JPH021228A - 心拍計数回路 - Google Patents
心拍計数回路Info
- Publication number
- JPH021228A JPH021228A JP1005549A JP554989A JPH021228A JP H021228 A JPH021228 A JP H021228A JP 1005549 A JP1005549 A JP 1005549A JP 554989 A JP554989 A JP 554989A JP H021228 A JPH021228 A JP H021228A
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- JP
- Japan
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- heart rate
- heartbeat
- count
- circuit
- clock
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- Pending
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 1
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009532 heart rate measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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拾う心拍
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計数回路に関
する。
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計数回路に関
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
拍に同量したパルス（以後これを心拍パルスと呼ぶ。）
の１周期の間、ある周波数「、のカウントクロックをカ
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っていた。
拍に同量したパルス（以後これを心拍パルスと呼ぶ。）
の１周期の間、ある周波数「、のカウントクロックをカ
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っていた。
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がある。
数を計算する方法には以下の問題がある。
即ち、人間の心拍では、不整脈ではない健康な人でも、
隣り合った脈周期に多少のばらつきが生しるという報告
がなされており、１分間に数千回入力される心拍パルス
のうちの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値が大きく違ってしまうことが
考えられ、使用者に対する測定器としての信用を損なう
結果にもなっていた。
隣り合った脈周期に多少のばらつきが生しるという報告
がなされており、１分間に数千回入力される心拍パルス
のうちの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値が大きく違ってしまうことが
考えられ、使用者に対する測定器としての信用を損なう
結果にもなっていた。
本発明は、上記の欠点を全て除去したもので、心拍周期
から１分間相当の心拍数を換算する場合に、定められた
複数周期の心拍パルスを計測し、複数の心拍周期を平均
化して心拍数に換算するようにした。
から１分間相当の心拍数を換算する場合に、定められた
複数周期の心拍パルスを計測し、複数の心拍周期を平均
化して心拍数に換算するようにした。
本発明を添付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Ｉナー
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ョットパルス発生回路ｌに通し、整
形したワンショットパルス１０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からはカウンタ一
部５に入れるカウントクロック１７のタイミングを制御
するカウントクロック１４が出力され、カラン］・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。
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ョットパルス発生回路ｌに通し、整
形したワンショットパルス１０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からはカウンタ一
部５に入れるカウントクロック１７のタイミングを制御
するカウントクロック１４が出力され、カラン］・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
入るイニシャライズ信号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ットされる。
入るイニシャライズ信号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ットされる。
測定開始状態ではカウント周波数信号１６が２５６１１
ｚ１８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。
ｚ１８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、カウンタ一部５にクロックを心拍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と同期したワンショットパルス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、カウンタ一部５にはカウントクロ
ック１７が２５６１１ｚで心拍１周期の間だけ入ってく
る。従ってカウンター部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、ランチクロック１２で心拍数値
をとらえて、ラッチデータ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。
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と同期したワンショットパルス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、カウンタ一部５にはカウントクロ
ック１７が２５６１１ｚで心拍１周期の間だけ入ってく
る。従ってカウンター部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、ランチクロック１２で心拍数値
をとらえて、ラッチデータ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、ラッチクロック１２が出るとメインコ
ントロール部２の中のａ点のレベルカげ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１２８
１１ｚとなり、結局カウンタ一部５には心拍２周期の間
１２８１１ｚのカウントクロック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
った替わりにカウント周波数が２５６１１ｚから１２８
１１ｚへと半分になるので、１回めの計測の時と回しと
なり、心拍数換算回路６は兼用して使うことができる。
ントロール部２の中のａ点のレベルカげ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１２８
