JPH0152015B2 - - Google Patents

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JPH0152015B2
JPH0152015B2 JP57134836A JP13483682A JPH0152015B2 JP H0152015 B2 JPH0152015 B2 JP H0152015B2 JP 57134836 A JP57134836 A JP 57134836A JP 13483682 A JP13483682 A JP 13483682A JP H0152015 B2 JPH0152015 B2 JP H0152015B2
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JP
Japan
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heartbeat
signal
heartbeat waveform
heart rate
switch
Prior art date
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Application number
JP57134836A
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Japanese (ja)
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JPS5925731A (en
Inventor
Yoshihiro Naruse
Hiroshi Takeshita
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Shinsangyo Kaihatsu KK
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Shinsangyo Kaihatsu KK filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP57134836A priority Critical patent/JPS5925731A/en
Publication of JPS5925731A publication Critical patent/JPS5925731A/en
Publication of JPH0152015B2 publication Critical patent/JPH0152015B2/ja
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  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、人の脈拍を測定する心拍計に関し、
特に車上に搭載する心拍計に関する。 車輛を運転する場合、ドライバの健康状態が好
ましくないと、事故をひきおこす可能性が高い。
たとえば、長時間休みなく運転を続ける場合に
は、疲労が蓄積して健康状態が悪化し、集中力の
低下等が生ずる。 人の健康状態を知りうる1つのバロメータとし
て心拍数がある。心拍数を測定する装置として
は、最近では携帯用の小型の心拍計が売られてい
る。この種の心拍計は、どこにでも持ち運べる反
面、測定精度が低い。又、たとえば車を運転する
ドライバが、自分の健康状態を知ろうとして、そ
のような心拍計を車輛に持ち込んだとしても、心
拍の測定は車輛を止めた状態で行なわなければな
らない。そうしないと危険である。しかしたとえ
ば高速道路等では、運転の途中で車輛を止めるこ
とができないので、心拍測定ができない。車輛に
おける心拍測定の必要性は、高速道路の方が一般
の道路よりも高いので、高速道路において心拍測
定ができないのでは、あまり車上心拍計としての
価値がない。 また、人の健康状態を知りうるもう1つのバロ
メータとして心拍波形がある。心拍波形は、人の
健康状態に応じて敏感に変化する。しかし心拍波
形は複雑であり、それを機械で単純に処理して人
の健康状態を判定することはできない。したがつ
て現在の携帯用の心拍計は、心拍数の測定しか行
なつていない。 本発明は、車輛の走行中でも安全かつ確実なド
ライバの心拍測定を可能にするとともに、心拍測
定の結果をデジタルデータとして残し、運転終了
後に運転中の心拍情報を含むドライバの心拍情報
の管理を可能にすることを目的とする。 上記目的を達成するために本発明においては、
ステアリングホイールのホイール上又はスポーク
上の少なくとも右側と左側に分散して配置され、
それらの光軸をホイール又はスポークの外側に向
けて互いに近接配置された発光手段及び受光手段
を含み、心拍波形を検出し、該心拍波形に応じた
電気信号を出力する複数の心拍波形検出手段;そ
れぞれ前記心拍波形検出手段の各々に対応付けら
れ、それとの距離が、指の腹を含む手の平の広が
りの範囲内の、所定位置に配置された、複数の第
1のスイツチ手段;第2のスイツチ手段;前記心
拍波形検出手段からのアナログ電気信号をデジタ
ル信号に変換するアナログ―デジタル信号変換手
段;およびデジタル情報を記憶するメモリ手段を
含み、前記第1のスイツチ手段の少なくとも1つ
がオンすると、前記心拍波形検出手段の検出作動
を指示し、オンした第1のスイツチ手段に対応付
けられた心拍波形検出手段が出力する信号が予め
定めたレベル以上になると、該信号を、前記アナ
ログ―デジタル信号変換手段を介して、所定周期
で前記メモリ手段に記憶し、前記第2のスイツチ
手段がオンすると、前記メモリ手段に記憶された
情報を読み出して、それを所定の端子に出力する
制御手段;を備える。 自動車を運転するドライバは、常時、右手及び
左手の少なくとも一方でステアリングホイールを
支持し、しかもハンドル操作を行なう必要があ
る。また、その時の走行状況に応じて、方向指示
器、ワイパ、ライト等の各種スイツチを操作する
ために、右手及び左手の一方をステアリングホイ
ールから離す必要がある。 従つて、車輛の走行中でも安全に心拍測定を行
なうためには、ドライバがステアリングホイール
を右手及び左手のいずれか一方で支持した状態
で、しかも、支持する手が右手と左手のいずれで
あつても心拍測定を可能にする必要がある。 本発明によれば、心拍波形検出手段として、光
軸をホイール又はスポークの外側に向けて互いに
近接配置された発光手段及び受光手段を用いる。
即ち、発光手段と受光手段の光軸を共に指などの
血管に対向させれば、該血管を通る血液の量の、
心拍に同期した変化に応じて、受光手段に達する
反射光量が変化するので、それによつて心拍波形
を測定できる。従つて、ドライバの片手が1つの
心拍波形検出手段と対向していれば、心拍測定は
できる。 また、心拍波形検出手段は複数であり、それら
がホイール又はスポーク上の少なくとも右側と左
側に分散して配置されているので、ドライバが右
手のみでステアリングホイールを握る時には、右
側に配置された心拍波形検出手段を利用でき、ド
ライバが左手のみでステアリングホイールを握る
時には左側に配置された心拍波形検出手段を利用
できるので、右手と左手のいずれでハンドル操作
