JPS6334730B2 - - Google Patents
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- JPS6334730B2 JPS6334730B2 JP57141268A JP14126882A JPS6334730B2 JP S6334730 B2 JPS6334730 B2 JP S6334730B2 JP 57141268 A JP57141268 A JP 57141268A JP 14126882 A JP14126882 A JP 14126882A JP S6334730 B2 JPS6334730 B2 JP S6334730B2
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- JP
- Japan
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- pulse
- wave
- dichrotake
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- component
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000009532 heart rate measurement Methods 0.000 description 3
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
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- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は脈拍検出装置に関するものである。
現代人は漫性の運動不足であり、かつ摂取栄養
は年々向上してきているため、肥満となる人が増
加してきている。肥満は糖尿病などの成人病の原
因になり、今日多くの人々が肥満、運動不足を解
消するべくジヨギングなどの運動に励んでいる。
しかし、日頃運動をしていない人が急に運動をす
るのは非常に危険であり、負荷の小さい運動から
徐々に体をなじませていく必要がある。運動負荷
の目安をつけるのに、現在脈拍数による方法が用
いられている。脈拍を電気的に検知する方法とし
て光電式脈拍センサーが多く用いられている。こ
の光電式の脈拍センサーは、例えば発光ダイオー
ドとフオトトランジスタとからなり、発光ダイオ
ードの光を指先などに投射して、その反射波をフ
オトトランジスタで受光して脈拍を検知するよう
になつている。この脈拍センサーからの出力は第
１図に示すような波形を有するものであり、同図
ａに示すようなデイクロテイク波（図中Ａ）と、
同図ｂに示すような呼吸に伴う基線変動（図中の
破線Ｂ）との成分があり、これらの成分が図中ｘ
に示すように脈拍検出ミスをひき起こす原因とな
る場合がある。尚、第１図ａは運動する前の脈波
を示し、第１図ｂは運動後呼吸が乱れたときの脈
波であり、第１図イは検出波形、第１図ロは波形
整形後の波形を示す。そこで、デイクロテイク波
を除去するのに従来では、ローパスフイルタを用
い、また呼吸に伴う基線変動成分を除去するのに
ハイパスフイルタを２段用いていた。つまり、脈
波信号の中心周波数成分は１〜２Hzであり、デイ
クロテイク波のそれはおよそ５Hzである。また、
デイクロテイク波の大きさは脈波中心成分に比較
して1/5程度である。一方、呼吸に伴う基線変動
の周波数成分は最大0.5Hzであり、その大きさは
脈波中心成分とほぼ同じ値となつている。これ
ら、脈波中心成分に対するデイクロテイク波及び
基線変動成分の大きさをほぼ1/10以下にすれば、
ミスカウントなく脈波成分をカウントすることが
できる。従つて、デイクロテイク波と基線変動成
分を脈波成分の1/10以下にしようとすると、デイ
クロテイク波は1/2、基線変動成分は1/10だけ減
衰させる必要がある。そのため、従来、デイクロ
テイク波を減衰させるのに、ローパスフイルタを
用い、その遮断周波数を２Hzとし、減衰率を−
6dB／octとすることで、デイクロテイク波を脈
波成分に比較して1/10以下に抑えるようにしてい
た。また、基線変動成分を脈波成分より1/10以下
に抑えるのに、基線変動成分より周波数が高い脈
波成分を通過させるべく、従来はハイパスフイル
タを用いていたのであるが、このハイパスフイル
タの遮断周波数を１Hzとした場合、−20dB／oct
の減衰率を必要とする。従つて、従来この減衰率
