JPH07299043A - Pulse detecting device - Google Patents
Pulse detecting deviceInfo
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- JPH07299043A JPH07299043A JP6096741A JP9674194A JPH07299043A JP H07299043 A JPH07299043 A JP H07299043A JP 6096741 A JP6096741 A JP 6096741A JP 9674194 A JP9674194 A JP 9674194A JP H07299043 A JPH07299043 A JP H07299043A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は被検体の動脈の波動を正
確に検出する脈拍の検出装置に関する。さらに詳しく
は、発光素子と受光素子からなり、血液中のヘモグロビ
ンによる光の吸収特性を利用し、流れる血液の量の変化
を検出することにより、脈拍数を検出する装置であっ
て、検出精度が高い脈拍検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse detecting apparatus for accurately detecting a wave motion of an artery of a subject. More specifically, it is a device that is composed of a light emitting element and a light receiving element, uses the absorption characteristic of light by hemoglobin in blood, and detects the change in the amount of flowing blood to detect the pulse rate. High pulse detector.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、脈拍を検出するのに発光素子と受
光素子とからなる光センサにより血液中のヘモグロビン
の光吸収特性を利用した装置が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus utilizing a light absorption characteristic of hemoglobin in blood by an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element has been used to detect a pulse.
【０００３】この光センサをバンドなどにより、被検体
の脈拍測定部位にとりつけると、発光素子からの光が被
検体内に侵入し、光の一部が吸収されるか反射または透
過しながら進行する。この反射された光を受光素子によ
り検出する。光は、血流の量、さらに正確には、血液中
のヘモグロビンの量が多いほど吸収される量も多くなる
ため、反射率が低くなり、受光素子により検出される信
号も小さくなる。一方、脈をうつときは通常の状態より
も血流の量、すなわちヘモグロビンの量が多くなるた
め、光の反射率は低くなる。よって、受光素子により、
光の吸収率の変化を受光量変化として検知することによ
り、この受光量の変化を脈拍として検出することができ
る。When this optical sensor is attached to the pulse measurement site of the subject by means of a band or the like, the light from the light emitting element penetrates into the subject and a part of the light is absorbed or proceeds while being reflected or transmitted. . The reflected light is detected by the light receiving element. The light is absorbed more as the amount of blood flow, more accurately, the amount of hemoglobin in blood increases, so that the reflectance decreases and the signal detected by the light receiving element also decreases. On the other hand, when depressing a pulse, the amount of blood flow, that is, the amount of hemoglobin, is larger than in a normal state, and thus the reflectance of light is low. Therefore, by the light receiving element,
By detecting a change in the light absorption rate as a change in the amount of received light, this change in the amount of received light can be detected as a pulse.
【０００４】しかし、この脈拍検出装置によると、装置
を取りつける位置あるいは測定部位の血管（動脈）の位
置の個人差により、センサが動脈から遠い位置におかれ
ると、感度が低く、出力する脈拍信号が小さくなり、信
頼性が低くなる。However, according to this pulse detection device, when the sensor is placed at a position far from the artery due to individual differences in the position where the device is attached or the position of the blood vessel (artery) at the measurement site, the pulse signal output is low. Will be smaller and less reliable.
【０００５】この問題を解決するために、発光素子と受
光素子とからなるセンサを複数個所定の間隔で備え、各
センサから出力される脈波信号に基づいて脈波を検出す
る脈波検出装置が用いられている。このような装置の一
例が特公平１−３１３６８号公報に記載されている。こ
の装置によれば、複数個のセンサが所定の間隔で配列さ
れているために、１個の発光素子の光束の範囲は狭いに
も関わらず、複数個のセンサのうちのいずれか１個は動
脈直上またはその近くに位置させることができ、そのセ
ンサの出力を利用することにより容易に、しかも正確に
測定できる。この複数個のセンサのうちの１個のセンサ
の出力により脈波を検出する方法はつぎのように行われ
ている。In order to solve this problem, a pulse wave detecting device having a plurality of sensors each consisting of a light emitting element and a light receiving element at predetermined intervals and detecting a pulse wave on the basis of a pulse wave signal output from each sensor. Is used. An example of such a device is described in Japanese Patent Publication No. 1-31368. According to this device, since a plurality of sensors are arranged at a predetermined interval, one of the plurality of sensors is It can be located directly on or near the artery and can be easily and accurately measured by utilizing the output of the sensor. The method of detecting the pulse wave by the output of one of the plurality of sensors is performed as follows.