を行なう場合でも、心拍測定はできる。 しかも、各々の心拍波形検出手段の近傍には、
それを選択するための第1のスイツチ手段が設け
られるので、右側の心拍波形検出手段に右手を乗
せれば右側の心拍波形検出手段が選択され、また
左側の心拍波形検出手段に左手を乗せれば左側の
心拍波形検出手段が選択されるので、その選択は
実質上自動的に行なわれる。 ドライバは、運転中には、道路状況の変化に対
応して右手又は左手をステアリングホイールから
離して運転に必要な各種スイツチの操作を行なう
必要があり、心拍測定に利用される心拍波形検出
手段が右側のものになるか左側のものになるかは
その時の状況に応じて変わる。従つて、心拍波形
検出手段の選択のための特別なスイツチ操作は、
比較的煩わしく、運転操作に支障をきたす恐れが
ある。しかし本発明では、心拍波形検出手段を通
常ドライバがステアリングホイールを握る右手及
び左手の各々の位置に配置でき、各々の位置を握
るだけで、右側又は左側の心拍波形検出手段が自
動的に選択されるので、ドライバは特別にスイツ
チ操作を意識する必要はなく、運転操作に支障を
きたすことなく、安全に心拍測定を行なうことが
できる。 また、心拍波形検出手段の検出する心拍信号の
レベルは、該検出手段とドライバの手(指)との
接触状態の変化に応じて大きく変化し、特に信号
レベルが小さい時には、好ましい波形の測定がで
きない。しかし、例えば車輛が走行車線の変更な
どをする場合にはドライバのステアリングホイー
ル操作が必要になるので、ステアリングホイール
の握り具合いが変化し、心拍波形検出手段と指と
の接触状態が変わる。また、指の位置が心拍波形
検出手段とうまく合つていない場合も、それらの
接触状態が悪く、信号レベルが低くなる。 本発明においては、心拍波形検出手段の出力す
る信号のレベルが予め定めた所定レベル以上にな
らない限り心拍信号の測定を開始しないので、指
と心拍波形検出手段との接触状態が変化する場合
でも、信号レベルが高くなるのを待つて、波形の
識別できる心拍信号だけが自動的に測定される。
従つて、指を心拍波形検出手段に密着させること
を格別にドライバが意識しなくても、確実な心拍
測定ができるので、ドライバは意識を運転に集中
することができる。 また、第2のスイツチ手段をオンにすることに
より、メモリ手段に記憶された心拍情報を読み出
すことができるので、車の運転終了後に車上心拍
計の出力端にX―Yレコーダ、プリンタ等を接続
して運転中の心拍波形を可視的に記録し、その記
録したものを専門家にみせてドライバの健康状態
を判定してもらうか、あるいは、車上心拍計の出
力端を直接もしくは通信回線を介して専用のコン
ピユータと接続し、ドライバの健康状態をコンピ
ユータに判定させることができる。したがつて、
たとえば運送会社あるいはタクシー会社において
は、そのデータを利用して運転手の健康管理を集
中的に行ない、疲労等ドライバの身体的な原因に
よる交通事故の発生を防止しうる。 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。第1a図に本発明を実施する一形式の自動
車のステアリングホイール近傍を示す。第1a図
を参照して説明すると、1がステアリングホイー
ル、2および3がステアリングホイール1を支持
するスポーク、4が車上心拍計の本体を装備した
中央パツドである。2つのスポーク2および3に
は、それぞれ検出器5および6、ならびにスイツ
チ7および8が設けてある。中央パツド4にはス
イツチ9,10、発光ダイオード指示器11,1
2,13および車上心拍計をX―Yレコーダと接
続するためのコネクタCNが備わつている。 第1a図のb―b線断面を第1b図に示
す。第1b図を参照して説明すると、検出器5の
少し傾斜した面には発光ダイオード(すなわち発
光手段)PD1とフオトトランジスタ(すなわち
受光手段)PT1が備わつている。発光ダイオー
ドPD1のカソードとフオトトランジスタPT1の
エミツタは、ステアリングホイール1およびスポ
ーク2,3の心棒(接地された金属)15に接続
されており、発光ダイオードPD1のアノードお
よびフオトトランジスタPT1のコレクタは、そ
れぞれリード線16および17を介して車上心拍
計の本体に接続されている。スイツチ7は、1本
の指で検出器5とスイツチ7に同時に触れること
ができるように、検出器5に近接して配置されて
いる。なおスポーク3に配置された検出器6に
は、発光ダイオードPD2とフオトトランジスタ
PT2が備わつている。 第2図に、第1a図の車上心拍計の電気回路の
概略構成を示す。第2図を参照して構成を説明す
る。この実施例においては、制御手段としてマイ
クロコンピユータCPUを用いている。検出器5
および6の発光ダイオードPD1およびPD2のア
ノードは、抵抗器を介して発振器OSC1の出力
端に接続されている。発振器OSC1は、1KHzの
方形波発振器であり、発振はマイクロコンピユー
タCPUにより制御される。フオトトランジスタ
PT1およびPT2の出力端(すなわちコレクタ)
はリレーRL1およびRL2の接点を介して増幅器
AM1に接続されている。リレーRL1およびRL
2は、それぞれマイクロコンピユータCPUの出
力ポートに接続されたトランジスタQ1およびQ
2で制御される。増幅器AM1の出力端は、フイ
ルタFL1に接続されている。フイルタFL1は、
1KHz以上の周波数成分を除去するローパスフイ
ルタすなわちノイズフイルタである。フイルタ
FL1の出力端は検波器DT1に接続されており、
検波器DT1の出力端は、増幅器AM2および
A/DコンバータADCに接続されている。増幅
器AM2の出力端には前記の発光ダイオード指示
器13が接続されている。A/Dコンバータ
ADCの出力端は、マイクロコンピユータCPUの
入力ポートPCに接続されている。発光ダイオー
ド指示器11および12は、それぞれマイクロコ
ンピユータCPUの出力ポートに接続されたトラ
ンジスタQ3およびQ4で制御される。OSC2
は500Hzの発振器であり、その出力端はマイクロ
コンピユータCPUの外部割り込み入力端INTお
よび入力ポートPAに接続されている。中央パツ
ド4上のスイツチ9および10は、それぞれ、イ
ンバータIN1およびIN2を介してCPUの入力ポ
ートに接続されている。中央パツド4上のコネク
タCNにはマイクロコンピユータCPUの出力ポー
トPBと接続されたD/AコンバータDACの出力
端、マイクロコンピユータCPUの出力ポート、
およびアースラインが接続されている。 心拍測定の概略動作を説明する。まず測定スタ
ートスイツチ10を操作し、第1b図に示すよう
に被検者の指を検出器5,又は6に押し付けてス
イツチ7,又は8を押す。これでフオトトランジ
スタPT1又はPT2からの信号が、リレーRL1
又はRL2の接点を介して増幅器AM1に印加さ
れる。ここで、発光ダイオードPD1およびPD2
にはOSCからの1KHzの信号が印加されており、
PD1又はPD2は指に1KHzの周期で間欠的に光
を放射している。指の内部では、拍動に応じて血
管を通る血液の量が変動している。そして、血液
の量が多い時には、PD1又はPD2からの光は血
液で反射されてフオトトランジスタPT1又はPT
2に達し、血液の量が少ない時には光の反射が少
