JPH0144329B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0144329B2 JPH0144329B2 JP56025108A JP2510881A JPH0144329B2 JP H0144329 B2 JPH0144329 B2 JP H0144329B2 JP 56025108 A JP56025108 A JP 56025108A JP 2510881 A JP2510881 A JP 2510881A JP H0144329 B2 JPH0144329 B2 JP H0144329B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heart rate
- heartbeat
- count
- circuit
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は人体の表面電位から心拍タイミングを
捨う心拍センサーの出力から、心拍周期をデジタ
ル的に測定し、所定の心拍数に換算し表示するた
めの心拍数回路に関する。
捨う心拍センサーの出力から、心拍周期をデジタ
ル的に測定し、所定の心拍数に換算し表示するた
めの心拍数回路に関する。
従来の心拍計数回路は、心拍センサーから出力
される心拍に同期したパルス（以後これを心拍パ
ルスと呼ぶ。）の、１周期の間、ある周波数1の
カウントクロツクをカウンターに加え、後にその
カウントされた内容がいかなる心拍数に相当する
かを計算する処理を行なつていた。しかしなが
ら、上記のように心拍パルスの１周期で心拍数を
計算する方法には以下の問題点がある。即ち、人
間の心拍では不整脈でない普通の健康な人でも、
隣り合つた脈周期に多少のばらつきが生じるた
め、心拍パルスの１周期だけで心拍数を換算して
しまうと、前の心拍数と後の心拍数とでその値が
大きく違つてしまうことが考えられ、測定器とし
ての信用を損なう結果にもなつていた。
される心拍に同期したパルス（以後これを心拍パ
ルスと呼ぶ。）の、１周期の間、ある周波数1の
カウントクロツクをカウンターに加え、後にその
カウントされた内容がいかなる心拍数に相当する
かを計算する処理を行なつていた。しかしなが
ら、上記のように心拍パルスの１周期で心拍数を
計算する方法には以下の問題点がある。即ち、人
間の心拍では不整脈でない普通の健康な人でも、
隣り合つた脈周期に多少のばらつきが生じるた
め、心拍パルスの１周期だけで心拍数を換算して
しまうと、前の心拍数と後の心拍数とでその値が
大きく違つてしまうことが考えられ、測定器とし
ての信用を損なう結果にもなつていた。
そこで上記問題点の解決策として、心拍周期か
ら１分間相当の心拍数を換算する場合、定められ
た複数周期（例えば２周期）の心拍パルスを計測
し、これを換算する方法がある。しかし、この方
法では、計測開始の時から心拍パルスが所定の数
だけ入力しないと心拍数を表示しないことにな
り、その間、使用者に対して本当の計器が動作し
ているのかどうかといつた不安感を抱かせる結果
となつていた。
ら１分間相当の心拍数を換算する場合、定められ
た複数周期（例えば２周期）の心拍パルスを計測
し、これを換算する方法がある。しかし、この方
法では、計測開始の時から心拍パルスが所定の数
だけ入力しないと心拍数を表示しないことにな
り、その間、使用者に対して本当の計器が動作し
ているのかどうかといつた不安感を抱かせる結果
となつていた。
本発明は上記の欠点を全て除去するものであ
り、計測開始後に入力される心拍パルスの最初の
１周期から心拍数を計算し、その後は複数周期の
心拍パルスから心拍数を計算する構成とした。以
下本発明を添附図面に基づいて詳細に説明する。
り、計測開始後に入力される心拍パルスの最初の
１周期から心拍数を計算し、その後は複数周期の
心拍パルスから心拍数を計算する構成とした。以
下本発明を添附図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は、本発明の回路実施例であり、心拍セ
ンサーから出力される心拍パルス９を本発明の回
路とマツチングをとる為にワンシヨツトパルス発
生回路１に通し、整形したワンシヨツトパルス１
０をメインコントロール部２に入れる。メインコ
ントロール部２からはカウンター部５に入れるカ
ウントクロツク１７のタイミングを制御するカウ
ントゲート信号１４が出力され、カウント周波数
選択回路３と、サブコントロール部４に入力され
る。メインコントロール部２には、装置の電源オ
ン時などに入るイニシヤライズ信号１１が入力さ