【０００６】前述のように、受光素子は発光素子から投
射した光の被検体による反射率の変化を受光量の変化と
して検知している。複数個のセンサのうち、動脈に最も
近いセンサが最も値の大きい脈波信号を出力するので、
より正確な脈波を検出するためにそれぞれのセンサに出
力された脈波信号のなかで最大の値をとる脈波信号を比
較することにより、最も検出度の良いセンサを選定す
る。このとき、信号の大小は、信号のピーク値または信
号の平均値で比較している。As described above, the light receiving element detects the change in the reflectance of the light projected from the light emitting element by the subject as the change in the amount of received light. Of the multiple sensors, the sensor closest to the artery outputs the pulse wave signal with the largest value,
In order to detect the pulse wave more accurately, the pulse wave signal having the maximum value among the pulse wave signals output to the respective sensors is compared with each other to select the sensor with the highest detection degree. At this time, the magnitude of the signal is compared by the peak value of the signal or the average value of the signal.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前記従来の脈波検出装
置においては、各センサから検出された脈波信号を、信
号のピーク値あるいは信号の平均値で比較することによ
って、最大の値をとる脈波信号を有するセンサを特定し
ている。そのため、センサごとのばらつきや、各センサ
の取りつけ具合で入る外乱光によるノイズおよび血管等
との位置関係の違いによって各センサごとにそれぞれ異
なるレベルのオフセットが生じるが、オフセットの大き
さが異なる状態で信号のピーク値（絶対値）あるいは信
号の平均値を比較し、最大の値をとる脈波信号を検出す
るセンサを特定しても、それが実際に最も脈波信号が大
きいセンサであるとは限らない。たとえば、検出された
信号が図７に示されるようなばあいを考える。図は、上
からセンサ（１）、（２）、（３）、（４）から検出さ
れた波形を示し、図中の直線部分は、オフセット成分で
ある。また、ΔＶ1 、ΔＶ3 、ΔＶ4 はそれぞれセンサ
（１）、（３）、（４）から検出された脈波信号の振幅
である。このばあいに各信号のピーク値Ｖap、Ｖbp、Ｖ
cp、Ｖdpを比較して、最大脈波信号を選定すると、セン
サ（２）のピーク値Ｖbpが最大であるから、センサ
（２）の信号を基に脈拍を検出することになる。しか
し、センサ（２）の信号は外乱ノイズであるオフセット
のみで、脈拍信号を検出していないので、脈拍を検出す
ることはできない。すなわち、最大の値をとる脈波信号
を検出するセンサであっても、脈波信号が最も大きいわ
けではない。In the conventional pulse wave detecting device, the maximum value is obtained by comparing the pulse wave signals detected from the respective sensors with the peak value of the signal or the average value of the signals. A sensor having a pulse wave signal is specified. Therefore, different levels of offset occur for each sensor due to variations in each sensor, noise due to ambient light that enters depending on the mounting condition of each sensor, and differences in the positional relationship with blood vessels, etc. Even if the sensor that detects the pulse wave signal that takes the maximum value is specified by comparing the peak value (absolute value) of the signal or the average value of the signal, it is actually the sensor with the largest pulse wave signal. Not exclusively. For example, consider the case where the detected signal is as shown in FIG. The figure shows the waveforms detected from the sensors (1), (2), (3), and (4) from the top, and the straight line portion in the figure is the offset component. Further, ΔV 1 , ΔV 3 and ΔV 4 are the amplitudes of the pulse wave signals detected by the sensors (1), (3) and (4), respectively. In this case, the peak values Vap , Vbp , V of each signal
When cp and V dp are compared and the maximum pulse wave signal is selected, the peak value V bp of the sensor (2) is the maximum, so the pulse is detected based on the signal of the sensor (2). However, since the signal of the sensor (2) is only the offset which is the disturbance noise and the pulse signal is not detected, the pulse cannot be detected. That is, even a sensor that detects a pulse wave signal having the maximum value does not necessarily have the largest pulse wave signal.
