のスペクトルピークが複数存在
する場合には体動ノイズがあると判別する。この場合に
は、記憶手段に格納されたスペクトルピークの、周波数
またはパワーの少なくとも一方に基づいて、スペクトル
ピーク特定手段が、複数のスペクトルピークの中から脈
拍数に対応するスペクトルピークを特定する。そして、
特定された脈拍数に対応したスペクトルピークの周波数
とそのパワーとを、スペクトルピーク特定手段が記憶手
段に記憶する。脈拍数検出装置は、脈拍数に対応したス
ペクトルピークを追跡する構成であるので、被験者が体
動しても、脈拍数を精度良く検出することができる。
果中に、所定パワー以上のスペクトルピークが複数存在
する場合には体動ノイズがあると判別する。この場合に
は、記憶手段に格納されたスペクトルピークの、周波数
またはパワーの少なくとも一方に基づいて、スペクトル
ピーク特定手段が、複数のスペクトルピークの中から脈
拍数に対応するスペクトルピークを特定する。そして、
特定された脈拍数に対応したスペクトルピークの周波数
とそのパワーとを、スペクトルピーク特定手段が記憶手
段に記憶する。脈拍数検出装置は、脈拍数に対応したス
ペクトルピークを追跡する構成であるので、被験者が体
動しても、脈拍数を精度良く検出することができる。
【００１３】［請求項３について］スペクトルピーク特
定手段は、解析結果中に存在する所定パワー以上の複数
のスペクトルピークの中から脈拍数に対応するスペクト
ルピークを特定するにあたり、記憶手段に格納されたス
ペクトルピークと、周波数が近く且つパワーが同程度で
ある、周波数が近い、またはパワーが同程度である点を
考慮する。これにより、複数のスペクトルピークの中か
ら脈拍数に対応するスペクトルピークを精度良く見つけ
ることができる。
定手段は、解析結果中に存在する所定パワー以上の複数
のスペクトルピークの中から脈拍数に対応するスペクト
ルピークを特定するにあたり、記憶手段に格納されたス
ペクトルピークと、周波数が近く且つパワーが同程度で
ある、周波数が近い、またはパワーが同程度である点を
考慮する。これにより、複数のスペクトルピークの中か
ら脈拍数に対応するスペクトルピークを精度良く見つけ
ることができる。
【００１４】［請求項４について］脈拍数に対応するス
ペクトルピークの周波数を脈拍数算出手段が６０倍する
ことにより、被験者の１分間の脈拍数を簡単に求めるこ
とができる。
ペクトルピークの周波数を脈拍数算出手段が６０倍する
ことにより、被験者の１分間の脈拍数を簡単に求めるこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例（請求項２〜４
に対応）を図１、図２、図４、および図５に基づいて説
明する。図１に示す様に、脈拍数検出装置Ａは、被験者
に装着する脈波センサ１と、脈波センサ１を駆動するた
めの駆動回路２と、脈波を計測して脈拍数を検出するデ
ータ処理部３と、表示器４とを有する。
に対応）を図１、図２、図４、および図５に基づいて説
明する。図１に示す様に、脈拍数検出装置Ａは、被験者
に装着する脈波センサ１と、脈波センサ１を駆動するた
めの駆動回路２と、脈波を計測して脈拍数を検出するデ
ータ処理部３と、表示器４とを有する。
【００１６】本実施例では、脈波センサ１は光学式であ
り、窓１１を有するセンサユニット１２内に、発光素子
１３と受光素子１４とを配設したものであり、例えば、
被験者の指に装着する。発光素子１３から被験者の皮膚
１５に向かって光１３０が照射されて人体内部１６に入
り、毛細血管１７に当たった光の一部が、毛細血管１７
中を流れる血液中のヘモグロビンに吸収される。また、
残りの光が毛細血管１７で反射して散乱し、その一部が
受光素子１４に入光する。
り、窓１１を有するセンサユニット１２内に、発光素子
１３と受光素子１４とを配設したものであり、例えば、
被験者の指に装着する。発光素子１３から被験者の皮膚
１５に向かって光１３０が照射されて人体内部１６に入
り、毛細血管１７に当たった光の一部が、毛細血管１７
中を流れる血液中のヘモグロビンに吸収される。また、
残りの光が毛細血管１７で反射して散乱し、その一部が
受光素子１４に入光する。
【００１７】この際、血液の流動により、毛細血管１７
中のヘモグロビンの量が波動的に変化するので、ヘモグ
ロビンに吸収される光も波動的に変化する。その結果、