を得るために、−12dB／octの２次のハイパスフ
イルタを２段用いたり、減衰率は大きい（−
20dB／oct）が構造が複雑で特殊な高次のハイパ
スフイルタを一段用いていた。そのため、回路構
成部品が多くなり、コストアツプになる。また部
品点数を減らして、つまりハイパスフイルタを１
段とするとコストダウンは図れるものの、基線変
動成分を除去しきれなくなつて、ミスカウントが
発生する場合があり、正確な脈拍測定ができない
という問題があつた。
は年々向上してきているため、肥満となる人が増
加してきている。肥満は糖尿病などの成人病の原
因になり、今日多くの人々が肥満、運動不足を解
消するべくジヨギングなどの運動に励んでいる。
しかし、日頃運動をしていない人が急に運動をす
るのは非常に危険であり、負荷の小さい運動から
徐々に体をなじませていく必要がある。運動負荷
の目安をつけるのに、現在脈拍数による方法が用
いられている。脈拍を電気的に検知する方法とし
て光電式脈拍センサーが多く用いられている。こ
の光電式の脈拍センサーは、例えば発光ダイオー
ドとフオトトランジスタとからなり、発光ダイオ
ードの光を指先などに投射して、その反射波をフ
オトトランジスタで受光して脈拍を検知するよう
になつている。この脈拍センサーからの出力は第
１図に示すような波形を有するものであり、同図
ａに示すようなデイクロテイク波（図中Ａ）と、
同図ｂに示すような呼吸に伴う基線変動（図中の
破線Ｂ）との成分があり、これらの成分が図中ｘ
に示すように脈拍検出ミスをひき起こす原因とな
る場合がある。尚、第１図ａは運動する前の脈波
を示し、第１図ｂは運動後呼吸が乱れたときの脈
波であり、第１図イは検出波形、第１図ロは波形
整形後の波形を示す。そこで、デイクロテイク波
を除去するのに従来では、ローパスフイルタを用
い、また呼吸に伴う基線変動成分を除去するのに
ハイパスフイルタを２段用いていた。つまり、脈
波信号の中心周波数成分は１〜２Hzであり、デイ
クロテイク波のそれはおよそ５Hzである。また、
デイクロテイク波の大きさは脈波中心成分に比較
して1/5程度である。一方、呼吸に伴う基線変動
の周波数成分は最大0.5Hzであり、その大きさは
脈波中心成分とほぼ同じ値となつている。これ
ら、脈波中心成分に対するデイクロテイク波及び
基線変動成分の大きさをほぼ1/10以下にすれば、
ミスカウントなく脈波成分をカウントすることが
できる。従つて、デイクロテイク波と基線変動成
分を脈波成分の1/10以下にしようとすると、デイ
クロテイク波は1/2、基線変動成分は1/10だけ減
衰させる必要がある。そのため、従来、デイクロ
テイク波を減衰させるのに、ローパスフイルタを
用い、その遮断周波数を２Hzとし、減衰率を−
6dB／octとすることで、デイクロテイク波を脈
波成分に比較して1/10以下に抑えるようにしてい
た。また、基線変動成分を脈波成分より1/10以下
に抑えるのに、基線変動成分より周波数が高い脈
波成分を通過させるべく、従来はハイパスフイル
タを用いていたのであるが、このハイパスフイル
タの遮断周波数を１Hzとした場合、−20dB／oct
の減衰率を必要とする。従つて、従来この減衰率
を得るために、−12dB／octの２次のハイパスフ
イルタを２段用いたり、減衰率は大きい（−
20dB／oct）が構造が複雑で特殊な高次のハイパ
スフイルタを一段用いていた。そのため、回路構
成部品が多くなり、コストアツプになる。また部
品点数を減らして、つまりハイパスフイルタを１
段とするとコストダウンは図れるものの、基線変
動成分を除去しきれなくなつて、ミスカウントが
発生する場合があり、正確な脈拍測定ができない
という問題があつた。
本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、脈拍センサーにより検出された脈波から、デ
イクロテイク波と基線変動の周波数成分を除去す
るフイルタ回路をバンドパスフイルタとハイパス
フイルタとの少ない回路部品で構成し、正確な脈
拍測定ができることを目的とした脈拍検出装置を
提供するものである。
て、脈拍センサーにより検出された脈波から、デ
イクロテイク波と基線変動の周波数成分を除去す
るフイルタ回路をバンドパスフイルタとハイパス
フイルタとの少ない回路部品で構成し、正確な脈
拍測定ができることを目的とした脈拍検出装置を
提供するものである。
以下本発明の実施例を図面により詳述する。本
発明は、デイクロテイク波と基線変動の周波数成
分を除去するフイルタの構成を要旨とするもので
あり、後述する理由により、バンドパスフイルタ