【０００８】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたもので、複数個のセンサのうち最も脈波信号が大き
い信号を検出するセンサを選択し、正確な脈拍を検出で
きる脈拍検出装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a pulse detecting device capable of detecting an accurate pulse by selecting a sensor which detects a signal having the largest pulse wave signal among a plurality of sensors. The purpose is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の脈拍検出装置
は、発光素子および受光素子とからなり、該発光素子か
らの光の被検体による反射光もしくは透過光を前記受光
素子により受光し、その光量の変化により脈拍を検知す
るセンサを複数個有する脈拍検知器と、該脈拍検知器の
各々のセンサの受光素子により受光する脈拍時の受光量
の変化の振幅を検出する手段と、前記複数個のセンサの
受光量の変化の振幅の大きさを比較し一番振幅が大きい
センサを特定する手段と、該一番振幅が大きいセンサの
出力信号を演算することにより脈拍数を求める手段とか
らなる。A pulse detecting device of the present invention comprises a light emitting element and a light receiving element, and the reflected light or transmitted light of the light from the light emitting element by a subject is received by the light receiving element, A pulse detector having a plurality of sensors for detecting a pulse according to a change in the amount of light, a means for detecting an amplitude of a change in the amount of received light at the time of a pulse received by a light receiving element of each sensor of the pulse detector, The means for comparing the magnitudes of changes in the amount of light received by the sensors to specify the sensor with the largest amplitude, and the means for calculating the pulse rate by calculating the output signal of the sensor with the largest amplitude. .
【００１０】[0010]
【作用】本発明によれば、複数個のセンサのうち、脈波
信号が最大のセンサを選定するのに、出力信号の振幅に
より比較しているので、センサごとのばらつき、外乱光
によるノイズ、およびセンサの取りつけ具合の違いで発
生する各脈波信号のオフセットによる信号の初期レベル
の違いとは無関係に、脈波信号の中で、最も脈拍検出感
度の良い信号を、正確に選択でき、脈拍を正確に測定で
きるセンサを特定することができる。よって、個人差に
よるセンサのとりつけ具合の違いや、測定部位の動脈の
位置の相違に対応することができる。According to the present invention, the sensor having the maximum pulse wave signal is selected from among the plurality of sensors by comparing the amplitudes of the output signals. And regardless of the difference in the initial level of the pulse wave signal due to the offset of each pulse wave signal that occurs due to the difference in the mounting condition of the sensor, the signal with the highest pulse detection sensitivity among the pulse wave signals can be accurately selected. It is possible to specify a sensor that can accurately measure. Therefore, it is possible to cope with the difference in the mounting condition of the sensor due to the individual difference and the difference in the position of the artery at the measurement site.
【００１１】[0011]
【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の脈拍検出
装置について詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the pulse detecting device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１２】本発明の脈拍検出装置は発光素子と受光素
子からなるセンサを複数個有する脈拍検知器と、該脈拍
検知器の各々のセンサについての受光量の変化の振幅の
大きさを求める手段と、該各センサの振幅を比較し、振
幅が最も大きいセンサを特定する手段と、受光量変化の
振幅の一番大きいセンサの出力信号を演算処理すること
により、脈拍数を求める手段とからなっている。The pulse detecting device of the present invention comprises a pulse detector having a plurality of sensors each consisting of a light emitting element and a light receiving element, and means for obtaining the magnitude of the amplitude of change in the amount of received light for each sensor of the pulse detector. , A means for comparing the amplitudes of the respective sensors and specifying the sensor with the largest amplitude, and a means for calculating the pulse rate by calculating the output signal of the sensor with the largest amplitude of the received light amount change. There is.
【００１３】以下に、各構成要素について詳細に説明を
する。The respective constituent elements will be described in detail below.
【００１４】図１（ａ）は本発明の脈拍検出装置の脈拍
検知器の一実施例の平面図で、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。例として、使用するセ
ンサが４個のばあいについて説明するが、センサの数は
４個には限定されない。センサホルダ１には、赤外線Ｌ
ＥＤまたは豆電球などからなる発光素子２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄと、フォトダイオードまたはフォトトランジス
タなどからなる発光素子にそれぞれ対応する受光素子３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置され、被検体の皮膚に取り
つける側の面には、発光素子の発光、受光素子の受光の
ために開口部１ａが設けられている。本実施例では発光
素子と受光素子の組であるセンサ４個から脈拍検知器９
が構成されている。センサホルダ１は、たとえばベルト
４に取りつけられ、手首、胸周り、首などの測定部位に
ベルト４によってセンサを取りつけ、固定できるように
なっている。FIG. 1 (a) is a plan view of an embodiment of a pulse detector of the pulse detection device of the present invention, and FIG. 1 (b) is FIG.
