JPS58141136A - 脈拍計の電力供給装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低電力消費の脈拍計を実現する電力供給装置
に関するものである。

近年、電子回路の集積化技術及び液晶表示装置などの技
術的進歩によって小型化された電子機器が普及されるに
至った。その中で、人間の健康管理のうえで小型な脈拍
計の商品化が望まれ、すでに、数種の小型脈拍計が商品
化された。

第１図は、従来の小型脈拍計のブロック線図である。第
１図において、１は発光ダイオードを含む発光回路部１
ａ及びフォトトランジスタを含む受光回路部１ｂから構
成される脈拍検出部であり、発光回路部１ａからの光を
指に向かって照射し、指からの反射光を受光回路部１ｂ
により電気信号に変換するように構成されている。２は
受光回路部１ｂから出力される電気信号の脈拍成分のみ
を通過させるフィルタ回路、３はフィルタ回路２を通過
した電気信号を増幅する増幅回路、４は増幅回路６によ
り増幅された脈拍成分の電気信号を矩形波形状の脈拍信
号Ｐ１に変換する波形整形回路、５は脈拍信号Ｐ、の１
周期を１分間当りに相当する脈拍数情報に変換する演算
回路、６は脈拍数情報に基づき脈拍数表示器８に適した
コード信号に変換するデコーダ回路であり、前記コード
信号は表示駆動回路７を介して脈拍数表示器８によって
１分間当りに相当する脈拍数が表示される。

９は電池電源であり、脈拍検出部１、フィルタ回路２、
増幅回路６、波形整形回路４、演算回路５．１コ一ダ回
路６、表示駆動回路７及び脈拍数表示器８は、電池電源
９より供給される電力によって動作する構成になってい
る。

しかし、第１図に示す如き従来の脈拍計の構成では、後
述のような欠点が指摘される。

即ち、従来の脈拍計において、脈拍検出部１を除くイキ
号処理を行う回路要素２〜７及び脈拍数表示装置８は、
高抵抗とコンデンサ、Ｃ−ＭＯＳに４Ｌる集積回路及び
液晶による表示装置によって低消砦電力で駆動できる。

しかし、脈拍検出部１０発光回路部１ａは、電気エネル
ギーを光エネルギーに変換し、また、受光回路部１ｂは
発光回路部１；１から放射された光を指に当て、指の生
体組織に、よって反射・散乱され、ごく一部の反射光を
受けるために伝達効率が極めて悪い。したがって受光回
路１ｂが外乱光に対して埋れないだけの脈拍による光を
検出するためには、発光回部部１ａから放射される光の
光量を十分あげる必要がある。

そのため、発光回路１ａを駆動するためＶ（Ａｒ、入き
な消費電力を必要とする。さらに、消９電りの大きい発
光回路部１ａに脈拍測定中常時電力を供給することは、
多大な電気量の消費となる１、以１−のことから、小型
電池を電源として動作させる脈拍計においては、長期間
の使用が不可能であるという欠点があり、充分満足でき
る小型脈拍計とは言えなかった。

本発明の目的は、前記欠点を解消し、電池を電源とした
低消費電力の脈拍計の％ｉ力供給装置を実現することに
ある。

以下本発明の実施例を図面に基づき一明する。

第２図は、本発明により実現された脈拍計付腕時計の外
観を示す平面図である。１ｏは腕時ｔ［ケース、１１は
時刻修正を行なうためのリューズ、１２は時計機能と脈
拍計機能の切換えを行うための押しボタン、１３は風防
ガラスで、風防ガラス１３の内面に色塗部１３ａを有し
表示器１４及び脈拍検出部１５の見切りとなっている。