とハイパスフイルタとからなるフイルタ回路を構
成したものである。第２図が脈波信号を通過せし
めるようにしたフイルタ回路４のブロツク図であ
り、遮断周波数が１〜２Hzの間で、遮断特性が−
6dB／oct.、Ｑ≒１としたバンドパスフイルタ２
と、遮断周波数が0.9〜１Hzの間で、遮断特性が
約−15dB／oct.、Ｑ≒２としたハイパスフイル
タ３から成つている。脈波信号の中心周波数成分
は１〜２Hzであり、デイクロテイク波のそれはお
よそ５Hzである。またその大きさは脈波中心成分
に比較して1/5程度である。呼吸に伴う基線変動
の周波数成分は最大0.5Hzであり、その大きさは
脈波中心成分とほぼ同じ値となつている。いま、
脈波から脈拍パルスを変換するためにデイクロテ
イク波と基線変動成分とを脈波成分の1/10以下に
しようとすると、デイクロテイク波は1/2、基線
変動成分は1/10だけ減衰させる必要がある。この
ために必要なフイルタの減衰率は、デイクロテイ
ク波の場合、フイルタの遮断周波数を２Hzと仮定
すると−6dB／octあれば脈波成分に比較して1/1
０以下にすることができる。また基線変動成分の
場合は遮断周波数を１Hzと仮定すると、−20dB／
octの減衰率を必要とする。この減衰率を得るた
めには、上述したように通常２次のハイパスフイ
ルタ（−12dB／oct）を２段必要とするが、本発
明の構成では、ハイパスフイルタ３のＱを２と大
きくすることにより、減衰率を大きくし（−
15dB／oct）、さらにデイクロテイク波を除去す
るフイルタをバンドパスフイルタ３（−6dB／
oct）とすることにより、合計−21dB／octの遮
断特性を得ているものであり、脈波成分からデイ
クロテイク波と基線変動成分を少ない回路構成部
品で除去することを可能としたものである。第３
図はこのフイルタ回路４の遮断特性を示すもので
あり、バンドパスフイルタ２でデイクロテイク波
を減衰せしめ、バンドパスフイルタ２の周波数の
低い側とハイパスフイルタ３とで基線変動成分を
減衰せしめている。第４図は全体のブロツク図を
示し、第５図は脈波を示している。第５図ａはフ
イルタ回路４の入力側の波形図を示し、第５図ｂ
はフイルタ回路４の出力の波形を示している。ま
た第５図イは運動前を、第５図ロは運動後の波形
を示している。
発明は、デイクロテイク波と基線変動の周波数成
分を除去するフイルタの構成を要旨とするもので
あり、後述する理由により、バンドパスフイルタ
とハイパスフイルタとからなるフイルタ回路を構
成したものである。第２図が脈波信号を通過せし
めるようにしたフイルタ回路４のブロツク図であ
り、遮断周波数が１〜２Hzの間で、遮断特性が−
6dB／oct.、Ｑ≒１としたバンドパスフイルタ２
と、遮断周波数が0.9〜１Hzの間で、遮断特性が
約−15dB／oct.、Ｑ≒２としたハイパスフイル
タ３から成つている。脈波信号の中心周波数成分
は１〜２Hzであり、デイクロテイク波のそれはお
よそ５Hzである。またその大きさは脈波中心成分
に比較して1/5程度である。呼吸に伴う基線変動
の周波数成分は最大0.5Hzであり、その大きさは
脈波中心成分とほぼ同じ値となつている。いま、
脈波から脈拍パルスを変換するためにデイクロテ
イク波と基線変動成分とを脈波成分の1/10以下に
しようとすると、デイクロテイク波は1/2、基線
変動成分は1/10だけ減衰させる必要がある。この
ために必要なフイルタの減衰率は、デイクロテイ
ク波の場合、フイルタの遮断周波数を２Hzと仮定
すると−6dB／octあれば脈波成分に比較して1/1
０以下にすることができる。また基線変動成分の
場合は遮断周波数を１Hzと仮定すると、−20dB／
octの減衰率を必要とする。この減衰率を得るた
めには、上述したように通常２次のハイパスフイ
ルタ（−12dB／oct）を２段必要とするが、本発
明の構成では、ハイパスフイルタ３のＱを２と大
きくすることにより、減衰率を大きくし（−
15dB／oct）、さらにデイクロテイク波を除去す
るフイルタをバンドパスフイルタ３（−6dB／
oct）とすることにより、合計−21dB／octの遮
断特性を得ているものであり、脈波成分からデイ
クロテイク波と基線変動成分を少ない回路構成部
品で除去することを可能としたものである。第３
図はこのフイルタ回路４の遮断特性を示すもので
あり、バンドパスフイルタ２でデイクロテイク波
を減衰せしめ、バンドパスフイルタ２の周波数の
低い側とハイパスフイルタ３とで基線変動成分を
減衰せしめている。第４図は全体のブロツク図を