It is the sectional view on the AA line of (a). As an example, the case of using four sensors will be described, but the number of sensors is not limited to four. The sensor holder 1 has an infrared ray L
Light emitting elements 2a, 2b, 2 composed of EDs or miniature bulbs
c, 2d and a light receiving element 3 corresponding to a light emitting element including a photodiode or a phototransistor, respectively.
a, 3b, 3c, and 3d are arranged, and an opening 1a is provided on the surface of the subject to be attached to the skin for light emission from the light emitting element and light reception from the light receiving element. In this embodiment, the pulse detector 9 is connected to four sensors, which are a set of a light emitting element and a light receiving element.
Is configured. The sensor holder 1 is attached to, for example, a belt 4, and the sensor can be attached and fixed to the measurement site such as the wrist, the chest, and the neck by the belt 4.
【００１５】本発明の脈拍検出装置に備えられた発光素
子からの光の進行経路の一例と受光素子の関係を図２に
示す。図２は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 2 shows the relationship between an example of the traveling path of light from the light emitting element and the light receiving element provided in the pulse detecting device of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【００１６】ここで、脈拍検知量について説明する。セ
ンサホルダ１を被検体１０の測定部位に取りつけたばあ
い、発光素子２ａから発射した光が血管１０ａに到達す
る。到達した光は、血液中のヘモグロビンに吸収され
る。受光素子３ａは、該測定部位内部の血液の量による
光の吸収の大きさの変化、詳しくは、光の透過率または
反射率の変化を受光量変化としてとらえ、受光量の変化
を、脈拍として検出する。ここでは、例として発光素子
２ａと受光素子３ａの組み合わせを取りあげたが、他の
発光素子と受光素子との組み合わせについても同様であ
る。また、図２では、発光素子２ａから投射される光の
進行過程の一例しか示していない。The pulse detection amount will be described below. When the sensor holder 1 is attached to the measurement site of the subject 10, the light emitted from the light emitting element 2a reaches the blood vessel 10a. The arriving light is absorbed by hemoglobin in the blood. The light receiving element 3a captures a change in the amount of absorption of light depending on the amount of blood inside the measurement site, specifically, a change in light transmittance or reflectance as a change in the amount of received light, and the change in the amount of received light as a pulse. To detect. Here, the combination of the light emitting element 2a and the light receiving element 3a is taken as an example, but the same applies to other combinations of the light emitting element and the light receiving element. Further, FIG. 2 shows only an example of the traveling process of the light projected from the light emitting element 2a.
【００１７】つぎに、脈拍検出時の演算処理を行う手順
について説明する。Next, a procedure for performing a calculation process when detecting a pulse will be described.
【００１８】図３は、複数個のセンサの各センサからの
出力信号を信号処理して、脈拍を検出するまでのブロッ
ク図である。発光素子２ａと受光素子３ａを備えたセン
サ（１）、１１ａは、血流量、さらに詳しくは、血液中
のヘモグロビンの量に応じて信号を出力する。この信号
は、脈拍信号だけでなくノイズ信号も含むため、ノイズ
信号を除去するフィルタ６ａを通して、出力する。FIG. 3 is a block diagram of processing the output signals from the plurality of sensors to detect the pulse. The sensors (1) and 11a including the light emitting element 2a and the light receiving element 3a output signals according to the blood flow rate, more specifically, the amount of hemoglobin in blood. Since this signal includes not only the pulse signal but also the noise signal, it is output through the filter 6a that removes the noise signal.
【００１９】ついで、フィルタ６ａを通して出力された
信号を、増幅器７ａにより４０〜１２０ｄＢ程度増幅す
る。この増幅後の出力信号Ｖａが、マイクロコンピュー
タ（以下、マイコンという）５のアナログデジタルポ−
ト（以下、Ａ−Ｄポートという）に入力される。他のセ
ンサ（２）〜（４）１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはそれぞれ
発光素子２ｂと受光素子３ｂ、発光素子２ｃと受光素子
３ｃ、発光素子２ｄと受光素子３ｄを備え、センサ
（１）、１１ａで行われたのと同様に出力信号は増幅さ
れ、それぞれ増幅後の出力信号Ｖb 、Ｖc 、Ｖd とし
て、マイコン５のＡ−Ｄポートに入力される。Then, the signal output through the filter 6a is amplified by the amplifier 7a by about 40 to 120 dB. This amplified output signal Va is an analog digital port of a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 5.