毛細血管１７で反射して受光素子で検出される受光量が
変化し、センサ出力１００（脈波）の電圧変化に現れ
る。
中のヘモグロビンの量が波動的に変化するので、ヘモグ
ロビンに吸収される光も波動的に変化する。その結果、
毛細血管１７で反射して受光素子で検出される受光量が
変化し、センサ出力１００（脈波）の電圧変化に現れ
る。
【００１８】駆動回路２は、発光素子１３に駆動用の電
力を供給する回路であり、駆動用の電力が供給されると
発光素子１３が発光する。データ処理部３は、センサ出
力１００（脈波）を増幅する検出回路３１と、増幅され
た脈波１０１（アナログ信号）をデジタル信号１０２に
変換するＡ／Ｄコンバータ３２と、デジタル信号１０２
を処理するマイクロコンピュータ３３とを有する。
力を供給する回路であり、駆動用の電力が供給されると
発光素子１３が発光する。データ処理部３は、センサ出
力１００（脈波）を増幅する検出回路３１と、増幅され
た脈波１０１（アナログ信号）をデジタル信号１０２に
変換するＡ／Ｄコンバータ３２と、デジタル信号１０２
を処理するマイクロコンピュータ３３とを有する。
【００１９】マイクロコンピュータ３３には、センサ出
力１００（脈波）に対応したデジタル信号１０２から脈
拍数を算出するためのプログラムが組み込まれている。
このプログラムは、脈波に血流の乱れがあっても、心拍
数に略等しい脈拍数が算出可能なアルゴリズムに基づい
て作られている。
力１００（脈波）に対応したデジタル信号１０２から脈
拍数を算出するためのプログラムが組み込まれている。
このプログラムは、脈波に血流の乱れがあっても、心拍
数に略等しい脈拍数が算出可能なアルゴリズムに基づい
て作られている。
【００２０】マイクロコンピュータ３３は、下記の処理
｛図２のステップｓ１〜ステップｓ９｝を施して被験者
の脈拍数を算出して表示する。ステップｓ１で、任意時
間の間、センサ出力１００（脈波）を計測してデジタル
信号１０２に変換し、図４の（ａ）や図５の（ａ）に示
す脈波データ１０３を得る。
｛図２のステップｓ１〜ステップｓ９｝を施して被験者
の脈拍数を算出して表示する。ステップｓ１で、任意時
間の間、センサ出力１００（脈波）を計測してデジタル
信号１０２に変換し、図４の（ａ）や図５の（ａ）に示
す脈波データ１０３を得る。
【００２１】ステップｓ２で、脈波データ１０３を、周
波数（本実施例では０〜５Ｈｚ）に対するパワースペク
トルを求める周波数解析（ＦＦＴ）を行う。周波数解析
した結果を図４の（ｂ）と図５の（ｂ）に示す。
波数（本実施例では０〜５Ｈｚ）に対するパワースペク
トルを求める周波数解析（ＦＦＴ）を行う。周波数解析
した結果を図４の（ｂ）と図５の（ｂ）に示す。
【００２２】ステップｓ３で、体動ノイズが有るか無い
かを判別する。脈波データ１０３中に、所定パワー以上
（例えばパワーレベル４０以上）のスペクトルピーク３
３１が一個だけ存在する場合｛図４の（ｂ）｝には体動
ノイズが無いと判別し、スペクトルピーク３３２、３３
３、３３４が複数個存在する場合｛図５の（ｂ）｝には
体動ノイズが有ると判別する。
かを判別する。脈波データ１０３中に、所定パワー以上
（例えばパワーレベル４０以上）のスペクトルピーク３
３１が一個だけ存在する場合｛図４の（ｂ）｝には体動
ノイズが無いと判別し、スペクトルピーク３３２、３３
３、３３４が複数個存在する場合｛図５の（ｂ）｝には
体動ノイズが有ると判別する。
【００２３】そして、体動ノイズが有る場合（体動有
り）にはステップｓ４に進み、体動ノイズが無い場合
（体動無し）にはステップｓ６に進む。体動が有る場合
には、例えば、図５の（ｂ）に示す様に、心拍に同期す
る１．６５Ｈｚのスペクトルピーク３３３以外に、二個
のスペクトルピーク３３２、３３４が観測される。
り）にはステップｓ４に進み、体動ノイズが無い場合
（体動無し）にはステップｓ６に進む。体動が有る場合
には、例えば、図５の（ｂ）に示す様に、心拍に同期す
る１．６５Ｈｚのスペクトルピーク３３３以外に、二個
のスペクトルピーク３３２、３３４が観測される。
【００２４】ステップｓ４で表示器４の“体動有り”表
示ランプ４１を点灯状態にし、ステップｓ５に進む。ス
テップｓ５で、脈拍数に対応したスペクトルピークのデ
ータがメモリに有るか否かを判別し、無い場合（ＮＯ）
