JPH07148127A

JPH07148127A - 脈拍計

Info

Publication number: JPH07148127A
Application number: JP5302963A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Tsubata; 佳介津端; Chiaki Nakamura; 千秋中村; Kazusane Sakumoto; 和実佐久本; Naokatsu Nosaka; 尚克野坂
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1993-12-02
Publication date: 1995-06-13
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: JP3288156B2

Abstract

(57)【要約】【目的】運動中においても脈波検出を行い、ある一定
時間検出位置が不適切である場合には、使用者に警告す
る脈拍計を提供する。【構成】脈波検出手段１０１は、人体から脈波を検出
し、体動検出手段１０２は、人体の動きを検出する。脈
波信号と体動信号を入力した脈拍数演算手段１１０は、
脈拍数を演算し、その結果を表示手段１１１に出力す
る。測定位置良否判定手段１１２は、入力された脈波信
号と体動信号により脈波の測定位置が適切かどうかを判
定し、その結果を計時手段１１３を介し、警告手段１１
４に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリスト型脈拍計に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の脈波検出装置の構成を示す
機能ブロック図である。脈波検出手段８０１は脈波信号
を検出し、検出した脈波信号を脈波−脈拍数換算手段８
０２と脈波比較手段８０４に出力する。脈波−脈拍数換
算手段８０２は、入力した脈波信号を脈拍数に換算す
る。脈波表示手段８０４は、脈波−脈拍数換算手段８０
２の出力信号を入力し、脈拍数を表示する。脈波比較手
段８０５は、脈波検出手段８０１の出力した脈波信号と
脈波情報記憶手段８０４の出力信号を比較する。比較結
果表示手段８０６は、脈波比較手段８０５の出力信号を
入力し比較結果を表示する。

【０００３】以上のような脈波検出装置が例えば、特開
平４−１０８４２６号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の脈拍計
においては、測定位置が適切であるかを静止状態でしか
測定者に知らせることができなかった。また、一瞬でも
比較結果により不適切と判断された場合、警告してしま
い、使いやすいものではなかった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、運動中において
も脈波検出を行い、ある一定時間検出位置が不適切であ
る場合には、使用者に警告する脈拍計を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は脈波信号演算手段の出力信号と体動信号演
算手段の出力信号を入力し、脈波の周波数成分を抽出す
る脈波成分抽出手段と、脈波成分抽出手段の出力信号を
入力し、脈波の測定位置が適切かどうかを判定する測定
位置良否判定手段と、測定位置良否判定手段の出力信号
を入力し測定位置に関する時間情報を演算する計時手段
と、計時手段の出力信号を入力し、測定位置の良否に関
する情報を出力する警告手段を設ける構成とすることに
より、脈波を検出するセンサーの位置が適切でないとき
にはその旨をを使用者に知らせることを可能にした。

【０００７】

【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１０１は、人体から脈
波を検出し、検出した信号を脈波信号変換手段１０３に
出力する。脈波信号変換手段１０３は、入力した信号を
デジタル信号に変換し、脈波信号記憶手段１０５に出力
する。脈波信号記憶手段１０５はデジタル信号に変換さ
れた脈波データを記憶する。脈波信号演算手段１０７
は、脈波信号記憶手段１０５の出力信号を入力し脈波信
号の周波数分析を行う。

【０００８】体動検出手段１０２は、人体の動きを検出
し、検出した信号を体動信号変換手段１０４に出力す
る。体動信号変換手段１０４は、入力した信号をデジタ
ル信号に変換し、体動信号記憶手段１０６に出力する。
体動信号記憶手段１０６はデジタル信号に変換された体
動データを記憶する。体動信号演算手段１０８は、体動
信号記憶手段１０６の出力信号を入力し体動信号の周波
数分析を行う。

【０００９】脈波成分抽出手段１０９は、脈波信号演算
手段１０７の出力信号と、体動信号演算手段１０８の出
力信号を入力し、脈波の周波数成分を抽出する。脈拍数
演算手段１１０は入力された脈波の周波数成分により脈
拍数を演算し、その結果を表示手段１１１に出力する。

【００１０】測定位置良否判定手段１１２は、入力され
た脈波の周波数成分により脈波の測定位置が適切かどう
かを判定し、その結果を計時手段１１３に出力する。計
時手段１１３は、入力された信号をもとに脈波の測定位
置に関する時間情報を演算し、その結果を警告手段１１
４に出力する。

