JPH052093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、血球などの粒子の粒度を測定する
粒子分析の前処理として粒子の大きさを示す粒子
検出信号のピーク値をデジタル値に変換する処理
などを行なう粒子検出信号処理装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕 血球などの粒子の粒度を測定する装置として、
導電式粒子検出装置がある。導電式粒子検出装置
において、粒子の検出は次のようにして行なわれ
る。塩濃度0.8％程度の薄い電解質液中に測定用
粒子を浮遊させ懸濁液を作成し、その懸濁液に微
細孔を有する絶縁壁で隔絶された一対の電極を浸
漬する。そして一対の電極間に電位差を与え、前
記微細孔を通じてのみ、電極間に電流が流れるよ
うにし、絶縁壁で隔絶された液間に水圧差を加
え、微細孔を通じて液とともに粒子を流過させ
る。このとき、粒子径に対する微細孔径を適切に
選べば、流過する粒子の体積に比例した電流変化
が電極間に生ずる。その電流変化を示す粒子検出
信号から測定用粒子の粒度を求める。

上述のようにして得られた粒子検出信号は、こ
の発明に関わる粒子検出信号処理装置において
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換され、分析デ
ータとして分析装置に入力される。分析装置で
は、その分析データがマイクロコンピユータなど
で処理され、その処理結果である粒度分布情報な
どが粒度記録装置などに出力される。

圧力、温度といつた複数のアナログ信号をアナ
ログマルチプレツクス処理し、その処理された信
号をＡ／Ｄ変換して、そのデータをコンピユータ
に取り込むという情報処理は公知であるが、粒子
検出信号のような高周波の複数のアナログ信号の
前記処理はまだ一般的に行なわれていない。ある
装置または設備の動作状態や周囲環境を監視する
目的で使用される圧力、温度、光といつた物理量
は、一般的に秒単位で急激に変化することがな
い。したがつてコンピユータでその物理量のＡ／
Ｄ変換を指令し、そのデータをコンピユータに取
り込むことができる。ところが、粒子検出信号か
らたとえば粒度分布情報を得ようとする場合、リ
アルタイムに粒子検出信号のピークを検知し、そ
のピーク値を保持し、Ａ／Ｄ変換する必要があ
り、一般的にコンピユータを介在させないでその
処理が行なわれる。粒子検出信号のＡ／Ｄ変換す
るタイミングは、そのピークを検出した時点であ
り、圧力、温度、光といつたアナログ信号をＡ／
Ｄ変換するときのように任意の時点とすることは
できない。

このような理由で、複数の相互に異なる粒子検
出信号をマルチプレクス処理し、その処理信号が
１つのＡ／Ｄ変換器で時分割処理されることはな
かつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがつて、複数種類の粒子分析を行なう場
合、出力される各粒子検出信号に対して、個別的
に高速動作のＡ／Ｄ変換器を備えたり、複数のメ
モリを備える必要がある。このため、複数種類の
粒子分析を行なう処理装置では、構成が複雑にな
り、装置が大型化されるとともに生産コストも高
くなる問題がある。

この発明の目的は、複数種類の粒子検出信号を
入力し、安価な構成でしかも速く処理することが
できる粒子検出信号処理装置を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、粒子の大きさに対応したピークを
有する相互に異なる複数種類の粒子検出信号をそ
れぞれ個別的に入力し、そのピーク値を保持する
複数のピーク値保持手段と、前記複数の粒子検出
信号をそれぞれ個別的に入力し前記ピークを検出
するピーク検出手段と、前記ピーク検出手段から
のピーク検出信号に応答し予め定めた優先順位と
前記粒子検出信号の区別とを示す選択信号を導出
する優先順位設定手段と、前記各ピーク値保持手
段から導出される複数のピーク値保持信号を入力
し、前記選択信号に従つて優先順位の高いピーク
値保持信号を選択しアナログ／デジタル変換を行
なう信号処理手段と、この信号処理手段からの変
換データを入力し前記選択信号に従つて前記変換
データを前記種類に振り分けて出力する出力選択
手段とを備えたものである。

〔作 用〕

この発明の粒子検出信号処理装置は、相互に異
なる複数の粒子検出信号のピーク値をそれぞれ保
持し、各粒子検出信号のピークを検出し、そのピ
ーク検出信号に応答して予め定めた優先順位に従
つて、保持されているピーク値の中から１つを選
択し時分割してＡ／Ｄ変換を行ない、その変換デ
ータを粒子検出信号毎に振り分けて出力するの
で、粒子検出信号のＡ／Ｄ変換器を１つとし、分
析データをストアするメモリを１つとすることが
でき、簡単な構成で相互に異なる複数種類の粒子
検出信号を処理することができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図および第２図に基
づいて説明する。第１図はこの発明の一実施例の
構成を示すブロツク図であり、第２図はその動作
を説明するためのタイミングチヤートである。

