JP3220271B2 - 脈拍計付歩数計 - Google Patents
脈拍計付歩数計Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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- G01C22/006—Pedometers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
- A61B5/02438—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、脈拍計と歩数計の機能
を兼ね備えた脈拍計付歩数計に関するものである。
を兼ね備えた脈拍計付歩数計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の脈拍計付歩数計の動作を
示す機能ブロック図である。脈波検出手段４０は、脈波
信号を検出し、検出した脈波信号を増幅波形整形手段４
１に出力する。増幅波形整形手段４１は、入力された脈
波信号を波形整形し、脈波演算手段４２に波形整形した
脈波信号を出力する。脈波演算手段４２は、計時手段４
５の出力する計時信号に基づいて、入力された脈波信号
の周期を演算し、演算した脈波情報を表示選択手段４７
に出力する。歩数検出手段４３は、歩数信号を検出し、
検出した歩数信号を波形整形手段４４に出力する。波形
整形手段４４は、入力された歩数信号を波形整形し、歩
数演算手段４６に波形整形した歩数信号を出力する。歩
数演算手段４６は、計時手段４５の出力する計時信号に
基づいて、入力された歩数信号の周期を演算し、演算し
た歩数情報を表示選択手段４７に出力する。表示選択手
段４７は、入力された脈波情報と、歩数情報とを選択ス
イッチ４９の出力レベルにより選択し、表示手段４８に
出力する。表示手段４８は、入力された情報を表示す
る。
示す機能ブロック図である。脈波検出手段４０は、脈波
信号を検出し、検出した脈波信号を増幅波形整形手段４
１に出力する。増幅波形整形手段４１は、入力された脈
波信号を波形整形し、脈波演算手段４２に波形整形した
脈波信号を出力する。脈波演算手段４２は、計時手段４
５の出力する計時信号に基づいて、入力された脈波信号
の周期を演算し、演算した脈波情報を表示選択手段４７
に出力する。歩数検出手段４３は、歩数信号を検出し、
検出した歩数信号を波形整形手段４４に出力する。波形
整形手段４４は、入力された歩数信号を波形整形し、歩
数演算手段４６に波形整形した歩数信号を出力する。歩
数演算手段４６は、計時手段４５の出力する計時信号に
基づいて、入力された歩数信号の周期を演算し、演算し
た歩数情報を表示選択手段４７に出力する。表示選択手
段４７は、入力された脈波情報と、歩数情報とを選択ス
イッチ４９の出力レベルにより選択し、表示手段４８に
出力する。表示手段４８は、入力された情報を表示す
る。
【０００３】以上のような脈拍計付歩数計が、例えば、
特開昭５６−７９３８２号公報に開示されている。この
ような脈拍計付歩数計では、脈拍を測定する脈拍センサ
と歩数を測定する歩数センサが別々に設けられており、
脈拍測定機能と、歩数測定機能を選択スイッチにより手
動で切り換えて使用していた。
特開昭５６−７９３８２号公報に開示されている。この
ような脈拍計付歩数計では、脈拍を測定する脈拍センサ
と歩数を測定する歩数センサが別々に設けられており、
脈拍測定機能と、歩数測定機能を選択スイッチにより手
動で切り換えて使用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般にジョギング等の
手軽にできるスポーツにより自己健康管理を行おうとす
る人々が増加している。このような動き中で脈拍計や歩
数計は、健康管理を行う指標の一つとして広く利用され
ている装置といえる。
手軽にできるスポーツにより自己健康管理を行おうとす
る人々が増加している。このような動き中で脈拍計や歩
数計は、健康管理を行う指標の一つとして広く利用され
ている装置といえる。
【０００５】しかし、従来の脈拍計付歩数計において
は、脈拍と歩数を検出するセンサが別々に設けられてい
たため、最も望まれる小型化や携帯性の点で不利であ
り、製造工数が多大となっていた。また、実際に使用す
る場合においても、手動により選択スイッチを切り換え
る必要があり、使い易いものではなかった。
は、脈拍と歩数を検出するセンサが別々に設けられてい
たため、最も望まれる小型化や携帯性の点で不利であ
り、製造工数が多大となっていた。また、実際に使用す
る場合においても、手動により選択スイッチを切り換え
る必要があり、使い易いものではなかった。
【０００６】そこで本発明の目的は、携帯性がよく、使
いやすい脈拍計付歩数計を提供することにある。
いやすい脈拍計付歩数計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第一
の手段として、本発明は、脈波検出手段により検出する
脈波振幅レベルがあらかじめ設定されている脈波レベル
記憶手段と、脈波検出手段の出力と脈波レベル記憶手段
の出力とを比較し、体動を検出する体動検出手段と、脈