ないので、フオトトランジスタPT1,又はPT2
に達する光が弱い。つまり、フオトトランジスタ
PT1の出力端には拍動に対応して振幅変調され
た1KHzの信号が生ずる。この信号は、増幅器
AM1で増幅され、フイルタFL1でノイズが除
去される。検波器DT1では変調波の包絡線信号
成分すなわち拍動に対応する信号が抽出される。
この信号は、増幅器AM2を介して発光ダイオー
ド指示器13を付勢する。またこの信号のレベル
に対応するデジタルデータがA/Dコンバータ
ADCの出力端に生じこれがマイクロコンピユー
タCPUの入力ポートPCに印加される。マイクロ
コンピユータCPUは、デジタルデータが所定値
に達するまで待つた後、所定周期でそのデータを
読み取つてCPU内部の所定番地のメモリに格納
する。なお、発光ダイオード指示器13の明るさ
は、指と検出器との接触状態を示す。 第3図に、第2図のマイクロコンピユータ
CPUの動作の概略を示す。第3図を参照して各
ステツプの動作を説明する。 S1 回路を初期状態にセツトする。すなわち、
リレーRL1およびRL2の接点を「開」とし、
内部レジスタの値を初期値にセツトし、発光ダ
イオード指示器11および12を消勢する。 S2 スイツチ10が押されたかどうかチエツク
する。スイツチ10は心拍測定スタートを指示
するスタートスイツチである。 S3 スイツチ7又は8が押されるのを待つ。ス
イツチ7が押されるとステツプ4に進み、スイ
ツチ8が押されるとステツプS5に進む。 S4 スイツチ7が押されたので、トランジスタ
Q1に高レベルHの信号を印加し、リレーRL
1の接点を「閉」にセツトする。また左手の心
拍測定スタート確認のために、左側の発光ダイ
オード指示器11を点灯する。 S5 スイツチ8が押されたので、トランジスタ
Q2に高レベルHの信号を印加し、リレーRL
1の接点を「閉」にセツトする。また右手の心
拍測定タタート確認のために、右側の発光ダイ
オード指示器12を点灯する。 S6 心拍波形を記憶するメモリ全てを初期値
「0」にクリアする。 ステツプS4又はS5の処理を終了すると、拍動
に応じたアナログ信号が検波器DT1の出力端に
生ずる。このアナログ信号のレベルは、指と検出
器5,又は6との接触状態により大きく変化する
ので、被検者すなわちドライバは、発光ダイオー
ド指示器13の点滅の明るさが所定状態になるよ
うに指の位置および指の力を調整する。 S7 所定時間Toだけ待つ。時間Toは、スイツチ
7又は8が押されてから、検波器DT1の出力
の信号レベルが安定するのに要する時間であ
る。 S8 A/DコンバータADCの出力データをポー
トPCで読み取り、その値をレジスタPにスト
アする。 S9 レジスタPの値を定数Poと比較して、レジ
スタPの内容が定数Poよりも大きくなるまで
待つ。すなわち、検波器DT1の出力信号の波
形すなわち心拍波形は、第4図に示すように変
化するので、波形データ記憶スタートのタイミ
ングを心拍波形の立ち上がりに合わせて、限ら
れたメモリに多くの波形データを確実に記憶さ
せる。この実施例ではA/DコンバータADC
の入力端のレベルLpに対応するデジタルデー
タPoを定数として登録してある。 S10 波形メモリのアドレスを指定する変数Mを
0にセツトする。 S11 外部割り込み、すなわちCPUのINT端によ
る割り込みを許可する。これ以後にINT端に
所定の信号が印加されると割り込み処理を実行
する。この実施例においてはINT端に500Hz発
振器OSC2を接続してあるので、2msに1回の
割り合いで、周期的に割り込みが発生する。 S12 フラグSが1かどうかチエツクする。フラ
グSは、ステツプS1で予め初期値0にセツト
してあり、割り込み処理を行なわないとフラグ
Sは1に変化せず、次のステツプに進まない。
そこで、次に割り込み処理を説明する。 S30 カウンタ(レジスタ)Nの値をインクリメ
ントする。 S31 カウンタNの値を定数7500と比較する。こ
の定数7500は、1回の波形記憶のサンプリング
数が7500であることを示す。 S32 ポートPCから、サンプリングした心拍信号
のレベルデータを読み取る。 S33 ステツプS32で読み取つたデータをレジス
タMの内容で指定される波形メモリ(M)にス
トアする。初回のサンプリングにおいては、M
が0なので波形メモリX(O)にデータをスト
アする。 S34 波形メモリのアドレスを指定する変数Mを
インクリメントする。 S35 変数Mが波形メモリの終了アドレスに対応
するMmaxかどうかをチエツクする。 S36 全波形データのストアが完了したので、フ
ラグSを「1」にセツトする。 S37 データサンプリング数が7500に達したの
で、波形メモリ(M)に波形データの終りを示
すコードFFHを書き込む。 S38 変数Mをインクリメントする。 以上の割り込み処理を2ms周期で7500回行なう
と、波形メモリに所定数の波形データが書き込ま
れた後に、フラグSが「1」にセツトされるの
で、前記のステツプS12を抜けて次のステツプ
S13に進む。 S13 外部割り込みを禁止する。 S14 フラグSを「0」にリセツトしてステツプ
S2に戻る。 S15 スイツチ9が押されたかどうかをチエツク
する。スイツチ9は波形メモリにストアされた
心拍波形データの出力、すなわちコネクタCN
への信号出力開始を指示するためのプリントス
イツチである。 波形メモリにストアされた心拍波形データから
波形を記録するには、たとえば、コネクタCNに
X,Yレコーダを接続する。コネクタCNには各
サンプリングデータに対応するレベルのアナログ
信号と、記録開始を指示するスタート信号(トリ
ガ信号)が印加されるので、コネクタCNにX,
Yレコーダを接続してプリントスイツチを押す
と、X,Yレコーダには、まずスタート信号が印
加され、続いて周期的に、各サンプリングデータ
に対応するレベルのアナログ信号が印加されるの
で、サンプリングした波形と同じ波形がX,Yレ
コーダで記録される。 S16 波形メモリのアドレスを指定する変数Mを
初期値0にセツトする。 S17 ポートPAをチエツクして、これが低レベ
ルLになるのを待つ。 S18 ポートPAをチエツクして、これが高レベ
ルHになるのを待つ。 ステツプS17およびS18は、波形データの出力
を、発振器OSC2の500Hzの信号に同期させて定
周期で行なうための処理である。つまり、波形デ
ータは2msに1つ出力される。 S19 変数Mで指定される波形メモリX(M)の
データを読み出して、それをポートPBに出力
する。このデータに対応するレベルがD/Aコ
ンバータDACの出力端に現われる。 S20 変数Mをインクリメントする。 S21 変数Mが波形メモリの終了アドレスMmax
に対応する値になつたかどうかをチエツクす
る。M=Mmaxとなるまで、ステツプS17以降
の処理を続ける。 これで、7500ステツプの波形データが記録され
る。したがつて、仮に人の心拍数が60/分(周期
1秒)であるとすれば、15心拍数分の波形データ
が得られる。また、人の心拍周期の変動は3〜6
%程度であるが、この実施例では、心拍周期が1
秒の場合には、1心拍波形あたり500ステツプの
波形データが記録されるので、記録されるデータ
から、心拍周期の変動の程度を知りうる。 上記の実施例において、記憶データの出力時に