粒子の大きさに対応したピークを有する各粒子
検出信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、ピーク値保持手段
であるサンプルホールド回路１，２，３にそれぞ
れ入力されるとともに、ピーク検出手段４，５，
６にもそれぞれ入力される。各粒子検出信号Ｓ１
〜Ｓ３は、第２図１〜第２図３に示されるような
アナログ信号であつて、個別的にそれぞれ粒子を
検出して出力されたものである。

各ピーク検出手段４〜６でピークが検出される
と、第２図４〜第２図６に示されるピーク検出信
号PK１〜PK３がピーク検出フラグ回路７，８，
９に出力される。ピーク検出フラグ回路７〜９は
Ｄ型フリツプフロツプなどで構成され、ピーク検
出信号PK１〜PK３が入力されると、ピーク検出
フラグを立て、ホールド信号HLD１〜HLD３を
導出する。ホールド信号HLD１〜HLD３は、第
２図７〜第２図９に示されるようなサンプルホー
ルド期間ハイレベルとなる信号である。

各サンプルホールド回路１〜３にホールド信号
HLD１〜HLD３が入力されると、粒子検出信号
Ｓ１〜Ｓ３のピーク値をホールドした信号SH１
〜SH３がアナログマルチプレクサ１０に導出さ
れる。その出力信号Ｈ１〜SH３は第２図１０〜
第２図１２に示されている。

このとき、ホールド信号HLD１〜HLD３は、
ラツチ回路１１にも入力される。この粒子検出信
号処理装置の出力は、分析装置ANに与えられ、
メモリにストアされるが、そのメモリはデユアル
ポート方式となつており、分析装置ANに含まれ
るCPUからのアクセスが優先される。そのポー
トアクセス中を示す第２図１３に示される信号
CPUもこのラツチ回路１１に与えられる。ラツ
チ回路１１に入力される信号、HLD１〜
HLD３は、予め定められた優先順位を示す信号
Ｒ０〜Ｒ３として優先エンコーダ１１に与えられ
る。この実施例では、信号に対応する信号
Ｒ０を第１優先とし、信号Ｒ１を第２優先、信号
Ｒ２を第３優先とする。信号Ｒ０〜Ｒ３は、第２
図１４〜第２図１７に示されている。優先エンコ
ーダ１２では、入力された信号Ｒ０〜Ｒ３に従つ
て、その出力信号CD０〜CD２の各レベルが決定
される。第２図１８〜第２図２０に示されるその
信号は、デコーダ１３に与えられ、選択信号１
〜３として導出される。上述したピーク検出フ
ラグ回路７〜９、ラツチ回路１１、優先エンコー
ダ１２およびデコーダ１３でこの発明の優先順位
設定手段が構成されている。

選択信号１〜３が入力されることによつ
て、アナログマルチプレクサ１０は、与えられて
いる信号SH１〜SH３の中から１つを選択し、第
２図２４に示される信号SHをＡ／Ｄ変換器１４
に与える。この実施例では、このＡ／Ｄ変換１４
と前記アナログマルチプレクサ１０で信号処理手
段を構成している。

選択信号１〜３は、NANDゲート１５に
も与えられ、第２図２５に示される信号Ｅとして
フリツプフロツプ１６に入力される。フリツプフ
ロツプ１６では、信号Ｅが入力されると第２図２
６に示されるように２クロツクパルス遅れてハイ
レベルとなる信号Ｇを導出する。

信号Ｇが入力されるフリツプフロツプ１７は、
第２図２７に示される信号Ｈをシフトレジスタ１
８に与え、シフトレジスタ１８は数クロツクパル
ス遅れて１クロツク期間ローレベルとなる第２図
２８に示される信号をＡ／Ｄ変換器１４に
出力する。

Ａ／Ｄ変換器１４は、信号が入力される
と、前記信号SHのＡ／Ｄ変換を開始する。Ａ／
Ｄ変換されたデータは、出力選択手段であるデー
タセレクタ１９に与えられ、Ａ／Ｄ変換器１４か
ら第２図２９に示される信号CCがラツチ回路２
２に出力される。

ラツチ回路２２では、信号CCがハイレベルと
なつてＡ／Ｄ変換が終了すると、ローレベルとな
る信号をフラグリセツト回路２３に出力し、
ハイレベルとなる信号Ｊをシフトレジスタ２４に
出力する。信号Ｊは第２図３０に示され、信号
HRは信号Ｊの反転信号である。