【００１１】

【実施例】図２は、本発明の脈拍計の実施例を示す機能
ブロック図である。脈波センサ２０１は生体から脈波を
検出し、検出した脈波信号を脈波信号増幅回路２０３に
出力する。体動センサ２０２は生体の動きを検出し、検
出した体動信号を体動信号増幅回路２０４に出力する。
脈波センサとしては圧電マイクを用いる。体動センサと
しては加速度センサを用いる。脈波信号増幅回路２０３
は脈波信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器２０５に出力する。
体動信号増幅回路２０４は体動信号を増幅し、Ａ／Ｄ変
換器２０５に出力する。Ａ／Ｄ変換器２０５は、脈波信
号と、体動信号をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ２０６に出力す
る。

【００１２】ＣＰＵ２０６は、Ａ／Ｄ変換された脈波信
号と、体動信号をＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴ
ｒａｎｓｆｏｒｍ）処理し、脈波を抽出し、脈拍数を演
算し、ＬＣＤパネルなどの表示素子２１１に出力する。
ＣＰＵ２０６において脈波が抽出されず、脈波の検出位
置が不適切であると判定された場合は、発振回路２０９
と、分周回路２１０からの出力をもとに計時を開始す
る。途中で脈波の検出位置が適切な位置に戻った場合に
は計時をリセットする。しかし不適切な状態がある一定
時間以上続いた場合はブザーなどの発音装置２１２によ
り警告音を発生する。

【００１３】図３は、脈波成分を抽出して、測定位置の
良否を判定し、測定位置が不適切である場合に、使用者
に警告をする手順を示すフローチャートである。図４〜
図６の３枚の図をそれぞれ説明する。図４は静止状態で
測定したとき、図５は運動状態で、脈波が検出されてい
るとき、図６は運動状態で、脈波センサが適切な位置か
らずれてしまい脈波が検出されていないときの結果を示
す説明図である。図４〜図６において、（ａ）は脈波、
（ｂ）は体動のスペクトラムを表し、（ｃ）は脈波スペ
クトラムから体動スペクトラムを引いたスペクトラム成
分を表す。

【００１４】図２及び図３において、ＣＰＵ２０６は、
脈波信号と体動信号を入力し、図４、図５及び図６に示
すような脈波スペクトラムと、体動スペクトラムを演算
する。そして脈波スペクトラムから体動スペクトラムを
減算することにより脈波成分を抽出する（Ｓ３０３）。
その結果より脈拍数を演算し（Ｓ３０４）、脈波センサ
の位置が適切であるかを判定する（Ｓ３０６）。ここ
で、静止状態で測定しているのであれば、図４に示すよ
うに体動成分は検出されず、スペクトラムどうしの減算
をすると脈波成分が抽出される。

【００１５】運動状態で測定していても脈波センサが適
切な位置にある場合には、図５に示すように脈波スペク
トラムに体動成分が表れるが、減算により脈波成分のみ
を残すことが出来る。運動状態で、脈波センサが不適切
な位置にある場合には図６に示すように脈波成分が検出
されず、測定位置が不適切であると判定される。この状
態に置いては図２に示す発振回路２０９と分周回路２１
０からの入力信号をもとに、時間を累積する（Ｓ３０
８）。

【００１６】そして、累積時間がある一定時間を越える
と（Ｓ３０９）、図２に示す発音装置２１２などにより
使用者に警告する（Ｓ３１０）。警告している間、ある
いは警告する前の時間を累積している間に脈波成分が抽
出され、脈波センサが適切な位置に戻ったと判定された
場合には、累積時間を０にリセットし（Ｓ３０７）、警
告を停止する。

【００１７】図７は本発明の外観の例を示す説明図であ
る。図７において、（ａ）は脈波センサを指サック７０
１に内蔵したタイプであり、（ｂ）は体動センサ７０２
をベルト７０３に組み込んだタイプであり、（ｃ）は２
つのセンサ７０４、７０５を一体にしたタイプである。

【００１８】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、運動中に脈波センサが適切な位置から動いてしまっ
たとき、そのことを使用者に知らせることが出来るよう
になり、それによって使用者が適切な位置に戻すことに
より、脈拍数の測定を継続することが可能になった。ま
た、脈波センサが動いてしまってもすぐに元に戻るよう
なときには何も作用しないので、煩わしさも低減され
た。

【図面の簡単な説明】

【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２】本発明の脈拍計の実施例を示す機能ブロック図
である。