示し、第５図は脈波を示している。第５図ａはフ
イルタ回路４の入力側の波形図を示し、第５図ｂ
はフイルタ回路４の出力の波形を示している。ま
た第５図イは運動前を、第５図ロは運動後の波形
を示している。
脈拍センサー１からの第５図ａに示すような出
力はフイルタ回路４により、同図ｂに示す波形と
なり、脈波は次段のアンプ６で増巾され、さら
に、アンプ６の出力はコンパレータ７により波形
整形される。そして制御部により脈拍パルスがカ
ウトされて、脈拍数として表示器９にて例えばデ
ジタル表示される。尚、アンプ６、コンパレータ
７、制御部８および表示器９で演算検出回路５が
構成される。
力はフイルタ回路４により、同図ｂに示す波形と
なり、脈波は次段のアンプ６で増巾され、さら
に、アンプ６の出力はコンパレータ７により波形
整形される。そして制御部により脈拍パルスがカ
ウトされて、脈拍数として表示器９にて例えばデ
ジタル表示される。尚、アンプ６、コンパレータ
７、制御部８および表示器９で演算検出回路５が
構成される。
本発明は上述のように、脈拍を検知する脈拍セ
ンサーと、脈拍の脈波信号の周波数成分を通過せ
しめるとともに脈拍に含まれるデイクロテイク波
の周波数成分を除去するバンドパスフイルタおよ
び呼吸に伴い生じるデイクロテイク波と前記脈波
信号の周波数より低い基線変動の周波数成分を前
記バンドパスフイルタとともに除去するハイパス
フイルタとからなるフイルタ回路と、フイルタ回
路から出力される脈拍を演算して脈拍数を検出す
る演算検出回路とを設けているから、フイルタ回
路は、バンドパスフイルタとハイパスフイルタと
を組合せることにより、バンドパスフイルタでデ
イクロテイク波を、また、脈波成分と同じ位の基
線変動成分は、バンドパスフイルタの減衰率とハ
イパスフイルタの減衰率とで夫々減衰させること
ができるため、つまり、デイクロテイク波を減衰
させるバンドパスフイルタをも利用することで、
ハイパスフイルタとの使用により、基線変動成分
を効果的に減衰させることができるものであり、
そのため、ハイパスフイルタを２段用いたり、特
殊な高次のハイパスフイルタを用いていた従来と
比べて、少ない回路部品でフイルタ回路を構成で
き、コストダウンを図ることができる上に正確な
脈拍測定ができる効果を奏する。
ンサーと、脈拍の脈波信号の周波数成分を通過せ
しめるとともに脈拍に含まれるデイクロテイク波
の周波数成分を除去するバンドパスフイルタおよ
び呼吸に伴い生じるデイクロテイク波と前記脈波
信号の周波数より低い基線変動の周波数成分を前
記バンドパスフイルタとともに除去するハイパス
フイルタとからなるフイルタ回路と、フイルタ回
路から出力される脈拍を演算して脈拍数を検出す
る演算検出回路とを設けているから、フイルタ回
路は、バンドパスフイルタとハイパスフイルタと
を組合せることにより、バンドパスフイルタでデ
イクロテイク波を、また、脈波成分と同じ位の基
線変動成分は、バンドパスフイルタの減衰率とハ
イパスフイルタの減衰率とで夫々減衰させること
ができるため、つまり、デイクロテイク波を減衰
させるバンドパスフイルタをも利用することで、
ハイパスフイルタとの使用により、基線変動成分
を効果的に減衰させることができるものであり、
そのため、ハイパスフイルタを２段用いたり、特
殊な高次のハイパスフイルタを用いていた従来と
比べて、少ない回路部品でフイルタ回路を構成で
き、コストダウンを図ることができる上に正確な
脈拍測定ができる効果を奏する。
第１図ａ，ｂは脈波の波形図、第２図は本発明
の実施例のフイルタ回路のブロツク図、第３図は
同上のフイルタ回路の周波数特性図、第４図は同
上の全体のブロツク図、第５図ａ，ｂは同上の動
作波形図を示す。 １は脈拍センサー、２はバンドパスフイルタ、
３はハイパスフイルタ、４はフイルタ回路、５は
演算検出回路を示す。
の実施例のフイルタ回路のブロツク図、第３図は
同上のフイルタ回路の周波数特性図、第４図は同
上の全体のブロツク図、第５図ａ，ｂは同上の動
作波形図を示す。 １は脈拍センサー、２はバンドパスフイルタ、
３はハイパスフイルタ、４はフイルタ回路、５は
演算検出回路を示す。
Claims (1)
- １ 脈拍を検知する脈拍センサーと、脈拍の脈波
信号の周波数成分を通過せしめるとともに脈拍に
含まれるデイクロテイク波の周波数成分を除去す
るバンドパスフイルタおよび呼吸に伴い生じるデ
イクロテイク波と前記脈波信号の周波数より低い
基線変動の周波数成分を前記バンドパスフイルタ
とともに除去するハイパスフイルタとからなるフ
イルタ回路と、フイルタ回路から出力される脈拍