にはステップｓ１に戻り、有る場合（ＹＥＳ）にはステ
ップｓ９に進む。なお、スペクトルピークのデータがメ
モリに無い場合には、体動ノイズが無くなる（体動が無
くなる）迄、センサ出力１００（脈波）の計測と周波数
解析（ＦＦＴ）とを継続する。
示ランプ４１を点灯状態にし、ステップｓ５に進む。ス
テップｓ５で、脈拍数に対応したスペクトルピークのデ
ータがメモリに有るか否かを判別し、無い場合（ＮＯ）
にはステップｓ１に戻り、有る場合（ＹＥＳ）にはステ
ップｓ９に進む。なお、スペクトルピークのデータがメ
モリに無い場合には、体動ノイズが無くなる（体動が無
くなる）迄、センサ出力１００（脈波）の計測と周波数
解析（ＦＦＴ）とを継続する。
【００２５】体動ノイズが現在無く（体動が無い）、且
つ脈拍数に対応したスペクトルピークのデータがメモリ
に有る場合には、ステップｓ６で、脈波データ１０３中
に一個だけ存在する所定パワー以上の、例えばスペクト
ルピーク３３１の周波数（１．５Ｈｚ）を求め、“体動
有り”表示ランプ４１が点灯している場合には消灯して
ステップｓ７に進む。
つ脈拍数に対応したスペクトルピークのデータがメモリ
に有る場合には、ステップｓ６で、脈波データ１０３中
に一個だけ存在する所定パワー以上の、例えばスペクト
ルピーク３３１の周波数（１．５Ｈｚ）を求め、“体動
有り”表示ランプ４１が点灯している場合には消灯して
ステップｓ７に進む。
【００２６】ステップｓ７で、脈波データ１０３中に一
個だけ存在する所定パワー以上のスペクトルピーク３３
１の周波数（１．５Ｈｚ）とパワー（３００）、または
脈拍数に対応したスペクトルピークであると特定された
スペクトルピーク３３３の周波数（１．６５Ｈｚ）とパ
ワー（８０）とをメモリに保存し、ステップｓ８に進
む。
個だけ存在する所定パワー以上のスペクトルピーク３３
１の周波数（１．５Ｈｚ）とパワー（３００）、または
脈拍数に対応したスペクトルピークであると特定された
スペクトルピーク３３３の周波数（１．６５Ｈｚ）とパ
ワー（８０）とをメモリに保存し、ステップｓ８に進
む。
【００２７】ステップｓ８で、スペクトルピーク３３１
の周波数（１．５Ｈｚ）、またはスペクトルピーク３３
３の周波数（１．６５Ｈｚ）から下記の様にして脈拍数
を算出し、表示器４の脈拍数表示部４２に表示する。 １．５Ｈｚ×６０＝９０拍／分 １．６５Ｈｚ×６０＝９９拍／分 そして、再び、ステップｓ１に戻って、センサ出力１０
０（脈波）の計測と周波数解析（ＦＦＴ）とを実施す
る。
の周波数（１．５Ｈｚ）、またはスペクトルピーク３３
３の周波数（１．６５Ｈｚ）から下記の様にして脈拍数
を算出し、表示器４の脈拍数表示部４２に表示する。 １．５Ｈｚ×６０＝９０拍／分 １．６５Ｈｚ×６０＝９９拍／分 そして、再び、ステップｓ１に戻って、センサ出力１０
０（脈波）の計測と周波数解析（ＦＦＴ）とを実施す
る。
【００２８】ステップｓ９で、メモリに格納された、脈
拍数に対応するスペクトルピークのデータ（その周波数
およびパワー）に基づき、ステップｓ２で得られた脈波
データ１０３｛図５の（ｂ）｝の、複数のスペクトルピ
ーク３３２、３３３、３３４の中から、脈拍数に対応す
るスペクトルピーク３３３を特定し、ステップｓ７に進
む。
拍数に対応するスペクトルピークのデータ（その周波数
およびパワー）に基づき、ステップｓ２で得られた脈波
データ１０３｛図５の（ｂ）｝の、複数のスペクトルピ
ーク３３２、３３３、３３４の中から、脈拍数に対応す
るスペクトルピーク３３３を特定し、ステップｓ７に進
む。
【００２９】なお、脈波データ１０３｛図５の（ｂ）｝
に存在する所定パワー以上（例えばパワーレベル４０以
上）の複数（本実施例では三個）のスペクトルピーク３
３２、３３３、３３４の中から脈拍数に対応するスペク
トルピーク３３３を特定するにあたり、メモリに格納さ
れたスペクトルピークのデータ（その周波数およびパワ
ー）と、周波数が近く且つパワーが同程度のものを一つ
選びだす。
に存在する所定パワー以上（例えばパワーレベル４０以
上）の複数（本実施例では三個）のスペクトルピーク３
３２、３３３、３３４の中から脈拍数に対応するスペク
トルピーク３３３を特定するにあたり、メモリに格納さ
れたスペクトルピークのデータ（その周波数およびパワ
ー）と、周波数が近く且つパワーが同程度のものを一つ
選びだす。