また、色塗部１３ａは脈拍検出部１５への外乱光を遮断
しくいる。なお第２図に示す脈拍計付腕時計は、押しボ
タン１２によって脈拍計機能状態に設定され−Ｃおり、
表示器１４の）・−上形状をとる機能表示１ｌｌ（１４
ａでは脈拍機能の選択状態を示しており、さらに、デジ
タル表示部１４ｂでは１分間当りに相当−「る脈拍数６
２が表示されている。また、脈拍検出部１５は４時方向
から８時方向（指針式時計における文字板の植字位置方
向に対応）で囲まれる角度範囲内の領域に配置すると腕
に携帯したｕ、ｙに脈拍数を測定しやすく、かつ脈拍測
定中に表示部１４が指によって隠れることなく見やすく
実用性に優れている。なお本実施例の第２図は６時方向
に配置した場合である。

第３図は、第２図の脈拍計付腕時計のブロック線図であ
る。１５は発光ダイオードを含む発光回路部１５ａ及び
フォトトランジスタを含む受光回路部１５ｂから構成さ
れる脈拍検出部であり、発光回路部１５ａから光を指に
向かって照射し、指からの反射光を受光回路部１５ｂで
受け、受光回路部１５ｂにより反射光を電気信号に変換
するように構成されている。１６は受光回路部１５１）
から出力される電気信号の脈拍成分のみを通過させるフ
ィルタ回路、１７はフィルタ回路１６をＪ）Ｑ　；Ｉｒ
ｈした電気信号を増幅する増幅回路、１８は増幅回路１
７により増幅された脈拍成分の電気イを月をｌｊＩ形波
形状の脈拍信号Ｐ、に変換する波形整形回路、１９は脈
拍信号Ｐ、の１周期を１分間当りに相当する脈拍数情報
に変換する演算回路、２０は脈拍数情報に基づきデジタ
ル表示部１４ｂに適したコード信号に変換するデコーダ
回路であり、前記コード信号は表示切換え回路２１、表
示駆動回路２２を介してデジタル表示部１４ｂによって
１分間に相当する脈拍数が表示される。また、２３は時
間標準となる水晶発振回路、２４は水晶発振回路２６か
ら出力される発振周波数を分周する分周回路、２５は分
周回路２４から出力されるＩＨｚ信号を秒・分会時の情
報に計数する計数回路、２６は秒・分・時の情報に基づ
きデジタル表示部１４ｂに適したコード信号に変換する
デコーダ回路であり、前記コード信号は表示切換え回路
２１、表ボ駆動回路２２を介してデジタル表示部１４ｂ
によ−）−（その秒・分・時が表示される。また、２７
は波形整形回路であり、増幅回路１７より出力された脈
拍成分の電気信号を機能表示部１４ａの表示に適した波
形に波形整形し、表示切換え回路２１、表示駆動回路２
２を介して機能表示部１４ａで脈拍機能表示をする。な
お、２８は押しボタン１２の操作に基づき時計機能と脈
拍計機能を切換える機能切換え回路、２９は制御信号発
生回路であり、波形整形回路１８から出力される脈拍信
号Ｐ１と、分周回路２４の分周段の途中から出力される
基準４ｇ　”ｉ　Ｐ　２と、機能切換え回路２８から出
力される切換え信号Ｐ３を入力し制御信号Ｐ、を発生す
る。

６１は電池電源であり、１６〜２９の各回路要素及び表
示部は電池電源３１より常時供給される電力により駆動
されるよう構成され、又、脈拍検出部１５は制御信号発
生回路２９より出力される制御信号Ｐ、に基づいて駆動
制御部６０によって駆動制御される構成をとる。

次に、第３図のブロック線図の動作を説明するが、特に
、腕時計が脈拍計機能状態にに、るときについて説明す
る。発光回路部１５ａから発てる尤が指の皮膚下の毛細
血管にあたり、血流が脈＋３−Ｊたびに毛細血管は膨張
と収縮を繰り返し、光の吸収量が変化し、受光回路部１
５ｂでとらえる反射量が変化する。この反射量は受光回
路部１５１）で電気信号に変換される。この電気信号に
暴づいた脈拍信号Ｐ１が波形整形回路１８より出力され
る制御信号発生回路２９からは、毎回出力される脈拍信
号Ｐｔにそれぞれ同期し、且つ脈拍（，４号Ｐ。