(Hereinafter, referred to as A-D port). The other sensors (2) to (4) 11b, 11c and 11d are provided with the light emitting element 2b and the light receiving element 3b, the light emitting element 2c and the light receiving element 3c, the light emitting element 2d and the light receiving element 3d, respectively. the output signal as was done amplified, the output signal V b after amplification respectively, V c, as V d, is input to the a-D port of the microcomputer 5.
【００２０】つぎに、増幅後の出力信号Ｖa 、Ｖb 、Ｖ
c 、Ｖd のマイコン５内での演算処理手順について説明
する。マイコン５は図３に示される発振器８の発振周波
数を基準に動作する。マイコン５内の演算処理は、この
発振周波数を分周した、基準時間毎のタイマ割込みソフ
トによって処理される。Next, the amplified output signals V a , V b , V
A calculation processing procedure of c and V d in the microcomputer 5 will be described. The microcomputer 5 operates based on the oscillation frequency of the oscillator 8 shown in FIG. The arithmetic processing in the microcomputer 5 is processed by timer interrupt software for each reference time, which is obtained by dividing the oscillation frequency.
【００２１】まず、センサが１個のばあいを例として、
脈拍検出時の演算処理について説明する。信号がタイマ
割込みに入ると、Ａ−Ｄポートから電圧信号を読み込ん
でメモリにデータとして格納する。このとき、同時に時
間データもメモリに格納する。この信号と時間データの
メモリへの格納は、タイマ割込みごとに実行される。First, taking the case of one sensor as an example,
The calculation process when the pulse is detected will be described. When the signal enters the timer interrupt, the voltage signal is read from the AD port and stored in the memory as data. At this time, the time data is also stored in the memory at the same time. The storage of this signal and time data in the memory is executed at each timer interrupt.
【００２２】つぎに、振幅検出手段について説明する。Next, the amplitude detecting means will be described.
【００２３】図４は出力信号の時系列データの一例で、
このデータがメモリに格納されているとして説明する。
まず、１つ目の脈拍信号について、オフセットＶOFST1
を算出する。オフセットは、時系列データ中の電圧信号
の変化が小さいデータ部分を複数個とり、その平均値よ
り算出する。FIG. 4 shows an example of time series data of the output signal.
It is assumed that this data is stored in the memory.
First, for the first pulse signal, the offset V OFST1
To calculate. The offset is calculated from the average value of a plurality of data portions in which the voltage signal change in the time-series data is small.
【００２４】ピーク値Ｖp1については、時系列データの
上昇、下降傾向の切り変わるポイントから算出する。該
ピーク値Ｖp1であるときの時間ｔ1 はデータとしてメモ
リに格納しておく。該オフセットＶOFST1 と該ピーク値
Ｖp1の差、すなわち、Ｖp1−ＶOFST1 が振幅ΔＶ1 に相
当する。ついで、２つ目の脈拍信号についても、１つ目
の脈拍信号のときに行ったのと同様、オフセットＶ
OFST2 とピーク値Ｖp2をメモリに格納し、そのデータか
ら振幅ΔＶ2 を算出し、同時に、ピーク値Ｖp2となると
きの時間ｔ2 と共にメモリに格納しておく。この振幅の
データは、最新のデータが有効であり、以後に説明する
複数のセンサのうち、他のセンサについても同様に最新
の振幅データを使用する。The peak value V p1 is calculated from the point at which the rising and falling tendency of the time series data changes. The time t 1 when the peak value is V p1 is stored in the memory as data. The difference between the offset V OFST1 and the peak value V p1 , that is, V p1 −V OFST1 corresponds to the amplitude ΔV 1 . Then, for the second pulse signal as well, as in the case of the first pulse signal, the offset V
OFST2 and the peak value V p2 are stored in the memory, the amplitude ΔV 2 is calculated from the data, and at the same time, stored in the memory together with the time t 2 when the peak value V p2 is reached. The latest data is effective for this amplitude data, and the latest amplitude data is similarly used for other sensors among a plurality of sensors described later.