波演算手段の演算諸定数が記憶されている諸定数記憶手
段と、体動検出手段の出力と諸定数記憶手段の出力から
脈波演算手段の諸定数を決定し、演算動作を選択制御す
る脈波演算制御手段を設ける構成とすることにより、同
一のセンサで脈拍測定機能と、歩数計機能を実現するも
のである。
の手段として、本発明は、脈波検出手段により検出する
脈波振幅レベルがあらかじめ設定されている脈波レベル
記憶手段と、脈波検出手段の出力と脈波レベル記憶手段
の出力とを比較し、体動を検出する体動検出手段と、脈
波演算手段の演算諸定数が記憶されている諸定数記憶手
段と、体動検出手段の出力と諸定数記憶手段の出力から
脈波演算手段の諸定数を決定し、演算動作を選択制御す
る脈波演算制御手段を設ける構成とすることにより、同
一のセンサで脈拍測定機能と、歩数計機能を実現するも
のである。
【０００８】また、上記課題を解決する第二の手段とし
て、体動検出手段の出力安定時間の計時を行う体動検出
計時手段と、体動検出計時手段の出力と諸定数記憶手段
の出力から脈波演算手段の諸定数を決定し、演算動作を
選択制御する脈波演算制御手段を設ける構成とすること
により、体動の瞬時的変化に惑わされることなく、脈拍
計と、歩数計を自動的に切り替える脈拍兼歩数計を実現
するものである。
て、体動検出手段の出力安定時間の計時を行う体動検出
計時手段と、体動検出計時手段の出力と諸定数記憶手段
の出力から脈波演算手段の諸定数を決定し、演算動作を
選択制御する脈波演算制御手段を設ける構成とすること
により、体動の瞬時的変化に惑わされることなく、脈拍
計と、歩数計を自動的に切り替える脈拍兼歩数計を実現
するものである。
【０００９】
【作用】図１は、本発明の代表的構成の一例を示す機能
ブロック図である。脈波検出手段１０は、人体から脈波
を検出し、検出した脈波信号を脈波演算手段１３および
体動検出手段１２に出力する。体動検出手段１２は、脈
波レベル記憶手段１１に記憶されている記憶内容と、入
力された脈波信号とを比較し、体動信号として脈波演算
制御手段１４に出力する。脈波演算制御手段１４は、入
力された体動信号に基づいて、諸定数記憶手段１５に記
憶されている諸定数を選択し、脈波演算手段１３および
表示手段１６に諸定数および選択結果を出力する。脈波
演算手段１３は、入力された脈波信号を、計時手段１７
の出力する計時信号と脈波演算制御手段１４の出力する
諸定数に基づき演算し、その結果を表示手段１６に出力
する。
ブロック図である。脈波検出手段１０は、人体から脈波
を検出し、検出した脈波信号を脈波演算手段１３および
体動検出手段１２に出力する。体動検出手段１２は、脈
波レベル記憶手段１１に記憶されている記憶内容と、入
力された脈波信号とを比較し、体動信号として脈波演算
制御手段１４に出力する。脈波演算制御手段１４は、入
力された体動信号に基づいて、諸定数記憶手段１５に記
憶されている諸定数を選択し、脈波演算手段１３および
表示手段１６に諸定数および選択結果を出力する。脈波
演算手段１３は、入力された脈波信号を、計時手段１７
の出力する計時信号と脈波演算制御手段１４の出力する
諸定数に基づき演算し、その結果を表示手段１６に出力
する。
【００１０】ここで、脈波検出手段１０が検出する脈波
は、使用者が安静時は脈波信号として、また歩行してい
るときは、腕振りの歩行信号として脈波演算手段１３お
よび体動検出手段１２に出力される。安静時と歩行中で
は脈波検出手段１０から出力される信号振幅レベルが異
なるため、体動検出手段１２が脈波レベル記憶手段１１
の記憶レベルにより、安静時と歩行中を判断する。従っ
て表示手段１６は、脈波演算制御手段１４の出力結果に
基づき、安静時は脈波情報を表示し、歩行中は歩数情報
を表示すると同時に、その識別符号５０も表示すること
になる。体動検出手段１２は、歩行だけでなく、ランニ
ング状態も脈波レベル記憶手段１１の記憶レベルにより
判断可能となる。
は、使用者が安静時は脈波信号として、また歩行してい
るときは、腕振りの歩行信号として脈波演算手段１３お
よび体動検出手段１２に出力される。安静時と歩行中で
は脈波検出手段１０から出力される信号振幅レベルが異
なるため、体動検出手段１２が脈波レベル記憶手段１１
の記憶レベルにより、安静時と歩行中を判断する。従っ
て表示手段１６は、脈波演算制御手段１４の出力結果に
基づき、安静時は脈波情報を表示し、歩行中は歩数情報
を表示すると同時に、その識別符号５０も表示すること
になる。体動検出手段１２は、歩行だけでなく、ランニ
ング状態も脈波レベル記憶手段１１の記憶レベルにより
判断可能となる。
【００１１】図２は、本発明の代表的構成の一例を示す
他の機能ブロック図である。脈波検出手段１０は、人体
から脈波を検出し、検出した脈波信号を脈波演算手段１
３および体動検出手段１２に出力する。体動検出手段１
２は、脈波レベル記憶手段１１に記憶されている記憶内
容と、入力された脈波信号とを比較し、体動信号として
体動検出計時手段２０に出力する。体動検出計時手段２
０は、入力された体動信号が所定のレベルを維持してい
る時間の計時を行い、体動計時信号として脈波演算制御
手段１４に出力する。脈波演算制御手段１４は、入力さ
れた体動信号に基づいて、諸定数記憶手段１５に記憶さ