も波形データ記憶時と同一の速度で発振器OSC
2の出力信号に同期してデータを出力するように
しているが、X,Yレコーダ等の出力装置の条件
に応じて、任意にデータ出力周期を変えるように
してもよい。 次にもう1つの実施例を説明する。第5図に、
検出器5の近傍の構成を示す。この実施例におい
ては、検出器5および6の発光ダイオードPD1
とフオトトランジスタPT1は圧縮コイルスプリ
ングSPで支持された摺動キーKYに固着されてい
る。スプリングSPの強さは、摺動キーKYを、そ
れがスポーク2から突出している分だけ押し下げ
る時に、指と発光ダイオードPD1およびフオト
トランジスタPT1との接触状態が、拍動を検出
するのに好ましい状態となるように設定してあ
る。つまりこの実施例では、摺動キーKYを押し
下げると、指の力を加減することなく、指とキー
との接触状態を自動的に心拍測定に都合がよい状
態に設定する。したがつてこの実施例では、前記
実施例で用いた、指と検出器5,6との接触状態
を指示する発光ダイオード指示器13およびそれ
をドライブする回路は廃止してある。 第6図に、第5図の車上心拍計の電気回路を示
す。第6図を参照して構成を説明すると、比較器
CMPが追加されてその出力端が割り込み入力端
INT2に接続され、発振器OSC2の出力端が割
り込み入力端INT1に接続されている他は、前
記第2図の実施例と同一である。なお、この実施
例においては、マイクロコンピユータCPUは内
部にタイマを有しており、そのタイマ、INT1
およびINT2の3つの独立した割り込みライン
を備えている。 第7a図および第7b図に、第6図の車上心拍
計のマイクロコンピユータCPUの動作を示す。
第7a図および第7b図を参照して動作を説明す
る。なお、第7a図のメインルーチンは、ステツ
プS11、S13およびS14がそれぞれS11′、S13′およ
びS14′に変わり、S12とS2の間にS22、S23、S24
およびS25が加わり、S21とS2の間にS50、S51、
S52、S53、S54およびS55が加わつている他は、
第3図に示すメインルーチンと同一になつてい
る。また、第7b図のINT1の割り込み処理は、
ステツプS31がS31′に変わつた以外は、第3図に
割り込み処理と同一になつている。前に説明した
ステツプの動作は、同一のステツプ記号を付けて
説明を省略する。動作の概略を前記の実施例と対
比して説明すると、測定をスタートしてから波形
メモリに記録する心拍波形データのステツプ数が
500(ステツプS31′)すなわち心拍波形のほぼ1周
期分になつている。そして、そのかわりに、500
ステツプの波形データの記録後に、15心拍周期分
の心拍周期をカウントしてその各周期のカウント
数の差すなわち周期のばらつきを波形データとは
別のメモリに登録するようになつている。データ
の記録は、まず波形データを読み出してそれを出
力し、所定時間後に、周期差データを読み出して
それを出力する。つまり、1心拍分の波形データ
と、続く15心拍数分の周期差データが出力され記
録される。これによれば、少ないメモリで、波形
と心拍周期のばらつきを記録しうる。この実施例
で変更および追加された各ステツプの動作を説明
する。 S11′ INT1の割り込みを許可する。INT1は
前記のINTと同一である。 S13′ INT1の割り込みを禁止する。 S14′ フラグSを「0」にリセツトし、レジスタ
Mの内容を「0」にする。 S22 割り込みINT2およびタイマ割り込みを割
り込み許可する。このときもう1つの割り込み
INT1はマスクしておく。 S23 フラグSが「1」になるのを待つ。フラグ
SはINT2の割り込み処理を実行しないと変
化しないので、次にタイマ割り込みおよび
INT2の割り込みを説明する。 S40 レジスタNをインクリメントする。 S61 レジスタMの内容が0かどうか、すなわち
第1回のINT2の割り込みかどうかチエツク
する。なおレジスタMは、初期値が0で、後の
ステツプ68で、INT2の割り込みがかかる毎
にインクリメントされる。 S62 レジスタNoにレジスタNの内容をストア
する。レジスタNには、ステツプS40のタイマ
割り込み処理により、そのときの時間に対応す
る値がストアされるので、Noには、第1回の
INT2の割り込みがかかつた時間、すなわち
測定開始から最初の心拍の立ち上がり時の時間
がストアされる。 S63 レジスタMの内容が0かどうか、すなわち
第2回のINT2の割り込みかどうかチエツク
する。 S64 レジスタMnにN―Noの値をストアする。
レジスタNoには前回の割り込みがあつた時間
に対応する値がストアされており、レジスタN
には現在の時間に対応する時間がストアされて
いるので、レジスタMnには今回の心拍周期が
ストアされる。 S65 レジスタMoにレジスタMnの内容をストア
した後、レジスタMnにN―No、すなわち今回
の心拍周期をストアする。 S66 レジスタNoに現在の時間に対応する値を
ストアする。 S67 レジスタMの値で指定される、周期変化記
憶メモリVd(M)にMn―Mo、すなわち前回の
心拍周期と今回の心拍周期との差に対応する値
をストアする。 S68 レジスタMをインクリメントする。 S69 レジスタMの値が17かどうか、すなわち心
拍周期変化測定終了かどうかをチエツクする。 S70 心拍周期変化測定を終了したので、フラグ
Sを「1」にセツトする。 以上のINT2割り込み処理を終えると、周期
変化記憶メモリVd(M)(M=2〜16)に15の、
心拍周期変化データがストアされる。なおVd(1)
には0がストアされる。 S24 INT2およびタイマの割り込みを禁止す
る。 S25 フラグSに0をセツトする。 S50 出力ポートPBに0を出力して、所定の時
間が経過するまで待つ。つまり、記録装置(た
とえばX―Yレコーダ)に心拍波形データと心
拍周期変化データを連続的に記録させると、そ
の記録を人が見て心拍波形データの部分と心拍
周期変化データの部分との区別がつかないの
で、両者のデータの間の所定長のデータ0の領
域を設けて、両者の区別がつくようにする。 S51 レジスタMの内容を1にセツトする。 S52 レジスタMの内容で指定される心拍周期変
化メモリVd(M)の内容を読み出して、それを
出力ポートPBに出力する。 S53 心拍周期の変化にX―Yレコーダが追従す
るのに必要な所定時間だけ待つ。 S54 レジスタMの内容をインクリメントする。 S55 レジスタMの内容を数値17と比較し、両者
が等しくなければステツプS52に戻つて次の心
拍周期変化データを出力する。 心拍周期Lおよび心拍周期のばらつきΔLと、
人の精神および肉体の状態との関係の概略を次の
第1表に示す。
The present invention relates to a heart rate monitor that measures a person's pulse.
Especially regarding heart rate monitors mounted on cars. When driving a vehicle, if the driver's health is not good, there is a high possibility of causing an accident.