れ、これによりメインコントロール部２は測定開
始状態にセツトされる。測定開始状態ではカウン
ト周波数信号１６が256Hz１８となる様に、カウ
ント周波数セレクト信号１５をカウント周波数選
択回路３に入れる。さらに、カウンター部５にク
ロツクを心拍１周期だけ加えるようにするため、
メインコントロール部２は心拍パルス９と同期し
たワンシヨツトパルス１０を受け、心拍１周期だ
けカウントゲートを開けるようにカウントゲート
信号１４を出力し、カウンター部５にはカウント
クロツク１７が256Hzで心拍１周期の間だけ入つ
てくる。従つてカウンター部５の出力であるカウ
ントデータ２１をみれば、心拍１周期の時間幅が
わかり、あとは心拍数換算回路６でその時間幅に
相当した心拍数換算データ２２を出力してやり、
ラツチクロツク１２で心拍数値をとらえて、ラツ
チデータ２３を表示回路へ入れれば、第１回めの
心拍１周期での心拍数計測が終了する。１回めの
計測で、ラツチクロツク１２が出るとメインコン
トロール部２の中のａ点のレベルが“Ｌ”とな
り、２回め以後の計測では心拍２周期の間カウン
トゲートを開けるようにカウントゲート信号１４
がメインコントロール部２から出力され、カウン
ト周波数信号１６は128Hzとなり、結局カウンタ
ー部５には心拍２周期の間128Hzのカウントクロ
ツク１７が入力される。この場合、カウントデー
タ２１の内容と心拍換算値の関係は、カウント時
間が心拍１周期から２周期へと２倍になつた替わ
りにカウント周波数が256Hzから128Hzへと半分に
なつたので、１回めの計測の時と同じなので、心
拍数換算回路６は兼用して使うことができる。こ
のように心拍数換算回路６はカウントデータ２１
の値に応じて、それに見合う心拍数データを出力
できるような組み合わせ回路で構成しておけば、
計算時間も必要とならず、連続して入つてくる心
拍パルスの周期の中で無視される周期もなくな
る。また換算の精度を上げるには、カウントクロ
ツク１７の周波数を高くして、それ相応にカウン
ターのBIT数を増やし換算回路の内容を変えれれ
ば良く、カウンターと換算回路のサイズを問わな
ければ、充分過ぎる程の精度にまでも上げること
ができる。本発明の回路の動作タイミングを示し
たものが、第２図、第３図、第４図、第５図であ
る。第２図では、回路の基本的なタイミングをつ
くつているストローブ信号２７を示している。第
３図はワンシヨツトパルス発生回路１で作られる
心拍パルスに同期したワンシヨツトパルス１０を
示したものである。第４図は、電源オン時などに
入るイニシヤライズ信号１１が出た後の回路動作
を示したものであり、ｂのタイミングでワンシヨ
ツトパルス１０が入つてから次にワンシヨツトパ
ルス１０が入るまで、つまり心拍１周期の間カウ
ントゲート信号１４が“Ｌ”レベルとなり、256
Hzのカウントクロツク１７がカウンター部５に送
り込まれる。ｅのタイミングでカウントゲート信
号１４が“Ｈ”レベルに戻ると、即座にラツチク
ロツク１２が出る。このとき心拍数換算回路６か
らはカウントデータ２１の内容に応じて心拍数換
算データ２２が出力されており、この時の内容を
ラツチ回路７はラツチクロツク１２が出ると同時
に読み込み、保持し表示回路で表示する。ラツチ
クロツク１２が出てから続いてリセツトパルス１
３が出力され、カウンター部５をリセツトし、メ
インコントロール部２を次回の計数を心拍２周期
の平均で表示する形態にセツトする。リセツトパ
ルス１３が出ると同時にカウントゲート信号１４
は再び“Ｌ”レベルとなり、ワンシヨツトパルス
１０が２回入ると“Ｈ”レベルに戻る。このとき
は、心拍２周期の間128Hzのカウントクロツク１
７がカウンター部５に送られ、カウントデータ２
１の内容に応じて出力された心拍数換算データ
を、１回めの表示の際と同様にラツチクロツク１
２でとらえて保持して表示し、リセツトパルス１
３でカウンター部５をリセツトしてカウントゲー
ト１４を“Ｌ”レベルに戻し、以後このサイクル
を繰り返してゆく。第５図は、測定者が途中で計
測をやめ、ワンシヨツトパルス１０が入らなくな
つたためにカウンターがオーバーフローを起こし
た時のタイミング図である。ｄのタイミングでラ
ツチクロツク１２を出し、続いてリセツトパルス
１３を出した後、ワンシヨツトパルス１０が入る
までに時間がかかるとカウンターからオーバーフ
ロー信号２０が出て、ｈ端子は256Hz１周期の間
“Ｈ”レベルとなる。このｈ端子のレベルによつ
てカウントゲート信号１４は“Ｈ”レベルに戻さ
れ、ラツチクロツク１２が出ようとするが、ｈ端
子のレベルでこれを禁止し、オーバーフローした