れている諸定数を選択し、脈波演算手段１３および表示
手段１６に諸定数および選択結果を出力する。脈波演算
手段１３は、入力された脈波信号を、計時手段１７の出
力する計時信号と脈波演算制御手段１４の出力する諸定
数に基づき演算し、その結果を表示手段１６に出力す
る。
他の機能ブロック図である。脈波検出手段１０は、人体
から脈波を検出し、検出した脈波信号を脈波演算手段１
３および体動検出手段１２に出力する。体動検出手段１
２は、脈波レベル記憶手段１１に記憶されている記憶内
容と、入力された脈波信号とを比較し、体動信号として
体動検出計時手段２０に出力する。体動検出計時手段２
０は、入力された体動信号が所定のレベルを維持してい
る時間の計時を行い、体動計時信号として脈波演算制御
手段１４に出力する。脈波演算制御手段１４は、入力さ
れた体動信号に基づいて、諸定数記憶手段１５に記憶さ
れている諸定数を選択し、脈波演算手段１３および表示
手段１６に諸定数および選択結果を出力する。脈波演算
手段１３は、入力された脈波信号を、計時手段１７の出
力する計時信号と脈波演算制御手段１４の出力する諸定
数に基づき演算し、その結果を表示手段１６に出力す
る。
【００１２】ここで体動検出計時手段２０の検出する体
動信号は、体動の瞬時的変化に惑わされず、その体動信
号レベルが維持されるため、表示手段１６に表示される
内容が瞬時に変化することはない。図３は、本発明の代
表的構成の一例を示す他の機能ブロック図である。脈波
検出手段１０は、人体から脈波を検出し、検出した脈波
信号を脈波演算手段１３および体動検出手段１２に出力
する。体動検出手段１２は、脈波レベル記憶手段１１に
記憶されている記憶内容と、入力された脈波信号とを比
較し、体動信号として脈波演算制御手段１４に出力す
る。脈波演算制御手段１４は、入力された体動信号に基
づいて、諸定数記憶手段１５に記憶されている諸定数を
選択し、脈波演算手段１３に諸定数を出力する。脈波演
算手段１３は、入力された脈波信号を、計時手段１７の
出力する計時信号と脈波演算制御手段１４の出力する諸
定数に基づき演算し、その結果を演算結果記憶手段３０
に出力する。
動信号は、体動の瞬時的変化に惑わされず、その体動信
号レベルが維持されるため、表示手段１６に表示される
内容が瞬時に変化することはない。図３は、本発明の代
表的構成の一例を示す他の機能ブロック図である。脈波
検出手段１０は、人体から脈波を検出し、検出した脈波
信号を脈波演算手段１３および体動検出手段１２に出力
する。体動検出手段１２は、脈波レベル記憶手段１１に
記憶されている記憶内容と、入力された脈波信号とを比
較し、体動信号として脈波演算制御手段１４に出力す
る。脈波演算制御手段１４は、入力された体動信号に基
づいて、諸定数記憶手段１５に記憶されている諸定数を
選択し、脈波演算手段１３に諸定数を出力する。脈波演
算手段１３は、入力された脈波信号を、計時手段１７の
出力する計時信号と脈波演算制御手段１４の出力する諸
定数に基づき演算し、その結果を演算結果記憶手段３０
に出力する。
【００１３】演算結果記憶手段３０は、演算結果を一時
記憶するとともに、必要に応じて記憶内容を、表示手段
１６およびグラフ演算手段３１および距離演算手段３３
に出力する。グラフ演算手段３１は、入力された演算記
憶内容を、時系列的にグラフ表示するために更に演算
し、その演算結果を表示手段１６に出力する。距離演算
手段３３は、演算結果記憶手段３０の演算記憶内容と、
歩幅記憶手段３２に記憶されている記憶内容とから距離
演算を行い表示手段１６にその演算結果を出力する。
記憶するとともに、必要に応じて記憶内容を、表示手段
１６およびグラフ演算手段３１および距離演算手段３３
に出力する。グラフ演算手段３１は、入力された演算記
憶内容を、時系列的にグラフ表示するために更に演算
し、その演算結果を表示手段１６に出力する。距離演算
手段３３は、演算結果記憶手段３０の演算記憶内容と、
歩幅記憶手段３２に記憶されている記憶内容とから距離
演算を行い表示手段１６にその演算結果を出力する。
【００１４】グラフ演算手段３１および距離演算手段３
２により、単なる脈拍計表示や歩数計表示だけでなく、
時系列的な変化を表現できまた距離計としても使用可能
となる。
２により、単なる脈拍計表示や歩数計表示だけでなく、
時系列的な変化を表現できまた距離計としても使用可能
となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
しく説明する。 （１）第一実施例 図７は、本発明の脈拍計付歩数計の第一実施例を示す機
能ブロック図である。脈波センサ７００は、生体から脈
波を検出し、検出した脈波信号を第一の増幅回路７０１
に出力する。第一の増幅回路７０１は、脈波信号を増幅
し、第二の増幅回路７０５およびコンパレータ回路７０
６に出力する。コンパレータ回路７０６は、入力された
脈波信号レベルと、基準電圧設定回路７１０に記憶設定
されている電圧レベルとを比較し、その比較結果を体動
検出信号として、ＣＰＵ７０８に出力する。ＣＰＵ７０
８は、この比較結果に基づき、増幅率設定回路７０４に
増幅率設定信号を出力するとともに、図５に示すよう
な、識別符号５０を表示装置７０９に出力する。この識