【００３０】本実施例の脈拍数検出装置Ａは、以下の利
点を有する。 ［ア］脈拍数検出装置Ａは、体動が有る場合には、メモ
リに格納された脈拍数に対応したスペクトルピークのデ
ータ（周波数とパワー）に基づき、脈波データ１０３の
複数のスペクトルピークの中から脈拍数に対応する、例
えばスペクトルピーク３３３を特定して脈拍数を算出す
る構成である。この為、脈拍数検出装置Ａは、被験者が
体動状態にあっても、脈拍数を精度良く検出することが
できる。
点を有する。 ［ア］脈拍数検出装置Ａは、体動が有る場合には、メモ
リに格納された脈拍数に対応したスペクトルピークのデ
ータ（周波数とパワー）に基づき、脈波データ１０３の
複数のスペクトルピークの中から脈拍数に対応する、例
えばスペクトルピーク３３３を特定して脈拍数を算出す
る構成である。この為、脈拍数検出装置Ａは、被験者が
体動状態にあっても、脈拍数を精度良く検出することが
できる。
【００３１】なお、複数のスペクトルピークの中から脈
拍数に対応するスペクトルピークを特定するにあたり、
メモリに格納されたスペクトルピークのデータ（周波数
とパワー）と、周波数が近く且つパワーが同程度のもの
を一つ選びだす構成であるので、脈拍数に対応するスペ
クトルピークを正しく選び出すことができる。
拍数に対応するスペクトルピークを特定するにあたり、
メモリに格納されたスペクトルピークのデータ（周波数
とパワー）と、周波数が近く且つパワーが同程度のもの
を一つ選びだす構成であるので、脈拍数に対応するスペ
クトルピークを正しく選び出すことができる。
【００３２】［イ］脈拍数検出装置Ａは、指に脈波セン
サ１を装着する構成であるので、装着性に優れ、被験者
が常時、センサを装着して日常生活を行うことが可能で
ある。つまり、被験者に大きな負担をかけずに、被験者
の脈拍数を精度良く、常時、監視することができる。
サ１を装着する構成であるので、装着性に優れ、被験者
が常時、センサを装着して日常生活を行うことが可能で
ある。つまり、被験者に大きな負担をかけずに、被験者
の脈拍数を精度良く、常時、監視することができる。
【００３３】［ウ］脈拍数検出装置Ａは、体動が激しく
て脈拍数に対応するスペクトルピークが正しく選び出せ
ない状態に陥っても、体動が無い状態になった時に、脈
拍数に対応したスペクトルピークのデータ（周波数とパ
ワー）がメモリに格納されるので自己回復することがで
きる。
て脈拍数に対応するスペクトルピークが正しく選び出せ
ない状態に陥っても、体動が無い状態になった時に、脈
拍数に対応したスペクトルピークのデータ（周波数とパ
ワー）がメモリに格納されるので自己回復することがで
きる。
【００３４】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 ａ．図６のフローチャートに示す如く、ステップｓ９
で、メモリに格納された、脈拍数に対応するスペクトル
ピークのデータ（その周波数およびパワー）に基づき、
ステップｓ２で得られた脈波データ１０３｛図５の
（ｂ）｝の、複数のスペクトルピーク３３２、３３３、
３３４の中から、脈拍数に対応するスペクトルピーク３
３３を特定した後、スペクトルピークのデータ（その周
波数およびパワー）をメモリに格納しないでステップｓ
８に進んでも良い（請求項２、３、４に対応）。
態様を含む。 ａ．図６のフローチャートに示す如く、ステップｓ９
で、メモリに格納された、脈拍数に対応するスペクトル
ピークのデータ（その周波数およびパワー）に基づき、
ステップｓ２で得られた脈波データ１０３｛図５の
（ｂ）｝の、複数のスペクトルピーク３３２、３３３、
３３４の中から、脈拍数に対応するスペクトルピーク３
３３を特定した後、スペクトルピークのデータ（その周
波数およびパワー）をメモリに格納しないでステップｓ
８に進んでも良い（請求項２、３、４に対応）。
【００３５】ｂ．脈拍数検出装置は、図７のフローチャ
ートに示す如く、ステップＳ３で所定パワー以上のスペ
クトルピーク数が一つ存在する場合には体動ノイズが無
く（ＮＯ）、複数存在する場合には体動ノイズが有る
（ＹＥＳ）と判別し、体動ノイズが無いと判別された場
合に限り、そのスペクトルピークの周波数を求め（ステ
ップＳ５）、その周波数から脈拍数を算出して表示する
（ステップＳ６）構成であっても良い（請求項１、４に
対応）。