【００２５】またこの際、後述する脈拍数を求める手段
で用いる脈拍周期も同時に求めておく。これは２つの信
号のピーク値を検出したのち、メモリに格納されている
信号のピーク値の時間ｔ1 、ｔ2 の差、すなわち、ｔ2
−ｔ1 より信号周期Δｔ1 を算出し、この信号周期Δｔ
1 より、脈拍周期を算出する。そののち、３つ目の脈波
信号が検出されると、２つ目の信号と、３つ目の信号に
対して、同様の演算を行い、以後、信号を検出する度に
脈拍周期を算出する。At this time, the pulse cycle used in the means for obtaining the pulse rate, which will be described later, is also obtained. After detecting the peak values of two signals, this is the difference between the times t 1 and t 2 of the peak values of the signals stored in the memory, that is, t 2
The signal period Δt 1 is calculated from −t 1 and this signal period Δt
From 1 , calculate the pulse cycle. After that, when the third pulse wave signal is detected, the same calculation is performed on the second signal and the third signal, and thereafter, the pulse cycle is calculated each time the signal is detected. To do.
【００２６】さらに、複数個のセンサを備えた脈拍検出
装置について、振幅が最大となるセンサを特定する手段
を図５と図６を用いて説明する。図５は、図１に示され
る脈拍検出装置の４個のセンサを用いたときの各センサ
によって検出された脈波信号を示し、図６は振幅が最大
のセンサを選出してそのセンサにより脈拍数を検出する
手段を示すフローチャートである。Further, with respect to the pulse detection apparatus having a plurality of sensors, a means for specifying the sensor having the maximum amplitude will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a pulse wave signal detected by each sensor when the four sensors of the pulse detection device shown in FIG. 1 are used, and FIG. 6 shows the pulse wave signal detected by the sensor having the largest amplitude. It is a flowchart which shows the means to detect a number.
【００２７】まず、各センサについて、前述のセンサが
１個のばあいと同様の手順で検出した信号の振幅ΔＶと
周期Δｔを算出する（図６のＳ１〜Ｓ４参照）。ここ
で、センサ（１）〜（４）、１１ａ〜１１ｄにおける振
幅と周期をそれぞれΔＶa2、ΔＶb2、ΔＶc2、ΔＶd2と
Δｔa1、Δｔb1、Δｔc1、Δｔd1とする。First, for each sensor, the amplitude .DELTA.V and the period .DELTA.t of the signal detected by the same procedure as in the case where one sensor is used are calculated (see S1 to S4 in FIG. 6). Here, the amplitudes and the periods in the sensors (1) to (4) and 11a to 11d are set to ΔV a2 , ΔV b2 , ΔV c2 , ΔV d2 and Δt a1 , Δt b1 , Δt c1 , and Δt d1 , respectively.
【００２８】各センサについて、振幅と周期を算出した
のち、各信号の振幅の大きさを比較し（Ｓ５参照）て、
最大振幅の脈拍信号を有するセンサを特定する（Ｓ６参
照）。図５の例では、センサ（２）、１１ｂの信号振幅
ΔＶb2が最大であるから、センサ（２）、１１ｂの脈拍
信号を有効な信号とする。After calculating the amplitude and the period for each sensor, the magnitude of the amplitude of each signal is compared (see S5),
The sensor having the pulse signal with the maximum amplitude is specified (see S6). In the example of FIG. 5, since the signal amplitude ΔV b2 of the sensors (2) and 11b is the maximum, the pulse signal of the sensors (2) and 11b is set as an effective signal.
【００２９】最後に、脈拍数を求める手段について説明
する。前述のフローチャートのＳ６で最大振幅の脈拍信
号を有するセンサを特定したのち、そのセンサにおける
脈拍周期を用いて脈拍数を検出する。すなわち、周期Δ
ｔb1の逆数をとり、これを脈拍数として検出する。以
後、信号を検出するごとに同様の演算を行い、その平均
を最終的な脈拍数として表示する。なお、表示される脈
拍数は、信号の検出回数が３〜１０回程度の平均とする
ことが好ましい。Finally, the means for obtaining the pulse rate will be described. After the sensor having the pulse signal with the maximum amplitude is specified in S6 of the above-described flowchart, the pulse rate is detected using the pulse cycle of the sensor. That is, the period Δ
The reciprocal of t b1 is taken and this is detected as the pulse rate. After that, the same calculation is performed every time a signal is detected, and the average thereof is displayed as the final pulse rate. In addition, it is preferable that the displayed pulse rate is an average when the number of signal detections is about 3 to 10 times.