到来後約０．２５ｓｅｃの時間は、脈拍検出部１５の７
１．゛力供給を止めるための制御信号Ｐ、が発生する。

該制御信号Ｐ、に基づいて、駆動制御部６０によって脈
拍検出部１５への電力供給を制御スる。

第４図は、第３図に示す制御信号発生回路２９の第１実
施例を示す回路図である。第５図は、第４図の制御信号
発生回路２９における主要信号波形を示すタイムチャ□
二トル描いたものである。

以下、第４図の回路構成の説明を行なう。第４図におい
て、微分回路４ａの入力端子には第３図ｊ＋−，ｉｌニ
ー’４−波形整形回路１８からの脈拍信号Ｐ、カ１人）
Ｊされるよう接続されている。

微分回路４ａの出力端子は、２個のＮＯＲゲート、Ｌり
構成されるリセット・セット型フリップフロップ回路４
ｂ（以後Ｉ（８型ＦＦと略記する。）のリセット端子■
ｔ、及び複数ＯＦＦが縦続接続されてなるタイマー４０
のリセット端子Ｒ２にそれぞれ接続されている。

＋ｔ　ｓ型１”　Ｆ　４　ｂのＱ、出力端子は、ＡＮＤ
ＮＯゲートの一方の入力端子とＮＯＲゲー）４ｅの一方
の入力端子に接続されている。ＡＮＤゲー）４ｄの他方
の入力端子は、１６Ｋ１１ｚ〜Ｉ　Ｈｚの間の℃・ずね
かの周波数の基準信号Ｐ、を出力する分周回路２４の途
中分周段における出力端子と接続されて（・る。Ｎ０Ｉ
（グー）４ｅの他方の入力端子は、時６１機能モードと
脈拍機能モードとを切換える双安定型のスイッチ２８ａ
の一端に接続されている。

このスイッチ２８ａの一端は、抵抗２８ｂを介して脈拍
検出部１５のプラス側の電源端子と電池電源６１のプラ
ス電極とに接続されている。スイッチ２８ａの他端は、
駆動制御部６０を構成して（るＮ型ＭＯＳトランジスタ
３０ａのソース及び−リプストレイトとに接続されると
共に電池電源６１のマイナス電極側とも接続されて（・
る。Ｎ型ＭＯＳトランジスタ３０ａのドレインは脈拍検
出部１５のマイナス側電源端子と接続している３、Ｎ型
ＭＯＳトランジスタ３０ａのゲートにはＮＯＲゲート４
ｅの出力信号が入力されるよう接続されている。ＡＮＤ
ゲー）４ｄの出力端子はタイマー４Ｃの入力端子グに接
続され、タイマー４ｃのＱ２出力端子は微分回路４ｆの
入力端子に接続されている。微分回路４ｆの出力端子は
ＨＳ型ＦＦ４ｂのセット端子Ｓに接続されている。

次に、第５図のタイムチャートを参照しながら、第４図
の制御信号発生回路２９の動作説明を行なう。

先ず、スイッチ２８ａを操作し信号Ｐ３＝ｒＬＪレベル
とする脈拍機能モードに設定し、この状態で、駆動制御
部２９に波形整形回路１８からの脈拍（ｇ号Ｐ、が入力
されると、第５図の時点１．で示す如く脈拍信号Ｐ、の
「Ｈ」レベルからｒＬＪレベルになる＼ｒＦ）下がりの
タイミングで、微分回路４３力）ら＆ま、微分信号ＰＡ
が出力される。従って、時点ｔ１で１（、Ｓ型Ｆ　Ｆ　
４　ｂのＱ、出力端子からの信号＆−！、「Ｌｊレベル
から「１１」レベルに立ち上がると云う１ノセツト状態
をとると共にタイマー４Ｃも同様にリセット状態となる
。更に時点ｔ、では、信号ｐ、＝ｒＬ」レベル、Ｒ，８
型ＦＦ４ｂの出力信号はｒＨＪレベルであるため、ＮＯ
Ｒゲート４ｅの信号Ｐ５をｒＬＪしゝルとし駆動制御部
６０を不導通状態ＯＦＦにして脈拍検出部１５に対し電
池電源６１からの電力供給を禁止１−るよう動作する。