１１ｚとなり、結局カウンタ一部５には心拍２周期の間
１２８１１ｚのカウントクロック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
った替わりにカウント周波数が２５６１１ｚから１２８
１１ｚへと半分になるので、１回めの計測の時と回しと
なり、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、連続して入っ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
、カウントクロック１７の周波数を高くして、それ相応
にカウンターのＢＩＴ故を増やし換算回路の内容を変え
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。
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、連続して入っ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
、カウントクロック１７の周波数を高くして、それ相応
にカウンターのＢＩＴ故を増やし換算回路の内容を変え
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のが、第２図５
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っているストローブ信号２７を
示している。第３図はワンショットパルス発生回路１で
作られる心拍パルスに同１す１したワンショットパルス
１０を示したものである。
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っているストローブ信号２７を
示している。第３図はワンショットパルス発生回路１で
作られる心拍パルスに同１す１したワンショットパルス
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ャライズ信号１
１が出た後の回路動作を示したものであり、ｂのタイミ
ングでワンショットパルス１０が入ってから次にワンシ
ョットパルスｌＯ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、２５６１
１ｚのカウントクロック１７がカウンタ一部５に送り込
まれる。Ｃのタイミングでカウントゲート信号１４が“
■４”レベルに戻ると、即座にラッチクロック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２
１の内容に応じて心拍ｆｉｌＡ算デー少データ出力され
ており、この時の内容をラッチ回路７はランチ久ロック
１２が出ると同時に読み込み、保持し表示回路で表示す
る。
１が出た後の回路動作を示したものであり、ｂのタイミ
ングでワンショットパルス１０が入ってから次にワンシ
ョットパルスｌＯ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、２５６１
１ｚのカウントクロック１７がカウンタ一部５に送り込
まれる。Ｃのタイミングでカウントゲート信号１４が“
■４”レベルに戻ると、即座にラッチクロック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２
１の内容に応じて心拍ｆｉｌＡ算デー少データ出力され
ており、この時の内容をラッチ回路７はランチ久ロック
１２が出ると同時に読み込み、保持し表示回路で表示す
る。
ラッチクロック１２が出てから続いてリセットパルス１
３が出力され、カウンタ一部５をリセフトし、メインコ
ントロール部２を次回の計数を心拍２周朋の平均で表示
する形態にセントする。リセットパルス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
、ワンショットパルスｌＯが２凹入ると“Ｉ］”レベル
に戻る。このときは、心拍２周期の間１２８１１ｚのカ
ウントクロック１７がカウンタ一部５に送られ、カウン
トデータ２１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ンチクロック１２で
とらえて保持して表示し、リセ・ノドパルスＩ３でカウ
ンター部５をリセッ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いく。
３が出力され、カウンタ一部５をリセフトし、メインコ
ントロール部２を次回の計数を心拍２周朋の平均で表示
する形態にセントする。リセットパルス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
、ワンショットパルスｌＯが２凹入ると“Ｉ］”レベル
に戻る。このときは、心拍２周期の間１２８１１ｚのカ
ウントクロック１７がカウンタ一部５に送られ、カウン
トデータ２１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ンチクロック１２で
とらえて保持して表示し、リセ・ノドパルスＩ３でカウ
ンター部５をリセッ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いく。
第５図は測定者が途中で計測をやめ、ワンショットパル
ス１０が入らなくなっ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
グでラッチクロックＩ２を出し、続いてリセットパルス
１３を出した後、ワンショットパルス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２５６１１ｚ １周期の間“Ｈ”レベ
ルとなる。このｈ端子のレベルによってカウントゲート
信号１４は″１１ゝレヘルに戻され、ラッチクロック１
２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、リセットパルス
１３のみを出しカウンターをリセットし、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
グでワンショットパルスｌＯが入ると、初期の状態から
計測をはじめ、ｇのタイミングでランチクロック１２と
続いてリセットパルス１３を出して心１白数を表示し、
計測を続行する。第６図に示したのが、心拍数換算回路
の人出力の一例である。たとえば心拍１周期の間２５６
１１ｚのクロックをカウンタに入れた場合、カウントデ
ータ２１が１９１となったならば、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Ｂ
ＣＤ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。
ス１０が入らなくなっ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
グでラッチクロックＩ２を出し、続いてリセットパルス
１３を出した後、ワンショットパルス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２５６１１ｚ １周期の間“Ｈ”レベ
ルとなる。このｈ端子のレベルによってカウントゲート
信号１４は″１１ゝレヘルに戻され、ラッチクロック１
２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、リセットパルス
１３のみを出しカウンターをリセットし、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
グでワンショットパルスｌＯが入ると、初期の状態から
計測をはじめ、ｇのタイミングでランチクロック１２と
続いてリセットパルス１３を出して心１白数を表示し、
計測を続行する。第６図に示したのが、心拍数換算回路
の人出力の一例である。たとえば心拍１周期の間２５６
１１ｚのクロックをカウンタに入れた場合、カウントデ
ータ２１が１９１となったならば、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Ｂ