ートに示す如く、ステップＳ３で所定パワー以上のスペ
クトルピーク数が一つ存在する場合には体動ノイズが無
く（ＮＯ）、複数存在する場合には体動ノイズが有る
（ＹＥＳ）と判別し、体動ノイズが無いと判別された場
合に限り、そのスペクトルピークの周波数を求め（ステ
ップＳ５）、その周波数から脈拍数を算出して表示する
（ステップＳ６）構成であっても良い（請求項１、４に
対応）。
【００３６】ｃ．脈波センサは、指以外に、被験者の
耳、足、腕、首等に装着しても良い。また、装着する脈
波センサは、光学式以外に、超音波式、圧力式、ドップ
ラー式等でも良い。
耳、足、腕、首等に装着しても良い。また、装着する脈
波センサは、光学式以外に、超音波式、圧力式、ドップ
ラー式等でも良い。
【００３７】ｄ．上記実施例の脈波センサ１の発光素子
１３は、ＬＥＤが使用でき、受光素子１４はフォトダイ
オードやフォトトランジスタが使用できる。また、受光
素子１４の、抵抗値変化、電流値変化、または電圧値変
化に基づいて脈波を検出すれば良い。
１３は、ＬＥＤが使用でき、受光素子１４はフォトダイ
オードやフォトトランジスタが使用できる。また、受光
素子１４の、抵抗値変化、電流値変化、または電圧値変
化に基づいて脈波を検出すれば良い。
【図１】本発明の一実施例に係る脈拍数検出装置の説明
図である。
図である。
【図２】その脈拍数検出装置の作動を示すフローチャー
トである。
トである。
【図３】心電波形と脈波波形とを比較したグラフであ
る。
る。
【図４】体動が無い状態で得られた脈波データを示すグ
ラフ（ａ）と、その脈波データを周波数解析した結果を
示すグラフ（ｂ）である。
ラフ（ａ）と、その脈波データを周波数解析した結果を
示すグラフ（ｂ）である。
【図５】体動が有る状態で得られた脈波データを示すグ
ラフ（ａ）と、その脈波データを周波数解析した結果を
示すグラフ（ｂ）である。
ラフ（ａ）と、その脈波データを周波数解析した結果を
示すグラフ（ｂ）である。
【図６】他の実施例の脈拍数検出装置の作動を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図７】他の実施例の脈拍数検出装置の作動を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
Ａ 脈拍数検出装置 １ 脈波センサ ３ データ処理部（脈波計測手段、周波数解析手段、体
動判別手段、脈拍数算出手段） １００ センサ出力（脈波） １０３ 脈波データ ３３１、３３３ スペクトルピーク
動判別手段、脈拍数算出手段） １００ センサ出力（脈波） １０３ 脈波データ ３３１、３３３ スペクトルピーク
フロントページの続き (72)発明者 大崎 理江 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 岩田 彰 名古屋市中区松原３− ３− 18 Ｆターム(参考） 4C017 AA10 AB02 AC28 BC16 FF15
Claims (4)
- 【請求項１】 被験者の適所に装着した脈波センサが出
力する脈波を計測する脈波計測手段と、 該脈波計測手段が計測した脈波データを周波数解析し
て、周波数に対するパワースペクトルを求める周波数解
析手段と、 該周波数解析手段の解析結果中に、所定パワー以上のス
ペクトルピークが一つ存在する場合には体動ノイズがな
く、複数存在する場合には体動ノイズがあると判別する
体動判別手段と、 スペクトルピークの周波数に基づいて脈拍数を算出する
脈拍数算出手段とを備え、 前記体動ノイズがないと前記体動判別手段が判別する
と、そのスペクトルピークの周波数に基づいて前記脈拍
数算出手段が前記脈拍数を算出することを特徴とする脈
拍数検出装置。 - 【請求項２】 被験者の適所に装着した脈波センサが出
力する脈波を計測する脈波計測手段と、 該脈波計測手段が計測した脈波データを周波数解析し
て、周波数に対するパワースペクトルを求める周波数解
析手段と、 該周波数解析手段の解析結果中に、所定パワー以上のス
ペクトルピークが一つ存在する場合には体動ノイズがな
く、複数存在する場合には体動ノイズがあると判別する
体動判別手段と、 前記脈拍数に対応するスペクトルピークの周波数とその
パワーとを記憶するための記憶手段と、 前記脈拍数に対応する前記スペクトルピークを特定する