フラグリセツト回路２３は、ANDゲート２３
ａ〜２３ｃとORゲート２３ｄ〜２３ｆに構成さ
れている。フラグリセツト回路２３には、信号
HRのほか信号Ｅ１〜Ｅ３および分析装置ANの
CPUから粒子計数開始／停止を示す信号Ｃ１〜
Ｃ３が入力されている。Ａ／Ｄ変換終了は粒子計
数が停止されるとき、フラグリセツト回路２３が
ピーク検出フラグ回路７〜９のフラグを強制的に
リセツトする。

ラツチ回路２０から信号Ｊが与えられるシフト
レジスタ２１は、数クロツクパルスずつ遅れた信
号をリードゲート２２およびライトゲート２３に
出力する。リードゲート２２は第２図３１に示さ
れる信号を出力し、ライトゲート２３は第２
図３２に示される信号を出力し、粒度分布デ
ータ用のメモリの内容をインクリメントする。ま
たシフトレジスタ２１はさらに数クロツクパルス
遅れたタイミングで第２図３３に示されるリセツ
ト信号をラツチ回路１１，２０に出力し、
それらのラツチ動作を終了する。

ラツチ回路１１の動作は、クロツク発生器２４
から出力されるクロツク信号CLKとフリツプフ
ロツプ１６の出力信号Ｇの反転信号が入力され
るANDゲート２５の出力信号CKに同期して行な
われる。クロツク信号CLKは第２図３４に示さ
れ、信号CKは第２図３５に示されている。

データセレクタ１９は、Ａ／Ｄ変換されたデー
タをデコーダ１３から与えられた選択信号に従つ
て振り分け、分析装置ANのメモリのアドレスラ
インに導出する。分析装置ANでは、変換データ
がメモリにアドレスとして与えられ、リードゲー
ト２２から入力された信号に従つてそのスト
アされたデータを読み出し、インクリメンタで＋
１される。このときライトゲート２３から信号
WRがメモリに与えられる＋１されたデータが同
じアドレスに書き込まれる。分析装置ANでこの
ようにインクリメント処理が終了すると、信号Ｃ
１〜Ｃ３でピーク検出フラツグ回路７〜９のフラ
ツグの１つがリセツトされる。また分析装置AN
のCPUでメモリのアクセスが行なわれるときは、
信号がラツチ回路１１に出力され、粒子検
出信号処理装置のメモリアクセスが禁止される。

次にこの実施例の経時的動作について説明す
る。第２図に示されている時刻t₁において粒子検
出信号Ｓ２のピークがピーク検出手段５で検出さ
れると、ピーク検出信号PR２がハイレベルとな
り、ピーク検出フラグ回路９でフラグが立てら
れ、ホールド信号HLD２がサンプルホールド回
路２とラツチ回路１１にそれぞれ出力される。サ
ンプルホールド回路２ではホールド信号HLD２
が入されると粒子検出信号Ｓ２のピークをホール
ドした信号SH２をアナログプレクサ１０に与え
られる。ラツチ回路１１では、信号CKの立ち上
がりに同期して出力信号Ｒ２をローレベルとす
る。優先エンコーダ１２は、入力信号Ｒ０，Ｒ１
が共にハイレベルであるのでその出力信号CD０
をローレベル、CD１をハイレベル、CD２をロー
レベルとしてデコーダ１３に与える。デコーダ１
３は、その入力信号CD０〜CD２を応答して選択
信号２をローレベルとして出力する。選択信号
Ｅ２が与えられたNANDゲート１５ではその出
力信号Ｅがハイレベルとなり、２クロツクパルス
遅れてフリツプフロツプ１６の出力信号Ｇがハイ
レベルとなる。信号Ｇがハイレベルとなるデータ
セレクタ１９が動作可能となる。次に数クロツク
パルス遅れてＡ／Ｄ変換開始を指示する信号
CSTがシフトレジスタ１８からＡ／Ｄ変換器１
４に与えられる。そうするとＡ／Ｄ変換器１４
は、アナログマルチプレクサ１０から選択信号
２によつて選択された信号SHが与えられており、
その信号SHのレベルをデジタル変換する。その
変換データは、分析装置ANにメモリのアドレス
として与えられる。このときそのデジタル変換完
了を示す信号CCがラツチ回路２０に出力され、
AD変換が完了するとその出力信号が立ち下
がり、ピーク検出フラグ回路８のフラグがリセツ
トされる。またラツチ回路２０の出力信号Ｊがハ
イレベルとなり、分析装置ANのメモリに対して
信号，が与えられ、所定時間内にそのデ
ータの読み出しおよび書き込みが行なわれる。そ
して分析装置ANにおいてメモリ内容のインクリ
メント処理が終了すると、シフトレジスタ２１か
ら信号がラツチ回路１１，２０にそれぞれ
出力され、それらのラツチ動作が解除されて１粒
子の検出処理が終了し、信号CKに同期してピー
ク検出フラツグ７，８，９のサンプリングが再開
される。