ＣＤ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。
上記のように本発明によれば心拍周期から１分間相当の
心拍数を換算する場合、定められた？３Ｉ３周期の心拍
パルスを計測して心拍周期を平均化して心拍数に換算す
る構成にすることにより、計測される心拍数値に大きな
バラツキがなく、使用者にとっても信用できる心拍数計
が実現できるものである。
心拍数を換算する場合、定められた？３Ｉ３周期の心拍
パルスを計測して心拍周期を平均化して心拍数に換算す
る構成にすることにより、計測される心拍数値に大きな
バラツキがなく、使用者にとっても信用できる心拍数計
が実現できるものである。
面、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１千ノブ
の１．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。
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１千ノブ
の１．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。
更に、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ックを
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。
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ックを
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ＩＡ算の一例である。 １・・・ワンショットパルス発生回路 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・・・カウンタ一部 ６・・・心拍数換算回路 ７ ・・ラッチ回路 ８・・・表示回路 ９・・・心拍パルス ＩＯ・・・ワンショットパルス １１・・・イニシャライズ１３号 １２・・・ラッチクロック １３・・・リセットパルス １４・・・カラン１−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 Ｉ７・・・カウントクロック １８・・・２５６１１ｚ １９ ・・・１２８ ｌ１ｚ ２０・・・オーバーフロー信号 ２１・・・カウントデータ ２２・・・心拍数１１！！算データ ２３・・・ラッチデータ ２４・ ・ワンショノｌ−パルス作成用信号１０２４１
１ｚ ・５１２ １ｚ ２７・ ・ストローブ信号 以 上
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ＩＡ算の一例である。 １・・・ワンショットパルス発生回路 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・・・カウンタ一部 ６・・・心拍数換算回路 ７ ・・ラッチ回路 ８・・・表示回路 ９・・・心拍パルス ＩＯ・・・ワンショットパルス １１・・・イニシャライズ１３号 １２・・・ラッチクロック １３・・・リセットパルス １４・・・カラン１−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 Ｉ７・・・カウントクロック １８・・・２５６１１ｚ １９ ・・・１２８ ｌ１ｚ ２０・・・オーバーフロー信号 ２１・・・カウントデータ ２２・・・心拍数１１！！算データ ２３・・・ラッチデータ ２４・ ・ワンショノｌ−パルス作成用信号１０２４１
１ｚ ・５１２ １ｚ ２７・ ・ストローブ信号 以 上
Claims (1)
- 心拍パルスを入力し、前記心拍パルスの決められた複数
周期の間に入力される所定の周波数のクロックパルスを
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って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 |
|---|---|---|---|
| JP1005549A JPH021228A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 心拍計数回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005549A JPH021228A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 心拍計数回路 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56025108A Division JPS57139323A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Cardiac pulse calculating circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021228A true JPH021228A (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=11614272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005549A Pending JPH021228A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 心拍計数回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021228A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009273709A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Fujitsu Ltd | 脈波計測装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51133990A (en) * | 1975-05-16 | 1976-11-20 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Device for counting pulse |
| JPS5460786A (en) * | 1977-05-13 | 1979-05-16 | Labora Mannheim Gmbh | Device for measuring pulse rate frequency operated digitally |
-
1989
- 1989-01-12 JP JP1005549A patent/JPH021228A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51133990A (en) * | 1975-05-16 | 1976-11-20 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Device for counting pulse |
| JPS5460786A (en) * | 1977-05-13 | 1979-05-16 | Labora Mannheim Gmbh | Device for measuring pulse rate frequency operated digitally |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009273709A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Fujitsu Ltd | 脈波計測装置 |
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