別符号５０により、使用者は、即座に計測されているデ
ータの識別が行えることになる。増幅率設定回路７０４
は、増幅率設定信号に基づき、第二の増幅回路７０５の
信号増幅率を設定する。第二の増幅回路７０５は、入力
された脈波信号のＳ／Ｎ比をフィルター回路等で向上
し、更に増幅率設定回路７０４により設定された増幅率
で脈波信号を演算増幅し、増幅された脈波信号を波形整
形回路７０７に出力する。波形整形回路７０７は、入力
されたアナログ信号である脈波信号を、デジタル信号に
変換し、ＣＰＵ７０８に出力する。ＣＰＵ７０８は、波
形整形回路７０７により、デジタル変換された脈波信号
周期を、分周回路７０３のタイミング信号に基づき演算
し、その結果を液晶パネル等の表示装置７０９に出力す
る。
しく説明する。 （１）第一実施例 図７は、本発明の脈拍計付歩数計の第一実施例を示す機
能ブロック図である。脈波センサ７００は、生体から脈
波を検出し、検出した脈波信号を第一の増幅回路７０１
に出力する。第一の増幅回路７０１は、脈波信号を増幅
し、第二の増幅回路７０５およびコンパレータ回路７０
６に出力する。コンパレータ回路７０６は、入力された
脈波信号レベルと、基準電圧設定回路７１０に記憶設定
されている電圧レベルとを比較し、その比較結果を体動
検出信号として、ＣＰＵ７０８に出力する。ＣＰＵ７０
８は、この比較結果に基づき、増幅率設定回路７０４に
増幅率設定信号を出力するとともに、図５に示すよう
な、識別符号５０を表示装置７０９に出力する。この識
別符号５０により、使用者は、即座に計測されているデ
ータの識別が行えることになる。増幅率設定回路７０４
は、増幅率設定信号に基づき、第二の増幅回路７０５の
信号増幅率を設定する。第二の増幅回路７０５は、入力
された脈波信号のＳ／Ｎ比をフィルター回路等で向上
し、更に増幅率設定回路７０４により設定された増幅率
で脈波信号を演算増幅し、増幅された脈波信号を波形整
形回路７０７に出力する。波形整形回路７０７は、入力
されたアナログ信号である脈波信号を、デジタル信号に
変換し、ＣＰＵ７０８に出力する。ＣＰＵ７０８は、波
形整形回路７０７により、デジタル変換された脈波信号
周期を、分周回路７０３のタイミング信号に基づき演算
し、その結果を液晶パネル等の表示装置７０９に出力す
る。
【００１６】図９は、図７で示した機能ブロック図の具
体的な回路実施例である。脈波センサ７００は、光学的
手段を用いて血流変化を検出するもので、ＬＥＤなどの
発光素子Ｄ１からの反射光または透過光をフォトトラン
ジスタ等の受光素子ＴＲ１で検出するものである。例え
ば、この脈波センサ７００を内蔵した指サック状のセン
サ保持部材を手の指先に装着する。センサ保持部材の中
側に取付けた脈波センサ７００は、所定の圧力で指尖の
部分に接触する。指尖の血流状態を脈波センサ７００
は、検出することができる。
体的な回路実施例である。脈波センサ７００は、光学的
手段を用いて血流変化を検出するもので、ＬＥＤなどの
発光素子Ｄ１からの反射光または透過光をフォトトラン
ジスタ等の受光素子ＴＲ１で検出するものである。例え
ば、この脈波センサ７００を内蔵した指サック状のセン
サ保持部材を手の指先に装着する。センサ保持部材の中
側に取付けた脈波センサ７００は、所定の圧力で指尖の
部分に接触する。指尖の血流状態を脈波センサ７００
は、検出することができる。
【００１７】他の脈波検出の手段として、拍動による心
音をマイクロフォン等で検出してもよい。このように脈
波センサ７００は、生体から脈波信号を検出し、第一の
増幅回路７０１に出力する。第一の増幅回路７０１は、
入力された脈波信号を、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ３とか
ら成るフィルタで直流成分を除去し、更にオペアンプに
よる非反転増幅回路Ａ１により交流増幅し、第二の増幅
回路７０５およびコンパレータ回路７０６に脈波信号を
出力する。また、基準電圧設定回路７１０は、抵抗Ｒ１
３とＲ１４とで基準電圧を設定し、コンパレータ回路７
０６に設定した基準電圧を出力する。
音をマイクロフォン等で検出してもよい。このように脈
波センサ７００は、生体から脈波信号を検出し、第一の
増幅回路７０１に出力する。第一の増幅回路７０１は、
入力された脈波信号を、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ３とか
ら成るフィルタで直流成分を除去し、更にオペアンプに
よる非反転増幅回路Ａ１により交流増幅し、第二の増幅
回路７０５およびコンパレータ回路７０６に脈波信号を
出力する。また、基準電圧設定回路７１０は、抵抗Ｒ１
３とＲ１４とで基準電圧を設定し、コンパレータ回路７
０６に設定した基準電圧を出力する。
【００１８】コンパレータ回路７０６は、入力される脈
波信号の信号振幅レベルを判断するために、ウインドー
コンパレータＡ５、Ａ６で構成している。入力された脈
波信号が、安静時の信号であるか腕振り時の信号である
かを、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４の抵抗分割比で設定した
基準電圧と比較することにより、判断している。この例