結果のカウントデータ２１による意味のない心拍
数表示をするのを禁止し、リセツトパルス１３の
みを出しカウンターをリセツトし、メインコント
ロール部２を計測待ち状態にする。この後のタ
イミングでワンシヨツトパルス１０が入ると、初
期の状態から計測をはじめ、ｇのタイミングでラ
ツチクロツク１２と続いてリセツトパルス１３を
出して心拍数を表示し、計測を続行する。第６図
に示したのが、心拍数換算回路の入出力図の１例
である。たとえば心拍１周期の間256Hzのクロツ
クをカウンタに入れた場合、カウントデータ２１
が191となつたならば、それに相当する心拍数は
81となるため、これを上位桁と下位桁に分けて
BCDコードで出力してやれば、これを基に表示
回路８で81なる心拍数表示をすることになる。
ンサーから出力される心拍パルス９を本発明の回
路とマツチングをとる為にワンシヨツトパルス発
生回路１に通し、整形したワンシヨツトパルス１
０をメインコントロール部２に入れる。メインコ
ントロール部２からはカウンター部５に入れるカ
ウントクロツク１７のタイミングを制御するカウ
ントゲート信号１４が出力され、カウント周波数
選択回路３と、サブコントロール部４に入力され
る。メインコントロール部２には、装置の電源オ
ン時などに入るイニシヤライズ信号１１が入力さ
れ、これによりメインコントロール部２は測定開
始状態にセツトされる。測定開始状態ではカウン
ト周波数信号１６が256Hz１８となる様に、カウ
ント周波数セレクト信号１５をカウント周波数選
択回路３に入れる。さらに、カウンター部５にク
ロツクを心拍１周期だけ加えるようにするため、
メインコントロール部２は心拍パルス９と同期し
たワンシヨツトパルス１０を受け、心拍１周期だ
けカウントゲートを開けるようにカウントゲート
信号１４を出力し、カウンター部５にはカウント
クロツク１７が256Hzで心拍１周期の間だけ入つ
てくる。従つてカウンター部５の出力であるカウ
ントデータ２１をみれば、心拍１周期の時間幅が
わかり、あとは心拍数換算回路６でその時間幅に
相当した心拍数換算データ２２を出力してやり、
ラツチクロツク１２で心拍数値をとらえて、ラツ
チデータ２３を表示回路へ入れれば、第１回めの
心拍１周期での心拍数計測が終了する。１回めの
計測で、ラツチクロツク１２が出るとメインコン
トロール部２の中のａ点のレベルが“Ｌ”とな
り、２回め以後の計測では心拍２周期の間カウン
トゲートを開けるようにカウントゲート信号１４
がメインコントロール部２から出力され、カウン
ト周波数信号１６は128Hzとなり、結局カウンタ
ー部５には心拍２周期の間128Hzのカウントクロ
ツク１７が入力される。この場合、カウントデー
タ２１の内容と心拍換算値の関係は、カウント時
間が心拍１周期から２周期へと２倍になつた替わ
りにカウント周波数が256Hzから128Hzへと半分に
なつたので、１回めの計測の時と同じなので、心
拍数換算回路６は兼用して使うことができる。こ
のように心拍数換算回路６はカウントデータ２１
の値に応じて、それに見合う心拍数データを出力
できるような組み合わせ回路で構成しておけば、
計算時間も必要とならず、連続して入つてくる心
拍パルスの周期の中で無視される周期もなくな
る。また換算の精度を上げるには、カウントクロ
ツク１７の周波数を高くして、それ相応にカウン
ターのBIT数を増やし換算回路の内容を変えれれ
ば良く、カウンターと換算回路のサイズを問わな
ければ、充分過ぎる程の精度にまでも上げること
ができる。本発明の回路の動作タイミングを示し
たものが、第２図、第３図、第４図、第５図であ
る。第２図では、回路の基本的なタイミングをつ
くつているストローブ信号２７を示している。第
３図はワンシヨツトパルス発生回路１で作られる
心拍パルスに同期したワンシヨツトパルス１０を
示したものである。第４図は、電源オン時などに
入るイニシヤライズ信号１１が出た後の回路動作
を示したものであり、ｂのタイミングでワンシヨ
ツトパルス１０が入つてから次にワンシヨツトパ
ルス１０が入るまで、つまり心拍１周期の間カウ
ントゲート信号１４が“Ｌ”レベルとなり、256
Hzのカウントクロツク１７がカウンター部５に送
り込まれる。ｅのタイミングでカウントゲート信
号１４が“Ｈ”レベルに戻ると、即座にラツチク
ロツク１２が出る。このとき心拍数換算回路６か
らはカウントデータ２１の内容に応じて心拍数換
算データ２２が出力されており、この時の内容を
ラツチ回路７はラツチクロツク１２が出ると同時
に読み込み、保持し表示回路で表示する。ラツチ
クロツク１２が出てから続いてリセツトパルス１