For example, if you continue to drive for a long time without taking a break, fatigue accumulates, your health condition worsens, and your ability to concentrate decreases. Heart rate is one barometer that can tell us about a person's health condition. Recently, small portable heart rate monitors have been sold as devices for measuring heart rate. Although this type of heart rate monitor can be carried anywhere, its measurement accuracy is low. For example, even if a driver of a car brings such a heart rate monitor into the vehicle in order to know his/her own health condition, the heart rate measurement must be carried out while the vehicle is stopped. Failure to do so is dangerous. However, for example, on a highway, it is not possible to stop the vehicle while driving, so heart rate measurement cannot be performed. The need for heart rate measurement in vehicles is higher on expressways than on general roads, so if heart rate measurement cannot be performed on expressways, there is little value as an on-vehicle heart rate monitor. Another barometer that can be used to determine a person's health condition is the heartbeat waveform. The heartbeat waveform changes sensitively depending on a person's health condition. However, heartbeat waveforms are complex, and machines cannot simply process them to determine a person's health status. Therefore, current portable heart rate monitors only measure heart rate. The present invention makes it possible to safely and reliably measure the driver's heart rate while the vehicle is in motion, and also records the heart rate measurement results as digital data, making it possible to manage the driver's heart rate information, including heart rate information during driving, after driving. The purpose is to In order to achieve the above object, in the present invention,
Distributed on the wheel or spokes of the steering wheel at least on the right and left sides,
a plurality of heartbeat waveform detecting means, including a light emitting means and a light receiving means arranged close to each other with their optical axes facing the outside of the wheel or spokes, detecting a heartbeat waveform and outputting an electrical signal according to the heartbeat waveform; a plurality of first switch means, each of which is associated with each of the heartbeat waveform detection means, and which is disposed at a predetermined position within the range of the palm including the pads of the fingers; means; analog-to-digital signal conversion means for converting an analog electrical signal from the heartbeat waveform detection means into a digital signal; and memory means for storing digital information; when at least one of the first switch means is turned on, the When the signal output by the heartbeat waveform detection means associated with the first switch means which instructs the detection operation of the heartbeat waveform detection means and is turned on becomes equal to or higher than a predetermined level, the signal is converted into the analog-to-digital signal converter. control means for storing information in the memory means at a predetermined period via a control means, and reading out the information stored in the memory means and outputting it to a predetermined terminal when the second switch means is turned on; . A driver who drives an automobile must always support the steering wheel with at least one of his right and left hands and operate the steering wheel. Furthermore, depending on the driving situation at the time, it is necessary to remove one of the right and left hands from the steering wheel in order to operate various switches such as turn signals, wipers, and lights. Therefore, in order to safely measure heart rate while the vehicle is running, it is necessary to measure the steering wheel while the driver is supporting the steering wheel with either the right or left hand, and whether the driver is supporting the steering wheel with either the right or left hand. It is necessary to enable heart rate measurement. According to the present invention, as the heartbeat waveform detection means, a light emitting means and a light receiving means are used, which are arranged close to each other with their optical axes directed toward the outside of the wheel or spokes.
That is, by arranging the optical axes of the light emitting means and the light receiving means to face a blood vessel such as a finger, the amount of blood passing through the blood vessel can be reduced.
Since the amount of reflected light reaching the light receiving means changes in accordance with changes in synchronization with the heartbeat, the heartbeat waveform can be measured accordingly. Therefore, as long as the driver's one hand is facing one heartbeat waveform detection means, heartbeat measurement can be performed. In addition, there are multiple heartbeat waveform detection means, and they are distributed at least on the right and left sides of the wheel or spokes, so when the driver grips the steering wheel with only his right hand, the heartbeat waveform detected on the right side When the driver grips the steering wheel with only his left hand, the heartbeat waveform detection means placed on the left side can be used, so heartbeat measurement can be performed regardless of whether the driver operates the steering wheel with his right or left hand. Moreover, in the vicinity of each heartbeat waveform detection means,
Since a first switch means is provided for selecting it, if you place your right hand on the right heartbeat waveform detection means, the right heartbeat waveform detection means is selected, and if you place your left hand on the left heartbeat waveform detection means. For example, the heartbeat waveform detection means on the left side is selected, so the selection is substantially automatically performed. While driving, drivers must take their right or left hand off the steering wheel to operate various switches necessary for driving in response to changes in road conditions. Whether it will be on the right side or the left side will depend on the situation at the time. Therefore, the special switch operation for selecting the heartbeat waveform detection means is as follows:
It is relatively troublesome and may interfere with driving operations. However, in the present invention, the heartbeat waveform detection means can be placed at the positions of the right hand and the left hand of a driver who usually holds the steering wheel, and the heartbeat waveform detection means on the right or left side can be automatically selected by simply grasping each position. Therefore, the driver does not need to be particularly aware of the switch operation, and can safely measure the heartbeat without interfering with driving operations. Furthermore, the level of the heartbeat signal detected by the heartbeat waveform detection means changes greatly depending on the state of contact between the detection means and the driver's hand (finger), and particularly when the signal level is small, it is difficult to measure a preferable waveform. Can not. However, when the vehicle changes lanes, for example, the driver needs to operate the steering wheel, so the grip of the steering wheel changes and the contact state between the heartbeat waveform detection means and the finger changes. Furthermore, if the position of the finger does not match well with the heartbeat waveform detection means, the contact condition between the fingers is poor and the signal level becomes low. In the present invention, since measurement of the heartbeat signal is not started unless the level of the signal output by the heartbeat waveform detection means reaches a predetermined level or higher, even if the contact state between the finger and the heartbeat waveform detection means changes, After waiting for the signal level to rise, only heartbeat signals with recognizable waveforms are automatically measured.
Therefore, even if the driver is not particularly conscious of bringing his finger into close contact with the heartbeat waveform detecting means, reliable heartbeat measurement can be performed, and the driver can concentrate on driving. Furthermore, by turning on the second switch means, the heart rate information stored in the memory means can be read out, so after driving the car, an X-Y recorder, printer, etc. You can connect it to visually record the heartbeat waveform while driving, and then show the recording to an expert to determine the driver's health condition. Alternatively, you can connect the output end of the on-board heart rate monitor directly or through a communication line. It is possible to connect to a dedicated computer via the computer and have the computer determine the driver's health status. Therefore,
For example, a transportation company or a taxi company can use this data to intensively manage the health of drivers, thereby preventing traffic accidents caused by physical factors such as driver fatigue. Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1a shows the vicinity of a steering wheel of a type of automobile in which the present invention is implemented. Referring to FIG. 1a, 1 is a steering wheel, 2 and 3 are spokes that support the steering wheel 1, and 4 is a central pad equipped with the main body of an on-vehicle heart rate monitor. The two spokes 2 and 3 are provided with detectors 5 and 6 and switches 7 and 8, respectively. The center pad 4 has switches 9, 10 and light emitting diode indicators 11, 1.
2, 13 and a connector CN for connecting the on-board heart rate monitor to the XY recorder. A cross section taken along line bb in FIG. 1a is shown in FIG. 1b. Referring to FIG. 1b, the slightly inclined surface of the detector 5 is provided with a light emitting diode (ie, light emitting means) PD1 and a phototransistor (ie, light receiving means) PT1. The cathode of the light emitting diode PD1 and the emitter of the phototransistor PT1 are connected to the steering wheel 1 and the shaft (grounded metal) 15 of the spokes 2, 3, and the anode of the light emitting diode PD1 and the collector of the phototransistor PT1 are It is connected to the main body of the on-board heart rate monitor via lead wires 16 and 17. The switch 7 is located close to the detector 5 so that the detector 5 and the switch 7 can be touched simultaneously with one finger. Note that the detector 6 placed on the spoke 3 includes a light emitting diode PD2 and a phototransistor.