では、ゲート回路Ｇ１の出力がＶＣＣレベルの時は安静
時であり、ＧＮＤレベルの時は歩行時と判断している。
ここで、第一の増幅回路７０１の増幅率や基準電圧設定
回路７１０の抵抗分割比を変えることにより、歩行時だ
けでなく、ランニング時も判断可能となる。
波信号の信号振幅レベルを判断するために、ウインドー
コンパレータＡ５、Ａ６で構成している。入力された脈
波信号が、安静時の信号であるか腕振り時の信号である
かを、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４の抵抗分割比で設定した
基準電圧と比較することにより、判断している。この例
では、ゲート回路Ｇ１の出力がＶＣＣレベルの時は安静
時であり、ＧＮＤレベルの時は歩行時と判断している。
ここで、第一の増幅回路７０１の増幅率や基準電圧設定
回路７１０の抵抗分割比を変えることにより、歩行時だ
けでなく、ランニング時も判断可能となる。
【００１９】図１０は、コンパレータ回路７０６から出
力される体動信号Ｐ／Ｗに基づいて、ＣＰＵ７０８が増
幅率設定回路７０４を制御する手順および脈波信号周期
を表示装置に出力する手順を示すフローチャートであ
る。図１０および図９において、ＣＰＵ７０８は、入力
ポートＩＰ２端子の信号レベルをリードし、そのレベル
を判断する（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。ＧＮＤレベルの場
合は、トタンジスタＴＲ３をＯＮさせることにより、抵
抗Ｒ１０を選択し、ＶＣＣレベルの場合は、トタンジス
タＴＲ２をＯＮさせることにより、抵抗Ｒ９を選択する
（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。
力される体動信号Ｐ／Ｗに基づいて、ＣＰＵ７０８が増
幅率設定回路７０４を制御する手順および脈波信号周期
を表示装置に出力する手順を示すフローチャートであ
る。図１０および図９において、ＣＰＵ７０８は、入力
ポートＩＰ２端子の信号レベルをリードし、そのレベル
を判断する（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。ＧＮＤレベルの場
合は、トタンジスタＴＲ３をＯＮさせることにより、抵
抗Ｒ１０を選択し、ＶＣＣレベルの場合は、トタンジス
タＴＲ２をＯＮさせることにより、抵抗Ｒ９を選択する
（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。
【００２０】図９において、第二の増幅回路７０５に入
力された脈波信号に含まれるノイズ成分は、抵抗Ｒ６、
Ｒ７とコンデンサＣ２、Ｃ３およびオペアンプＡ２で構
成するフィルター回路により除去される。その後、オペ
アンプＡ３と抵抗Ｒ８、Ｒ１０およびＲ９で構成する反
転増幅器により更に増幅される。波形整形回路７０７
は、入力された脈波信号をデジタル変換し、ＰＷパルス
として、ＣＰＵ７０８の入力ポートＩＰ１端子に出力す
る。その際、実施例に示すように、抵抗Ｒ１２によりオ
ペアンプ出力を正帰還することにより、ヒステリシス特
性をもたせ、ノイズを除去することが可能となる。
力された脈波信号に含まれるノイズ成分は、抵抗Ｒ６、
Ｒ７とコンデンサＣ２、Ｃ３およびオペアンプＡ２で構
成するフィルター回路により除去される。その後、オペ
アンプＡ３と抵抗Ｒ８、Ｒ１０およびＲ９で構成する反
転増幅器により更に増幅される。波形整形回路７０７
は、入力された脈波信号をデジタル変換し、ＰＷパルス
として、ＣＰＵ７０８の入力ポートＩＰ１端子に出力す
る。その際、実施例に示すように、抵抗Ｒ１２によりオ
ペアンプ出力を正帰還することにより、ヒステリシス特
性をもたせ、ノイズを除去することが可能となる。
【００２１】図１０において、ＣＰＵ７０８は、入力さ
れたＰＷパルスの周期を計時信号に基づいて演算する
（Ｓ１０５）。演算方法としては、前ＰＷパルスと現Ｐ
Ｗパルスとの単純な時間差を測定してもよいし、複数の
ＰＷパルスの入力時間を測定し、平均化してもよい。そ
の結果を通常は、一分間の信号数として、表示装置７０
９に表示する（Ｓ１０６）。その後は、測定モードであ
れば測定を継続する（Ｓ１０７）。また、ある時間カウ
ントを行い、自動的に測定を終了してもよい。
れたＰＷパルスの周期を計時信号に基づいて演算する
（Ｓ１０５）。演算方法としては、前ＰＷパルスと現Ｐ
Ｗパルスとの単純な時間差を測定してもよいし、複数の
ＰＷパルスの入力時間を測定し、平均化してもよい。そ
の結果を通常は、一分間の信号数として、表示装置７０
９に表示する（Ｓ１０６）。その後は、測定モードであ
れば測定を継続する（Ｓ１０７）。また、ある時間カウ
ントを行い、自動的に測定を終了してもよい。
【００２２】（２）第二実施例 図８は、本発明の脈拍計付歩数計の第二実施例を示す機
能ブロック図である。特に、図７に示す脈拍計付歩数計
に、データを記憶するためのＲＡＭ８００を設けた構成
である。ＲＡＭ８００は、全体の記憶領域を、例えば、
ＰＷパルス記憶領域、周期演算領域、グラフデータ記憶
領域、歩幅データ記憶領域、距離演算領域というように
割り付けて使用することにより、効率的に使用すること
ができる。