【００３０】前記実施例では、反射光により脈拍を検出
したが、耳たぶなど薄い部位で測定を行うときは発光素
子と受光素子を対向させて透過光の変化を検知すること
もできる。In the above-described embodiment, the pulse is detected by the reflected light, but when the measurement is performed at a thin portion such as an earlobe, the light emitting element and the light receiving element may be opposed to detect the change in the transmitted light.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明では、複数個のセンサが検出した
信号の振幅を比較することにより最大脈波信号を有する
センサを特定し、そのセンサの最大脈波信号を基に脈拍
を検出するため、外部ノイズなどのオフセット成分を除
去して確実に、しかも正確な脈拍数を測定することがで
き、信頼性が大幅に向上する。According to the present invention, the sensor having the maximum pulse wave signal is specified by comparing the amplitudes of the signals detected by a plurality of sensors, and the pulse is detected based on the maximum pulse wave signal of the sensor. , The offset component such as external noise can be removed to measure the pulse rate accurately and accurately, and the reliability is greatly improved.
【００３２】さらに、本発明では複数個のセンサが設け
られているため、利用者の使用法やセッティング場所な
どに関係せず、常に安定した測定結果がえられる。Further, according to the present invention, since a plurality of sensors are provided, stable measurement results can always be obtained regardless of the user's usage or setting place.
【図１】本発明の脈拍検出装置の一実施例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a pulse detection device of the present invention.
【図２】図１（ａ）に示された本発明の一実施例のＢ−
Ｂ線断面図で、発光素子の光の経路と受光素子の関係を
説明した図である。FIG. 2 is a B- of one embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B, illustrating the relationship between the light path of the light emitting element and the light receiving element.
【図３】本発明の脈拍検出装置の信号処理部を示すブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a signal processing unit of the pulse detection device of the present invention.
【図４】１個のセンサにより検出された脈波信号の一例
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a pulse wave signal detected by one sensor.
【図５】本発明の脈拍検出装置の一実施例の４個のセン
サを用いたときの、各センサによって検出された脈波信
号を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a pulse wave signal detected by each sensor when four sensors of one embodiment of the pulse detection device of the present invention are used.
【図６】本発明の脈拍検出装置の一実施例の振幅検出手
段と一番振幅の大きいセンサを特定する手段を示すフロ
ーチャートである。FIG. 6 is a flow chart showing an amplitude detecting means of an embodiment of the pulse detecting device of the present invention and a means for specifying a sensor having the largest amplitude.
【図７】検出された脈拍信号の他の一例を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing another example of the detected pulse signal.
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 発光素子 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 受光素子 ５ マイコン ９ 脈拍検知器 2a, 2b, 2c, 2d light emitting element 3a, 3b, 3c, 3d light receiving element 5 microcomputer 9 pulse detector
Claims (1)
発光素子からの投射光の被検体による反射光もしくは透
過光を前記受光素子により受光し、その光量の変化によ
り脈拍を検知するセンサを複数個有する脈拍検知器と、
該脈拍検知器の各々のセンサの受光素子により受光する
脈拍時の受光量の変化の振幅を検出する手段と、前記複
数個のセンサの受光量の変化の振幅の大きさを比較し一
番振幅が大きいセンサを特定する手段と、該一番振幅が
大きいセンサの出力信号を演算することにより脈拍数を
求める手段とからなる脈拍検出装置。1. A plurality of sensors, each comprising a light emitting element and a light receiving element, wherein the light receiving element receives reflected light or transmitted light of the projection light from the light emitting element by the subject, and detects a pulse by a change in the amount of light. A pulse detector having
A means for detecting the amplitude of the change in the amount of received light at the time of the pulse received by the light receiving element of each sensor of the pulse detector and the magnitude of the amplitude of the change in the amount of received light of the plurality of sensors are compared, and the maximum amplitude is obtained. A pulse detection device comprising means for identifying a sensor having a large pulse width and means for obtaining a pulse rate by calculating an output signal from the sensor having the largest amplitude.
Priority Applications (1)
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| JP6096741A JPH07299043A (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Pulse detecting device |
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| JP6096741A JPH07299043A (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Pulse detecting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299043A true JPH07299043A (en) | 1995-11-14 |
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ID=14173128
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