一方、Ｒ８型ＦＦ４ｂのＱ、出力端子から「町レベルの
信号が出力されることによりＡＮＤゲート４ｄが開かれ
る。従りて、時点１２で信号ＰＡで信号Ｐ　Ａ　７！１
ｆＨＪレベルからｒＬＪレベルに変化してタイマー４０
がリセット解除されると、ＡＮＤゲー）４ｄかも出力さ
れる信号すなわち基準信号Ｐ２を入力とするタイマー４
ｃ＆まＱ２出力端子からの信号をｒＬＪレベルからｒＨ
Ｊレベルに立ち上げてタイマー計数動作を開始すること
になる。

この状態からやがて一定時間Ｔ（本実施例では約０．２
５ｓｅｃ）経過した時点ｔ、になると、タイマー４０の
Ｑ、出力端子からの信号力Ｔｌ１ｊレベルから１土ルベ
ルに変化してタイマー計数動作が終了すると共に、微分
回路４ｆはタイマー４０からの！１１」レベルからｒＬ
Ｊレベルとなる出力信号の立ち下り変化に応じＲ８型Ｆ
　Ｆ　４　ｂのセット端子Ｓ１に対して微分信号ＰＢを
出力せしめ、Ｒ８型Ｆ　Ｆ　４　ｂをセント状態すなわ
ちＲ８型Ｆ’ＦのＱ、出力端子からの信号ヲｔｕ＋レベ
ルからｒＬＪレベルにする。しかも、時点ｔ、ではＲ８
型Ｆ’　Ｆ　４　ｂのＱ、出力端子からの信−号＆卸Ｌ
Ｊレベルであるため、ＮＯＲゲート４ｅの信号Ｐ　、　
＆ｆＨＪレベルとなり、駆動制御部６０を導通状態ＯＮ
とし電池電源６１の電力を脈拍検出部１５に供給せしめ
、時点ｔ４で出力される次の脈拍信号Ｐ、に対して検出
動作可能な待機状態をとる。

尚、Ｒ８型ＦＦ４　ｂのＱ出力端子からの信号Ｐ。

はＮＯＲグー）４ｅの一方の入力端子に入力され、Ｎ　
（）１１ゲー）４ｅの他方の入力端子には、スイン−ｆ
−’ｌ　ｆ３　ａ　ｆＪ″−Ｃ）　Ｆ　Ｆ状態で抵抗２
８ｂを介して、電池電源６１のプラス側の電位すなわち
ｒＨＪレベルの１６力号が入力される。従って、時計機
知モードに設定されていると、ＮＯＲゲート４ｅの出力
信号Ｐ５は常時ｒＬｌレベルの信号となる。この出力信
号Ｐ５はＮ型ＭＯ８）ランジスタ３０ａのゲートに人力
されているので、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６０ａはＯＦ
　Ｆ’状態であり、脈拍検出部１５に電池電源３１から
の電力を供給しない。しかし、脈拍機能モードに設定さ
れているとスイッチ４ｆがＯＮ状態で電池電源６１のマ
イナス側の電位すなわち［１，ｊレベルの信号が入力さ
れ、ＮＯＲゲート４ｃの出力信号Ｐ、はＲ８型ＦＦのＱ
出力端子からの（、Ｊ号を反転させた信号となり、Ｎ型
ＭＯＳトランジスタ６０ａのゲートに入力される。