能ブロック図である。特に、図７に示す脈拍計付歩数計
に、データを記憶するためのＲＡＭ８００を設けた構成
である。ＲＡＭ８００は、全体の記憶領域を、例えば、
ＰＷパルス記憶領域、周期演算領域、グラフデータ記憶
領域、歩幅データ記憶領域、距離演算領域というように
割り付けて使用することにより、効率的に使用すること
ができる。
【００２３】図１１は、コンパレータ７０６により検出
された体動検出信号Ｐ／Ｗの安定時間を測定し、ＣＰＵ
７０８により、増幅率設定回路７０４を制御する手順を
示すフローチャート図である。入力ポートＩＰ２から体
動検出信号Ｐ／Ｗをリードし、そのレベルが、以前リー
ドした結果と同一であれば時間カウント処理を行う。時
間カウントは、ＲＡＭ８００内にあらかじめ割り付けら
れた時間カウント領域で行う。入力されたレベルが以前
と異っていれば、カウント内容をリセットし、最初から
カウントを始める（Ｓ２０１）。このカウント値が所定
の時間を越えていれば、図１０で説明した演算処理や表
示処理を行う（Ｓ２０２）。この処理により、体動の瞬
時的変化があっても、表示内容が即座に切り替わること
がなく、使用者に安心感を与えることができる。
された体動検出信号Ｐ／Ｗの安定時間を測定し、ＣＰＵ
７０８により、増幅率設定回路７０４を制御する手順を
示すフローチャート図である。入力ポートＩＰ２から体
動検出信号Ｐ／Ｗをリードし、そのレベルが、以前リー
ドした結果と同一であれば時間カウント処理を行う。時
間カウントは、ＲＡＭ８００内にあらかじめ割り付けら
れた時間カウント領域で行う。入力されたレベルが以前
と異っていれば、カウント内容をリセットし、最初から
カウントを始める（Ｓ２０１）。このカウント値が所定
の時間を越えていれば、図１０で説明した演算処理や表
示処理を行う（Ｓ２０２）。この処理により、体動の瞬
時的変化があっても、表示内容が即座に切り替わること
がなく、使用者に安心感を与えることができる。
【００２４】図１２は、検出された脈波信号であるＰＷ
パルスの周期演算結果を、例えば、時系列的にグラフ表
示する場合の手順を示すフローチャートである。図１０
に示した周期演算、表示処理を行った後に、演算結果を
ＲＡＭ８００内にあらかじめ割り付けられたＰＷパルス
記憶領域に記憶させる（Ｓ３００）。その後の処理とし
て、グラフ表示モードであるかを判断し（Ｓ３０１）、
グラフ表示モードであれば、更に表示するデータの種類
を判断し（Ｓ３０４）、ＲＡＭ８００内に記憶されてい
る所望のデータをグラフ表示させるための表示データに
変換する（Ｓ３０５）。そして、例えば、図６に示すよ
うに、時系列的にグラフ表示する（Ｓ３０６）。演算方
法を変えることにより、最大値や最小値を点滅表示させ
たり、一度で表示できない場合は、スイープ表示させる
こともできる。
パルスの周期演算結果を、例えば、時系列的にグラフ表
示する場合の手順を示すフローチャートである。図１０
に示した周期演算、表示処理を行った後に、演算結果を
ＲＡＭ８００内にあらかじめ割り付けられたＰＷパルス
記憶領域に記憶させる（Ｓ３００）。その後の処理とし
て、グラフ表示モードであるかを判断し（Ｓ３０１）、
グラフ表示モードであれば、更に表示するデータの種類
を判断し（Ｓ３０４）、ＲＡＭ８００内に記憶されてい
る所望のデータをグラフ表示させるための表示データに
変換する（Ｓ３０５）。そして、例えば、図６に示すよ
うに、時系列的にグラフ表示する（Ｓ３０６）。演算方
法を変えることにより、最大値や最小値を点滅表示させ
たり、一度で表示できない場合は、スイープ表示させる
こともできる。
【００２５】図１３は、ＲＡＭ８００に記憶している歩
幅データと累積歩数データ数から距離演算を行い、表示
装置７０９に表示するための手順を示すフローチャート
である。あらかじめ歩幅データをＲＡＭ８００の歩幅デ
ータ記憶領域に記憶させる（Ｓ４００）。その後、図１
０に示した周期演算、表示処理を行った後に、演算結果
をＲＡＭ８００内にあらかじめ割り付けられたＰＷパル
ス記憶領域に記憶させる（Ｓ３００）。その後の処理と
して、距離表示モードであるかを判断し（Ｓ４０１）、
距離表示モードであれば、更にＲＡＭ８００内に記憶し
ている歩幅データのリードを行い（Ｓ４０２）、ＲＡＭ
８００内の別の領域に記憶している累積歩数データ数を
演算する（Ｓ４０３）。歩幅データと累積歩数データ数
とから距離を演算する（Ｓ４０４）。そして、その結果
を表示装置７０９に表示する（Ｓ４０５）。また、図１
２で示したグラフ表示演算を行うことにより、距離だけ
でなく、時系列的な累積距離推移もグラフ表示させるこ
とが可能である。
幅データと累積歩数データ数から距離演算を行い、表示
装置７０９に表示するための手順を示すフローチャート
である。あらかじめ歩幅データをＲＡＭ８００の歩幅デ
ータ記憶領域に記憶させる（Ｓ４００）。その後、図１
０に示した周期演算、表示処理を行った後に、演算結果
をＲＡＭ８００内にあらかじめ割り付けられたＰＷパル
ス記憶領域に記憶させる（Ｓ３００）。その後の処理と
して、距離表示モードであるかを判断し（Ｓ４０１）、
距離表示モードであれば、更にＲＡＭ８００内に記憶し
ている歩幅データのリードを行い（Ｓ４０２）、ＲＡＭ
８００内の別の領域に記憶している累積歩数データ数を