を演算して脈拍数を検出する演算検出回路とから
成る脈拍検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141268A JPS5932437A (ja) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | 脈拍検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141268A JPS5932437A (ja) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | 脈拍検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5932437A JPS5932437A (ja) | 1984-02-21 |
| JPS6334730B2 true JPS6334730B2 (ja) | 1988-07-12 |
Family
ID=15287940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141268A Granted JPS5932437A (ja) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | 脈拍検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932437A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61187836A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | 株式会社 津山金属製作所 | 脈拍計 |
| US8655436B2 (en) | 2005-09-27 | 2014-02-18 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Heart rate meter and heart beat detecting method |
| JP6199677B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2017-09-20 | 株式会社日立製作所 | 超音波診断装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965084A (ja) * | 1972-08-23 | 1974-06-24 | ||
| JPS5392577A (en) * | 1977-01-22 | 1978-08-14 | Anima Corp | Method of measuring respiration and heart motion |
| JPS54162882A (en) * | 1978-06-09 | 1979-12-24 | Keiper Dynafit | Generator of interrdigid corresponding to series of pulsation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5463484U (ja) * | 1977-10-13 | 1979-05-04 |
-
1982
- 1982-08-14 JP JP57141268A patent/JPS5932437A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965084A (ja) * | 1972-08-23 | 1974-06-24 | ||
| JPS5392577A (en) * | 1977-01-22 | 1978-08-14 | Anima Corp | Method of measuring respiration and heart motion |
| JPS54162882A (en) * | 1978-06-09 | 1979-12-24 | Keiper Dynafit | Generator of interrdigid corresponding to series of pulsation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5932437A (ja) | 1984-02-21 |
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