３が出力され、カウンター部５をリセツトし、メ
インコントロール部２を次回の計数を心拍２周期
の平均で表示する形態にセツトする。リセツトパ
ルス１３が出ると同時にカウントゲート信号１４
は再び“Ｌ”レベルとなり、ワンシヨツトパルス
１０が２回入ると“Ｈ”レベルに戻る。このとき
は、心拍２周期の間128Hzのカウントクロツク１
７がカウンター部５に送られ、カウントデータ２
１の内容に応じて出力された心拍数換算データ
を、１回めの表示の際と同様にラツチクロツク１
２でとらえて保持して表示し、リセツトパルス１
３でカウンター部５をリセツトしてカウントゲー
ト１４を“Ｌ”レベルに戻し、以後このサイクル
を繰り返してゆく。第５図は、測定者が途中で計
測をやめ、ワンシヨツトパルス１０が入らなくな
つたためにカウンターがオーバーフローを起こし
た時のタイミング図である。ｄのタイミングでラ
ツチクロツク１２を出し、続いてリセツトパルス
１３を出した後、ワンシヨツトパルス１０が入る
までに時間がかかるとカウンターからオーバーフ
ロー信号２０が出て、ｈ端子は256Hz１周期の間
“Ｈ”レベルとなる。このｈ端子のレベルによつ
てカウントゲート信号１４は“Ｈ”レベルに戻さ
れ、ラツチクロツク１２が出ようとするが、ｈ端
子のレベルでこれを禁止し、オーバーフローした
結果のカウントデータ２１による意味のない心拍
数表示をするのを禁止し、リセツトパルス１３の
みを出しカウンターをリセツトし、メインコント
ロール部２を計測待ち状態にする。この後のタ
イミングでワンシヨツトパルス１０が入ると、初
期の状態から計測をはじめ、ｇのタイミングでラ
ツチクロツク１２と続いてリセツトパルス１３を
出して心拍数を表示し、計測を続行する。第６図
に示したのが、心拍数換算回路の入出力図の１例
である。たとえば心拍１周期の間256Hzのクロツ
クをカウンタに入れた場合、カウントデータ２１
が191となつたならば、それに相当する心拍数は
81となるため、これを上位桁と下位桁に分けて
BCDコードで出力してやれば、これを基に表示
回路８で81なる心拍数表示をすることになる。
以上のように本発明によれば、計測開始後に入
力された心拍パルスの最初の１周期を計測してと
りあえず心拍数を換算し、その後は心拍パルスの
複数周期を計測して心拍数に換算する構成を有し
ているので、計測後すぐに心拍値が表示され、そ
の後、より正確な心拍数が大きなばらつきなく表
示されるので、使用者にとつて安心して使用でき
る心拍数計が実現できるものである。
力された心拍パルスの最初の１周期を計測してと
りあえず心拍数を換算し、その後は心拍パルスの
複数周期を計測して心拍数に換算する構成を有し
ているので、計測後すぐに心拍値が表示され、そ
の後、より正確な心拍数が大きなばらつきなく表
示されるので、使用者にとつて安心して使用でき
る心拍数計が実現できるものである。
尚、心拍数換算回路をROMで構成するなら
ば、今後の半導体集積回路技術の向上により心拍
数換算回路がより小さくまとまる可能性があり、
心拍計数回路を１チツプのI.C.に組み入れた場
合、より小さなマスクレイアウトで回路が実現で
きるという効果がある。
ば、今後の半導体集積回路技術の向上により心拍
数換算回路がより小さくまとまる可能性があり、
心拍計数回路を１チツプのI.C.に組み入れた場
合、より小さなマスクレイアウトで回路が実現で
きるという効果がある。
また、本発明の心拍計数回路を、水晶発振回路
を有するたとえば電子時計の機能の１つとした場
合、水晶発振回路の非常に正確な周波数で心拍計
数回路の各クロツクを構成することができ、より
正確な心拍数表示ができるという効果がある。
を有するたとえば電子時計の機能の１つとした場
合、水晶発振回路の非常に正確な周波数で心拍計
数回路の各クロツクを構成することができ、より
正確な心拍数表示ができるという効果がある。
第１図は本発明の実施回路例であり、第２図、
第３図、第４図、第５図は動作を説明する為のタ
イミング図であり、第６図は心拍数換算図の１例
である。 １…ワンシヨツトパルス発生回路、２…メイン
コントロール部、３…カウント周波数選択回路、
４…サブコントロール部、５…カウンター部、６
…心拍数換算回路、７…ラツチ回路、８…表示回
路、９…心拍パルス、１０…ワンシヨツトパル
ス、１１…イニシヤライズ信号、１２…ラツチク
ロツク、１３…リセツトパルス、１４…カウント
ゲート信号、１５…カウント周波数セレクト信
号、１６…カウント周波数信号、１７…カウント
クロツク、１８…256Hz、１９…128Hz、２０…オ
ーバーフロー信号、２１…カウントデータ、２２