演算する（Ｓ４０３）。歩幅データと累積歩数データ数
とから距離を演算する（Ｓ４０４）。そして、その結果
を表示装置７０９に表示する（Ｓ４０５）。また、図１
２で示したグラフ表示演算を行うことにより、距離だけ
でなく、時系列的な累積距離推移もグラフ表示させるこ
とが可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明による脈
拍計付歩数計によれば、脈拍と歩数を検出するセンサを
共通に使用することができ、製品の小型化や携帯性に優
れた脈拍計付歩数計を実現できるようになった。また、
検出する信号レベルを判断するための基準電圧値を変え
ることにより、歩行だけでなく、ランニング時のピッチ
計としても活用でき、多目的に利用可能な装置を提供で
きる効果を有するようになった。
拍計付歩数計によれば、脈拍と歩数を検出するセンサを
共通に使用することができ、製品の小型化や携帯性に優
れた脈拍計付歩数計を実現できるようになった。また、
検出する信号レベルを判断するための基準電圧値を変え
ることにより、歩行だけでなく、ランニング時のピッチ
計としても活用でき、多目的に利用可能な装置を提供で
きる効果を有するようになった。
【図１】本発明の代表的構成の一例を示す機能ブロック
図である。
図である。
【図２】本発明の代表的構成の一例を示す他の機能ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】本発明の代表的構成の一例を示す他の機能ブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】従来の脈拍計付歩数計の動作を示す機能ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】識別符号を示す表示例である。
【図６】グラフを示す表示例である。
【図７】本発明の脈拍計付歩数計の実施例を示す機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】本発明の脈拍計付歩数計の他の実施例を示す機
能ブロック図である。
能ブロック図である。
【図９】本発明の脈拍計付歩数計の実施例を示すの回路
図である。
図である。
【図１０】本発明の脈拍計付歩数計の実施例におけるＣ
ＰＵの増幅率設定処理手順を示すフローチャートであ
る。
ＰＵの増幅率設定処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図１１】本発明の脈拍計付歩数計の実施例におけるＣ
ＰＵの体動検出信号処理を示すフローチャートである。
ＰＵの体動検出信号処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の脈拍計付歩数計の実施例におけるＣ
ＰＵのグラフ表示処理手順を示すフローチャートであ
る。
ＰＵのグラフ表示処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図１３】本発明の脈拍計付歩数計の実施例におけるＣ
ＰＵの距離表示処理手順を示すフローチャートである。
ＰＵの距離表示処理手順を示すフローチャートである。
１０ 脈波検出手段 １１ 脈波レベル記憶手段 １２ 体動検出手段 １３ 脈波演算手段 １４ 脈波演算制御手段 １５ 諸定数記憶手段 １６ 表示手段 １７ 計時手段 ２０ 体動検出計時手段 ３０ 演算結果記憶手段 ３１ グラフ演算手段 ３２ 歩幅記憶手段 ３３ 距離演算手段 ７００ 脈波センサ ７０１ 第一の増幅回路 ７０２ 発振回路 ７０３ 分周回路 ７０４ 増幅率設定回路 ７０５ 第二の増幅回路 ７０６ コンパレータ回路 ７０７ 波形整形回路 ７０８ ＣＰＵ ７０９ 表示装置 ８００ ＲＡＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/00 - 5/0295 G01C 22/00 - 22/02 G06M 7/00
Claims (5)
- 【請求項１】 生体の脈波を検出し、脈波信号として出
力する脈波検出手段（１０）と、前記脈波信号を入力
し、増幅する脈波演算手段（１３）と、生体の体動に応
じた前記脈波信号の振幅レベルをあらかじめ設定して記
憶している脈波レベル記憶手段（１１）と、前記脈波信
号を入力し、前記脈波レベル記憶手段（１１）の記憶内
容とを比較することで生体の体動を判断し、体動信号と
して出力する体動検出手段（１２）と、前記体動信号に
基づいて、前記脈波演算手段（１３）における脈波信号
の増幅率を決定する脈波演算制御手段（１４）と、増幅
された前記脈波信号を入力することで、生体の体動に応
じた脈波情報又は歩数情報を表示する表示手段（１６）
とを有することを特徴とする脈拍計付歩数計。 - 【請求項２】 生体の脈波を検出し、脈波信号として出
力する脈波検出手段（１０）と、前記脈波信号を入力
し、増幅する脈波演算手段（１３）と、生体の体動に応
じた前記脈波信号の振幅レベルをあらかじめ設定して記
憶している脈波レベル記憶手段（１１）と、前記脈波信
号を入力し、前記脈波レベル記憶手段（１１）の記憶内
容とを比較することで生体の体動を判断し、体動信号と