ためのスペクトルピーク特定手段と、 前記脈拍数に対応する前記スペクトルピークの周波数に
基づいて前記脈拍数を算出する脈拍数算出手段とを備
え、 体動ノイズがないと判別された場合には、そのスペクト
ルピークが前記脈拍数に対応するスペクトルピークであ
ると前記スペクトルピーク特定手段が特定し、 体動ノイズがあると判別された場合には、前記記憶手段
に格納された前記スペクトルピークの、周波数またはパ
ワーの少なくとも一方に基づいて、複数のスペクトルピ
ークの中から前記脈拍数に対応するスペクトルピークを
前記スペクトルピーク特定手段が特定することを特徴と
する脈拍数検出装置。 - 【請求項３】 前記スペクトルピーク特定手段は、前記
解析結果中に存在する所定パワー以上の複数のスペクト
ルピークの中から脈拍数に対応するスペクトルピークを
特定するにあたり、 前記記憶手段に格納された前記スペクトルピークと、周
波数が近く且つパワーが同程度である、周波数が近い、
またはパワーが同程度である点を考慮することを特徴と
する請求項２記載の脈拍数検出装置。 - 【請求項４】 前記脈拍数算出手段は、前記脈拍数に対
応するスペクトルピークの周波数を６０倍して前記被験
者の脈拍数とすることを特徴とする請求項１乃至請求項
３の何れかに記載の脈拍数検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000200467A JP2002017694A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 脈拍数検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000200467A JP2002017694A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 脈拍数検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002017694A true JP2002017694A (ja) | 2002-01-22 |
Family
ID=18698341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000200467A Pending JP2002017694A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 脈拍数検出装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002017694A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8167800B2 (en) | 2007-07-05 | 2012-05-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for processing pulse waves |
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| JPWO2021044571A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 |
-
2000
- 2000-07-03 JP JP2000200467A patent/JP2002017694A/ja active Pending
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| JPWO2021044571A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | ||
| WO2021044571A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 株式会社日立国際電気 | 脈拍数推定方法、装置およびシステム |
| JP7282897B2 (ja) | 2019-09-05 | 2023-05-29 | 株式会社日立国際電気 | 脈拍数推定方法、装置およびシステム |
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