…心拍数換算データ、２３…ラツチデータ、２４
…ワンシヨツトパルス作成用信号、２５…1024
Hz、２６…512Hz、２７…ストローブ信号。
第３図、第４図、第５図は動作を説明する為のタ
イミング図であり、第６図は心拍数換算図の１例
である。 １…ワンシヨツトパルス発生回路、２…メイン
コントロール部、３…カウント周波数選択回路、
４…サブコントロール部、５…カウンター部、６
…心拍数換算回路、７…ラツチ回路、８…表示回
路、９…心拍パルス、１０…ワンシヨツトパル
ス、１１…イニシヤライズ信号、１２…ラツチク
ロツク、１３…リセツトパルス、１４…カウント
ゲート信号、１５…カウント周波数セレクト信
号、１６…カウント周波数信号、１７…カウント
クロツク、１８…256Hz、１９…128Hz、２０…オ
ーバーフロー信号、２１…カウントデータ、２２
…心拍数換算データ、２３…ラツチデータ、２４
…ワンシヨツトパルス作成用信号、２５…1024
Hz、２６…512Hz、２７…ストローブ信号。
Claims (1)
- １ 心拍パルスを入力し、測定開始後の心拍パル
スの最初の１周期の間に入力されるクロツクパル
ス及び前記１周期の後の所定の複数周期の間に入
力されるクロツクパルスをカウントするカウンタ
と、前記カウンタのカウント値を入力し前記カウ
ント値に従つて１分間相当の心拍数を換算して心
拍数換算データを出力する心拍数換算回路と、前
記心拍数換算データにより心拍数を表示する表示
回路とを備えたことを特徴とする心拍計数回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56025108A JPS57139323A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Cardiac pulse calculating circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56025108A JPS57139323A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Cardiac pulse calculating circuit |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005549A Division JPH021228A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 心拍計数回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57139323A JPS57139323A (en) | 1982-08-28 |
| JPH0144329B2 true JPH0144329B2 (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=12156722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56025108A Granted JPS57139323A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Cardiac pulse calculating circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57139323A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118104U (ja) * | 1984-07-05 | 1986-02-01 | 粛 泰洋 | 電子式早判り脈摶計数器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5460786A (en) * | 1977-05-13 | 1979-05-16 | Labora Mannheim Gmbh | Device for measuring pulse rate frequency operated digitally |
-
1981
- 1981-02-23 JP JP56025108A patent/JPS57139323A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57139323A (en) | 1982-08-28 |
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