Equipped with PT2. FIG. 2 shows a schematic configuration of the electric circuit of the on-vehicle heart rate monitor shown in FIG. 1a. The configuration will be explained with reference to FIG. In this embodiment, a microcomputer CPU is used as the control means. Detector 5
The anodes of the light emitting diodes PD1 and PD2 of 6 and 6 are connected to the output terminal of the oscillator OSC1 via a resistor. The oscillator OSC1 is a 1KHz square wave oscillator, and the oscillation is controlled by the microcomputer CPU. photo transistor
Output ends (i.e. collectors) of PT1 and PT2
is the amplifier via the contacts of relays RL1 and RL2.
Connected to AM1. Relays RL1 and RL
2 are transistors Q1 and Q connected to the output port of the microcomputer CPU, respectively.
Controlled by 2. The output terminal of amplifier AM1 is connected to filter FL1. Filter FL1 is
It is a low-pass filter, or noise filter, that removes frequency components above 1KHz. filter
The output end of FL1 is connected to the detector DT1,
The output end of the detector DT1 is connected to an amplifier AM2 and an A/D converter ADC. The aforementioned light emitting diode indicator 13 is connected to the output terminal of the amplifier AM2. A/D converter
The output end of the ADC is connected to the input port PC of the microcomputer CPU. The light emitting diode indicators 11 and 12 are controlled by transistors Q3 and Q4, respectively, connected to the output ports of the microcomputer CPU. OSC2
is a 500Hz oscillator, and its output terminal is connected to the external interrupt input terminal INT and input port PA of the microcomputer CPU. Switches 9 and 10 on the central pad 4 are connected to the input ports of the CPU via inverters IN1 and IN2, respectively. The connector CN on the center pad 4 has the output end of the D/A converter DAC connected to the output port PB of the microcomputer CPU, the output port of the microcomputer CPU,
and the ground line is connected. The general operation of heart rate measurement will be explained. First, the measurement start switch 10 is operated, and as shown in FIG. 1b, the subject's finger is pressed against the detector 5 or 6 and the switch 7 or 8 is pressed. Now the signal from phototransistor PT1 or PT2 is transmitted to relay RL1.
Alternatively, it is applied to the amplifier AM1 via the contact of RL2. Here, light emitting diodes PD1 and PD2
A 1KHz signal from the OSC is applied to
PD1 or PD2 intermittently emits light to the finger at a frequency of 1KHz. Inside the finger, the amount of blood flowing through the blood vessels changes depending on the pulse. When the amount of blood is large, the light from PD1 or PD2 is reflected by the blood and the phototransistor PT1 or PT
2 and when the amount of blood is small, there is less light reflection, so phototransistor PT1 or PT2
The light reaching is weak. In other words, the phototransistor
At the output end of PT1, a 1KHz signal whose amplitude is modulated in accordance with the pulsation is generated. This signal is
It is amplified by AM1, and noise is removed by filter FL1. The detector DT1 extracts the envelope signal component of the modulated wave, that is, the signal corresponding to the pulsation.
This signal energizes the light emitting diode indicator 13 via amplifier AM2. Also, the digital data corresponding to the level of this signal is transferred to the A/D converter.
This occurs at the output end of the ADC and is applied to the input port PC of the microcomputer CPU. The microcomputer CPU waits until the digital data reaches a predetermined value, then reads the data at a predetermined period and stores it in a memory at a predetermined location inside the CPU. Note that the brightness of the light emitting diode indicator 13 indicates the contact state between the finger and the detector. Figure 3 shows the microcomputer in Figure 2.
An overview of CPU operation is shown. The operation of each step will be explained with reference to FIG. Set the S1 circuit to its initial state. That is,
Open the contacts of relays RL1 and RL2,
The internal register values are set to initial values and the light emitting diode indicators 11 and 12 are turned off. S2 Checks whether switch 10 has been pressed. The switch 10 is a start switch that instructs the start of heart rate measurement. S3 Wait for switch 7 or 8 to be pressed. When switch 7 is pressed, the process proceeds to step 4, and when switch 8 is pressed, the process proceeds to step S5. S4 Switch 7 is pressed, so a high level H signal is applied to transistor Q1, and relay RL
Set contact 1 to "closed". In addition, the left light emitting diode indicator 11 is turned on to confirm the start of heart rate measurement of the left hand. Since S5 switch 8 was pressed, a high level H signal is applied to transistor Q2, and relay RL
Set contact 1 to "closed". In addition, the right light emitting diode indicator 12 is turned on to confirm the heart rate measurement of the right hand. S6 Clear all memories that store heartbeat waveforms to the initial value "0". When the process of step S4 or S5 is completed, an analog signal corresponding to the pulsation is generated at the output terminal of the wave detector DT1. Since the level of this analog signal changes greatly depending on the contact state between the finger and the detector 5 or 6, the subject, that is, the driver, must specify the blinking brightness of the light emitting diode indicator 13 to be in a predetermined state. Adjust the position and finger force. S7 Wait for the specified time To. The time To is the time required for the signal level of the output of the detector DT1 to stabilize after the switch 7 or 8 is pressed. S8 Read the output data of A/D converter ADC with port PC and store the value in register P. S9 Compare the value of register P with constant Po and wait until the contents of register P become larger than constant Po. In other words, since the waveform of the output signal of the detector DT1, that is, the heartbeat waveform changes as shown in Figure 4, by timing the start of waveform data storage with the rising edge of the heartbeat waveform, a large amount of waveform data can be stored in the limited memory. be sure to memorize it. In this example, the A/D converter ADC
Digital data Po corresponding to the level Lp at the input end of is registered as a constant. S10 Set the variable M that specifies the address of the waveform memory to 0. S11 Enables external interrupts, that is, interrupts from the INT end of the CPU. After this, when a predetermined signal is applied to the INT terminal, interrupt processing is executed. In this embodiment, since the 500Hz oscillator OSC2 is connected to the INT terminal, an interrupt is periodically generated once every 2ms. S12 Check whether flag S is 1. The flag S is previously set to an initial value of 0 in step S1, and unless interrupt processing is performed, the flag S will not change to 1 and the process will not proceed to the next step.
Therefore, interrupt processing will be explained next. S30 Increment the value of counter (register) N. S31 Compare the value of counter N with constant 7500. This constant 7500 indicates that the number of samplings for one waveform storage is 7500. S32 Read the level data of the sampled heartbeat signal from the port PC. S33 Store the data read in step S32 in the waveform memory (M) specified by the contents of register M. In the first sampling, M
Since is 0, the data is stored in the waveform memory X(O). S34 Increment the variable M that specifies the address of the waveform memory. S35 Check whether variable M is Mmax corresponding to the end address of the waveform memory. S36 Since the storage of all waveform data is completed, flag S is set to "1". S37 Since the data sampling number has reached 7500, write the code FFH indicating the end of waveform data to the waveform memory (M). S38 Increment variable M. When the above interrupt processing is performed 7500 times at a 2ms cycle, the flag S is set to "1" after a predetermined number of waveform data are written to the waveform memory, so the program exits from step S12 and proceeds to the next step.