時刻t₂において粒子検出信号Ｓ１のピークがピ
ーク検出手段５で検出されたときは、粒子検出信
号PK１がハイレベルとなり、ピーク検出フラグ
回路８でフラグが立てられ、ホールド信号HLD
１がサンプルホールド回路１およびラツチ回路１
１にそれぞれ出力される。そうするとサンプルホ
ールド回路１から粒子検出信号PK１のピークが
ホールドされた信号SH１がアナログマルチプレ
クサ１０に与えられる。アナログマルチプレクサ
１０では、与えられた選択信号１で入力を信号
SH２から信号SH１に切り換えて信号SHをＡ／
Ｄ変換器１４に出力する。Ａ／Ｄ変換器１４は、
信号が与えられることによつて、信号SH１
のレベルをデジタル変換してデータセレクタ１９
に出力する。このデジタル変換が完了すると、ピ
ーク検出フラグ回路７のフラグがリセツトされ
る。データセレクタ１９は選択信号１によつて
変換データを振り分け、分析装置ANにメモリの
アドレスとして出力する。分析装置ANでは、リ
ードゲート２２から出力された信号で前記ア
ドレスのメモリデータを読み出し、インクリメン
ト処理を行ない、ライトゲート２３から出力され
た信号WRでインクリメントされたデータを元の
アドレスに書き込む。このインクリメント処理が
終了すると、ラツチ回路１１，２０のラツチ動作
が解除され、この検出処理が終了し、ピーク検出
フラツグ７，８，９のサンプリングが再開され
る。

第２図において信号がローレベルとなつ
ている時間Ｔは、分析装置ANのCPUがポートを
アクセスしている期間を示す。上述したインクリ
メント処理が終了し、信号が出力されると
ラツチ回路１１ではラツチ動作が解除され、信号
CPUの入力によつてその出力信号Ｒ０が信号CR
の立ち上がりに同期してローレベルとなる。そう
するとデコーダ１３から信号１〜３が出力さ
れず、粒子検出信号処理動作が中断される。

信号がハイレベルとなつてCPUのポート
のアクセスが終了すると、再び粒子検出信号処理
が開始される。このとき粒子検出信号Ｓ３のピー
クがサンプルホールド回路３でホールドされてお
り、そのピークレベルがＡ／Ｄ変換器１４でデジ
タル化され、データセレクタ１９に与えられる処
理が行なわれる。そして分析装置ANでは、粒子
検出信号Ｓ３によるメモリデータのインクリメン
ト処理が行なわれる。

上述の実施例では、３つの粒子検出信号Ｓ１〜
Ｓ３を入力し、その優先順位に従つてＡ／Ｄ変換
を時分割処理する場合を示した。この発明では、
数種類の粒子検出信号に対して適当な優先順位を
設け１つのＡ／Ｄ変換器で時分割処理を行なうこ
とができるので、粒子密度が大きく検出ピークの
短い粒子検出信号を優先的に処理することが可能
である。その結果、１つのＡ／Ｄ変換器を効率よ
く利用し、検出誤差の少ない粒子検出信号処理を
行なうことができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、優先順位に従つて保持され
た粒子検出信号のピーク値を選択し１つのＡ／Ｄ
変換器で時分割してＡ／Ｄ変換を行ない、その変
換データを粒子検出信号毎に振り分けて出力する
ので、簡単な構成で複数種類の粒子検出信号を処
理することができ、しかも分析データをストアす
るメモリを１つとすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第２図はこの発明の一実施例の動作を説
明するためのタイミングチヤートである。 １〜３…サンプルホールド回路（ピーク値保持
手段）、４〜６…ピーク検出手段、７〜９…ピー
ク検出フラグ回路、１０…アナログマルチプレク
サ（信号選択手段）、１１…ラツチ回路、１２…
優先エンコーダ、１３…デコーダ、１４…Ａ／Ｄ
変換器、１９…データセレクタ（出力選択手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粒子の大きさに対応したピークを有する相互
   に異なる複数種類の粒子検出信号をそれぞれ個別
   的に入力し、そのピーク値を保持する複数のピー
   ク値保持手段と、前記複数の粒子検出信号をそれ
   ぞれ個別的に入力し前記ピークを検出するピーク
   検出手段と、前記ピーク検出手段からのピーク検
   出信号に応答し予め定めた優先順位と前記粒子検
   出信号の区別とを示す選択信号を導出する優先順
   位設定手段と、前記各ピーク値保持手段から導出
   される複数のピーク値保持信号を入力し、前記選
   択信号に従つて優先順位の高いピーク値保持信号
   を選択しアナログ／デジタル変換を行なう信号処
   理手段と、この信号処理手段からの変換データを
   入力し前記選択信号に従つて前記変換データを前
   記種類に振り分けて出力する出力選択手段とを備
   えた粒子検出信号処理装置。