して出力する体動検出手段（１２）と、前記体動信号が
所定のレベルを維持している時間の計時を行い、体動計
時信号として出力する体動検出計時手段（２０）と、前
記体動計時信号に基づいて、前記脈波演算手段（１３）
における脈波信号の増幅率を決定する脈波演算制御手段
（１４）と、増幅された前記脈波信号を入力すること
で、生体の体動に応じた脈波情報又は歩数情報を表示す
る表示手段（１６）とを有することを特徴とする脈拍計
付歩数計。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の脈拍計付
歩数計において、脈波演算制御手段（１４）の出力する
体動を識別する信号を入力し、表示手段（１６）により
識別符号（５０）を表示することを特徴とする脈拍計付
歩数計。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の脈拍計付
歩数計において、脈波演算手段（１３）の出力する脈波
および体動に関する情報を記憶する演算結果記憶手段
（３０）と、演算結果記憶手段（３０）が記憶している
記憶内容を、表示手段（１６）に、時系列的にグラフ表
示するために、表示データとしてさらに演算するグラフ
演算手段（３１）とを有する脈拍計付歩数計。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２記載の脈拍計付
歩数計において、脈波演算手段（１３）の出力する脈波
および体動に関する情報を記憶する演算結果記憶手段
（３０）と、歩幅を記憶する歩幅記憶手段（３２）と、
歩幅記憶手段（３２）に記憶している記憶内容と演算結
果記憶手段（３０）に記憶している記憶内容を入力し、
歩数距離を演算する距離演算手段（３３）と、距離演算
手段（３３）の出力する距離演算信号を入力して、距離
を表示する表示手段（１６）とを有する脈拍計付歩数
計。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03231093A JP3220271B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 脈拍計付歩数計 |
| US08/191,017 US5475725A (en) | 1993-02-22 | 1994-02-02 | Pulse meter with pedometer function |
| DE69411048T DE69411048T2 (de) | 1993-02-22 | 1994-02-14 | Elektronischer Pedometer mit einem Blutpulszähler |
| EP94301068A EP0614070B1 (en) | 1993-02-22 | 1994-02-14 | An electronic pedometer with blood pulse counting device |
| CN94102055A CN1096254C (zh) | 1993-02-22 | 1994-02-21 | 带脉冲计数器的电子步数计 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03231093A JP3220271B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 脈拍計付歩数計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245912A JPH06245912A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3220271B2 true JP3220271B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=12355372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03231093A Expired - Fee Related JP3220271B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 脈拍計付歩数計 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5475725A (ja) |
| EP (1) | EP0614070B1 (ja) |
| JP (1) | JP3220271B2 (ja) |
| CN (1) | CN1096254C (ja) |
| DE (1) | DE69411048T2 (ja) |
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| US7386401B2 (en) | 1994-11-21 | 2008-06-10 | Phatrat Technology, Llc | Helmet that reports impact information, and associated methods |
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