Proceed to S13. S13 Disable external interrupts. S14 Reset flag S to “0” and proceed to step
Return to S2. S15 Checks whether switch 9 has been pressed. Switch 9 outputs the heartbeat waveform data stored in the waveform memory, that is, the connector CN
This is a print switch for instructing the start of signal output to. To record a waveform from the heartbeat waveform data stored in the waveform memory, for example, an X, Y recorder is connected to connector CN. An analog signal at a level corresponding to each sampling data and a start signal (trigger signal) instructing to start recording are applied to connector CN, so X,
When you connect the Y recorder and press the print switch, a start signal is first applied to the X and Y recorders, and then an analog signal at a level corresponding to each sampled data is applied periodically, so the sampled The same waveform is recorded by an X, Y recorder. S16 Set the variable M specifying the address of the waveform memory to an initial value of 0. S17 Check port PA and wait for it to become low level L. S18 Check port PA and wait for it to become high level H. Steps S17 and S18 are processes for outputting waveform data at regular intervals in synchronization with the 500 Hz signal of the oscillator OSC2. In other words, one piece of waveform data is output every 2ms. S19 Read the data of waveform memory X(M) specified by variable M and output it to port PB. A level corresponding to this data appears at the output of the D/A converter DAC. S20 Increment variable M. S21 Variable M is the end address of waveform memory Mmax
Check whether the value corresponds to . The processing from step S17 onwards is continued until M=Mmax. This will record 7500 steps of waveform data. Therefore, if a person's heart rate is 60/min (period: 1 second), waveform data for 15 heartbeats can be obtained. Also, the variation in human heartbeat cycle is 3 to 6
%, but in this example, the heartbeat cycle is about 1%.
In the case of seconds, 500 steps of waveform data are recorded per heartbeat waveform, so the degree of variation in the heartbeat cycle can be determined from the recorded data. In the above embodiment, the oscillator OSC operates at the same speed when outputting stored data as when storing waveform data.
Although the data is output in synchronization with the output signal of No. 2, the data output cycle may be arbitrarily changed depending on the conditions of the output device such as the X, Y recorder. Next, another embodiment will be described. In Figure 5,
The configuration near the detector 5 is shown. In this example, the light emitting diodes PD1 of detectors 5 and 6
and phototransistor PT1 are fixed to a sliding key KY supported by a compression coil spring SP. The strength of the spring SP is such that when pressing down the sliding key KY by the amount that it protrudes from the spoke 2, the contact state between the finger and the light emitting diode PD1 and the phototransistor PT1 is favorable for detecting pulsation. It is set so that That is, in this embodiment, when the sliding key KY is pressed down, the contact state between the finger and the key is automatically set to a state convenient for heart rate measurement without adjusting the force of the finger. Therefore, in this embodiment, the light emitting diode indicator 13 for indicating the contact state between the finger and the detectors 5 and 6 and the circuit for driving it, which were used in the previous embodiment, are omitted. FIG. 6 shows an electrical circuit of the on-vehicle heart rate monitor shown in FIG. 5. To explain the configuration with reference to Fig. 6, the comparator
CMP is added and its output terminal is the interrupt input terminal
This embodiment is the same as the embodiment shown in FIG. 2, except that the output terminal of the oscillator OSC2 is connected to the interrupt input terminal INT1. In this embodiment, the microcomputer CPU has an internal timer, and the timer, INT1
It has three independent interrupt lines: INT2 and INT2. 7a and 7b show the operation of the microcomputer CPU of the on-vehicle heart rate monitor shown in FIG. 6.
The operation will be explained with reference to FIGS. 7a and 7b. In the main routine of FIG. 7a, steps S11, S13, and S14 are changed to S11', S13', and S14', respectively, and steps S22, S23, and S24 are changed between S12 and S2.
and S25 are added, and between S21 and S2, S50, S51,
In addition to the addition of S52, S53, S54 and S55,
This routine is the same as the main routine shown in FIG. Also, the interrupt processing of INT1 in Figure 7b is as follows:
The interrupt processing shown in FIG. 3 is the same as that shown in FIG. 3, except that step S31 has been changed to S31'. The operations of the steps previously explained will be given the same step symbols and the explanation will be omitted. To explain the outline of the operation in comparison with the previous example, the number of steps of heartbeat waveform data recorded in the waveform memory after measurement starts is
500 (step S31'), that is, approximately one cycle of the heartbeat waveform. And instead, 500
After recording the waveform data of the step, 15 heartbeat cycles are counted, and the difference in the number of counts for each cycle, that is, the variation in the cycle, is registered in a memory separate from the waveform data. To record data, first read the waveform data and output it, and after a predetermined time, read the period difference data and output it. In other words, waveform data for one heartbeat and period difference data for the following 15 heartbeats are output and recorded. According to this, variations in waveforms and heartbeat cycles can be recorded with a small amount of memory. The operation of each step changed and added in this embodiment will be explained. S11′ Enable INT1 interrupt. INT1 is the same as the above INT. S13′ Disable INT1 interrupt. S14' Reset the flag S to "0" and set the contents of the register M to "0". S22 Enable interrupt INT2 and timer interrupt. Another interrupt at this time
Mask INT1. S23 Wait for flag S to become "1". Flag S does not change unless INT2 interrupt processing is executed, so next timer interrupt and
Let's explain the INT2 interrupt. S40 Increment register N. S61 Check whether the contents of register M are 0, that is, whether this is the first INT2 interrupt. Note that register M has an initial value of 0, and is incremented in step 68 each time an INT2 interrupt occurs. S62 Store the contents of register N in register No. The value corresponding to the time is stored in the register N by the timer interrupt processing in step S40, so the value corresponding to the time at that time is stored in the register N.
The time at which the INT2 interrupt occurred, ie, the time at which the first heartbeat rose from the start of measurement, is stored. S63 Check whether the contents of register M are 0, that is, whether this is the second INT2 interrupt. S64 Store the value of N-No in register Mn.
The value corresponding to the time of the previous interrupt is stored in register No.
Since the time corresponding to the current time is stored in register Mn, the current heartbeat cycle is stored in register Mn. S65 After storing the contents of register Mn in register Mo, store N-No, that is, the current heartbeat cycle, in register Mn. S66 Store the value corresponding to the current time in register No. S67 Stores Mn-Mo, that is, the value corresponding to the difference between the previous heartbeat cycle and the current heartbeat cycle, in the period change storage memory Vd (M) specified by the value of register M. S68 Increment register M. S69 Check whether the value of register M is 17, that is, whether the heartbeat cycle change measurement has been completed. S70 Since the heartbeat cycle change measurement has been completed, flag S is set to "1". When the above INT2 interrupt processing is finished, 15 are stored in the periodic change storage memory Vd (M) (M = 2 to 16).
Heart rate cycle change data is stored. Note that Vd(1)
0 is stored in . S24 Disable INT2 and timer interrupts. S25 Set flag S to 0. S50 Outputs 0 to output port PB and waits until a predetermined time has elapsed. In other words, if a recording device (for example, an X-Y recorder) continuously records heartbeat waveform data and heartbeat cycle change data, a person can look at the recording and distinguish between the heartbeat waveform data and the heartbeat cycle change data. Therefore, a predetermined length of data 0 area is provided between the two data so that the two can be distinguished. S51 Set the contents of register M to 1. S52 Reads the contents of the heartbeat cycle change memory Vd (M) specified by the contents of register M and outputs it to output port PB. S53 Waits for the predetermined time required for the XY recorder to follow changes in the heartbeat cycle. S54 Increment the contents of register M. S55 The contents of register M are compared with the numerical value 17, and if they are not equal, the process returns to step S52 and the next heartbeat cycle change data is output. Heartbeat cycle L and heartbeat cycle variation ΔL,
An outline of the relationship with a person's mental and physical condition is shown in Table 1 below.