【図３】本発明の脈拍計の実施例におけるＣＰＵの動作
概要を示すフローチャートである。

【図４】本発明の脈拍計の実施例において静止状態で脈
が検出されているときの検出データに関する周波数成分
を示す説明図である。

【図５】本発明の脈拍計の実施例において運動状態で脈
が検出されているときの検出データに関する周波数成分
を示す説明図である。

【図６】本発明の脈拍計の実施例において脈波センサが
ずれているときの検出データに関する周波数成分を示す
説明図である。

【図７】本発明の脈拍計の外観の例を示す説明図であ
る。

【図８】従来の脈拍計の構成を示す機能ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０１脈波検出手段１０２体動検出手段１０３脈波信号変換手段１０４体動信号記憶手段１０５脈波信号記憶手段１０６体動信号変換手段１０７脈波信号演算手段１０８体動信号演算手段１０９脈波成分抽出手段１１０脈拍数演算手段１１１表示手段１１２測定位置良否判定手段１１３計時手段１１４警告手段２０１脈波センサ２０２体動センサ２０５Ａ／Ｄ変換器２０６ＣＰＵ２０７ＲＡＭ２０８乗算器２１１表示素子２０９発振回路２１０分周回路２１２発音装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野坂尚克東京都江東区亀戸６丁目31番１号セイコー電子工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脈波センサにより脈波を検出する脈波検
出手段（１０１）と、体動センサにより体動を検出する
体動検出手段（１０２）と、脈波検出手段（１０１）か
ら出力される脈波信号をデジタル信号に変換する脈波信
号変換手段（１０３）と、体動検出手段（１０２）から
出力される体動信号をデジタル信号に変換する体動信号
変換手段（１０４）と、脈波信号変換手段（１０３）に
よりデジタル変換された脈波データを記憶する脈波信号
記憶手段（１０５）と、体動信号変換手段（１０４）に
よりデジタル変換された体動信号データを記憶する体動
信号記憶手段（１０６）と、脈波信号記憶手段（１０
５）に記憶された脈波信号データから脈波信号の周波数
分析を行う脈波信号演算手段（１０７）と、体動信号記
憶手段（１０６）に記憶された体動信号データから体動
信号の周波数分析を行う体動信号演算手段（１０８）
と、脈波信号演算手段（１０７）の出力信号と体動信号
演算手段（１０８）の出力信号を入力し脈波の周波数成
分を抽出する脈波成分抽出手段（１０９）と、脈波成分
抽出手段（１０９）により抽出された周波数から脈拍数
を演算する脈拍数演算手段（１１０）と、脈拍数演算手
段により演算された脈拍数を表示する表示手段（１１
１）と、脈波成分抽出手段（１０９）の出力信号を入力
し脈波の測定位置が適切かどうかを判定する測定位置良
否判定手段（１１２）と、測定位置良否判定手段（１１
２）の出力信号を入力し測定位置に関する時間情報を演
算する計時手段（１１３）と、計時手段（１１３）の出
力信号を入力し測定位置の良否に関する情報を出力する
警告手段（１１４）と、を有することを特徴とする脈拍
計。
【請求項２】脈波を検出する脈波検出手段（１０１）
と、体動を検出する体動検出手段（１０２）と、脈波検
出手段（１０１）の出力する脈波信号と体動検出手段
（１０２）の出力する体動信号に基づいて脈波の測定位
置が適切であるかどうかを判定する測定位置良否判定手
段（１１２）と、測定位置良否判定手段（１１２）の出
力する測定位置良否信号に基づいて測定位置の良否に関
する情報を出力する警告手段（１１４）と、を有するこ
とを特徴とする脈拍計。
【請求項３】脈波検出手段（１０１）の出力する脈波
信号と体動検出手段（１０２）の出力する体動信号に基
づいて脈拍数を演算する脈拍数演算手段（１１０）と、
脈拍数演算手段（１１０）の出力する脈拍数に関する信
号を入力して脈拍数を表示する表示手段（１１１）と、
を有する請求項２記載の脈拍計。
【請求項４】請求項１の脈拍計において、脈波信号の
周波数分析を行う脈波信号演算手段（１０７）と、体動
信号の周波数分析を行う体動信号演算手段（１０８）に
おいて周波数分析の際、ＦＦＴ（Ｆａｓｔｆｏｕｒｉ
ｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を行うことを特徴とす
る脈拍計。