【表】 以上のとおり本発明によれば、車輛を運転中の
ドライバの心拍波形データを測定してメモリに記
録し、そのデータを後で読み出してドライバの健
康管理に利用できる。しかも、前述の通り、心拍
の測定は、車輛を運転中のドライバでも安全かつ
確実に行なうことができる。
[Table] As described above, according to the present invention, the heartbeat waveform data of the driver while driving the vehicle is measured and recorded in the memory, and the data can be read later and used for health management of the driver. Furthermore, as described above, the heartbeat can be measured safely and reliably even by the driver who is driving the vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1a図は本発明の一実施例の車上心拍計を搭
載した自動車のステアリングホイール近傍を示す
正面図、第1b図は第1a図のIb―Ib線断面図、
第2図は第1a図の車上心拍計の電気回路を示す
ブロツク図、第3図は第2図のマイクロコンピユ
ータCPUの動作を示すフローチヤート、第4図
は検波器DT1の出力信号の一例を示す波形図で
ある。第5図は本発明のもう1つの実施例の検出
器5の近傍を示す断面図、第6図は第5図の車上
心拍計の電気回路を示すブロツク図、第7a図お
よび第7b図は第6図のマイクロコンピユータ
CPUの動作を示すフローチヤートである。 1:ステアリングホイール、2,3:スポー
ク、4:中央パツド、5,6:検出器(心拍波形
検出手段)、7,8:スイツチ(第1のスイツチ
手段)、9,10:スイツチ(第2のスイツチ手
段)、11,12:発光ダイオード指示器、1
3:発光ダイオード表示器、PD1:発光ダイオ
ード(発光手段)、PT1:フオトトランジスタ
(受光手段)、CPU:マイクロコンピユータ(制
御手段)、SP:スプリング(弾性部材)、OSC
1:発振器(発光付勢手段)、ADC:A/Dコン
バータ(アナログ―デジタル信号変換手段)。
Fig. 1a is a front view showing the vicinity of the steering wheel of an automobile equipped with an on-board heart rate monitor according to an embodiment of the present invention, Fig. 1b is a sectional view taken along line Ib-Ib in Fig. 1a,
Fig. 2 is a block diagram showing the electrical circuit of the on-board heart rate monitor shown in Fig. 1a, Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the microcomputer CPU shown in Fig. 2, and Fig. 4 is an example of the output signal of the detector DT1. FIG. FIG. 5 is a sectional view showing the vicinity of the detector 5 of another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a block diagram showing the electric circuit of the on-vehicle heart rate monitor of FIG. 5, and FIGS. 7a and 7b. is the microcomputer shown in Figure 6.
This is a flowchart showing the operation of the CPU. 1: Steering wheel, 2, 3: Spokes, 4: Center pad, 5, 6: Detector (heartbeat waveform detection means), 7, 8: Switch (first switch means), 9, 10: Switch (second (switching means), 11, 12: light emitting diode indicator, 1
3: Light emitting diode display, PD1: Light emitting diode (light emitting means), PT1: Phototransistor (light receiving means), CPU: Microcomputer (control means), SP: Spring (elastic member), OSC
1: Oscillator (light emission energizing means), ADC: A/D converter (analog-digital signal conversion means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ステアリングホイールのホイール上又はスポ
ーク上の少なくとも右側と左側に分散して配置さ
れ、それらの光軸をホイール又はスポークの外側
に向けて互いに近接配置された発光手段及び受光
手段を含み、心拍波形を検出し、該心拍波形に応
じた電気信号を出力する複数の心拍波形検出手
段; それぞれ前記心拍波形検出手段の各々に対応付
けられ、それとの距離が、指の腹を含む手の平の
広がりの範囲内の、所定位置に配置された、 複数の第1のスイツチ手段; 第2のスイツチ手段; 前記心拍波形検出手段からのアナログ電気信号
をデジタル信号に変換するアナログ―デジタル信
号変換手段;および デジタル情報を記憶するメモリ手段を含み、前
記第1のスイツチ手段の少なくとも1つがオンす
ると、前記心拍波形検出手段の検出作動を指示
し、オンした第1のスイツチ手段に対応付けられ
た心拍波形検出手段が出力する信号が予め定めた
レベル以上になると、該信号を、前記アナログ―
デジタル信号変換手段を介して、所定周期で前記
メモリ手段に記憶し、前記第2のスイツチ手段が
オンすると、前記メモリ手段に記憶された情報を
読み出して、それを所定の端子に出力する制御手
段; を備える、車上心拍計。 2 制御手段は、心拍波形検出手段からの信号
の、所定時間内の変動回数又は変動周期を計数す
る、前記特許請求の範囲第1項記載の車上心拍
計。 3 制御手段は、受光手段からの信号の振幅に応
じた表示をする感度表示手段を含む、前記特許請
求の範囲第1項記載の車上心拍計。 4 発光手段および受光手段は、弾性部材を介し
て支持されたキーに固着されている前記特許請求
の範囲第1項記載の車上心拍計。
[Scope of Claims] 1. Light-emitting means and light-receiving means, which are distributed on at least the right and left sides of the wheel or spokes of a steering wheel, and which are arranged close to each other with their optical axes facing the outside of the wheel or spokes. a plurality of heartbeat waveform detection means for detecting a heartbeat waveform and outputting an electrical signal according to the heartbeat waveform; each of which is associated with each of the heartbeat waveform detection means, and whose distance thereto includes the pad of a finger; a plurality of first switch means arranged at predetermined positions within the range of the palm of the hand; a second switch means; an analog-to-digital signal converter for converting the analog electrical signal from the heartbeat waveform detection means into a digital signal. means; and a memory means for storing digital information, which instructs the heartbeat waveform detection means to perform a detection operation when at least one of the first switch means is turned on, and which corresponds to the turned on first switch means. When the signal output by the heartbeat waveform detection means exceeds a predetermined level, the signal is
Control means for storing information in the memory means at a predetermined period via a digital signal conversion means, and reading out information stored in the memory means and outputting it to a predetermined terminal when the second switch means is turned on. An on-vehicle heart rate monitor equipped with; 2. The on-vehicle heart rate monitor according to claim 1, wherein the control means counts the number of fluctuations or the period of fluctuation of the signal from the heartbeat waveform detection means within a predetermined time. 3. The on-vehicle heart rate monitor according to claim 1, wherein the control means includes a sensitivity display means for displaying a display according to the amplitude of the signal from the light receiving means. 4. The on-vehicle heart rate monitor according to claim 1, wherein the light emitting means and the light receiving means are fixed to a key supported via an elastic member.
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