スイッチ２８ａがＯＮ状態の脈拍機能モードで＆ζＮ型
ＭＯ８）ランジスタ３０ａは脈拍信号Ｐ１が出力された
直後の時点ｔ、から時点ｔ、までの時間」′１゛及び時
点ｔ、から時点ｔ、までの一定時間Ｔ（約０１２５就）
は、Ｏｆ”　Ｉ”状態となり、脈拍、型出部１５への電
池電源６１からの電力供給な＋１５Ｖ＋る。そして、時
点ｔ、から次の脈拍信号１）、の立ち下がりの時点ｔ４
までの間、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ３０ａはＯＮ状態と
なり、脈拍検出部１５に電池電源６１からの電力を供給
する。以下、Ｎ型ＭＯ８）ランジスタ３０ａは前記の状
態を繰り返し、脈拍検出部１５に間欠的に電源を供給−
ｆ　７；。

のである。

次に第３図に示す制御信号発生回路２９の変化例を第２
実施例として第６図の回路図に示す。第７図は、第６図
の制御信号発生回路２９におけるタイムチャートを描い
たものであり、本回路の動作を具体的に説明する。第６
図において、６ａは立下り動作のフリップフロップ回路
（以後、ｌ＝’　）’と略記する）であり、波形整・形
回路１８からの脈拍信号Ｐ、が、Ｆ　Ｆ　６ａの入力端
子ダ及びインバータ６ｋを介してＦ”　Ｆ　６ａの入力
端子〆に人力されるよう接続構成されている。ＦＦ　６
ａのＱ出力ｆ・高子は６ｊのＮＯＲゲート６ｊの一方の
入力端に！）、続されている。Ｆ　Ｆ　６　ａのＱ出力
端半ば、６ｂのリセットｅセット型フリップフロップ回
路（２個Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｉ）ゲートからなるフリップフロ
ップ以下１（、Ｓ型Ｆ　Ｆと略記する）のセット入力端
子Ｓと、６Ｃの立下り動作するデータ型フリップフロッ
プ（以後１）型Ｆ　Ｆと略記する）の入力端子グに接続
さ＋１ている。第３図に示す分周回路２４０分周段の途
中から出力される４　Ｈｚの基準信号Ｐ４は、ＤＭ、　
ｌ・！　ｌ、＋　６０の入力端子りに入力されると共に
、セレクター回路６ｄ（以下ＳＥＬと略記する）の入力
端子Ａ及びインバーター６ｍ（以下ＩＮＶと略記する）
を介して５ＥＬ６ｄの入力端子Ｂに供給されるよう構成
されている。しかもＤ型ＦＦ６Ｃからの信号Ｐｃは、５
ＥＬ６ｄの選択入力端子グ及びＩＮＶ６ｎを介して５Ｅ
Ｌ６ｄの選択入力端子ダにそれぞれ供給されるよう構成
されており、１’　ｃ　＝ｒＬＪレベルのとき、ＳＥＬ
、ＡｄのＱ出力端子からはＰｄ＝Ｐ４の信号Ｐｄが出力
され、又Ｐｃ＝［）月レベルのときはＳＥＴ、６ｄのＱ
出力端子からはｐｄ＝ｐ４の信号が選択的に出力される
よう構成されている。５ＥＬ６ｄのＱ出力端子はＮＡＮ
＋）ゲート６ｅの一方の入力端子に接続されている。

更に、Ｒ８型ＦＦ６ｂのＱ出力端子は、Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｉ
）ゲート６ｅの他方の入力端子とＮ　Ａ　Ｎ　Ｉ）ゲー
ト６ｇの一方の入力端子に接続している。Ｎ　Ａ　Ｎ　
Ｉ）ゲート６ｇの他方の入力端子は、ｌＫ１１ｚ〜１６
ＫＨｚの間のうち任意の周波数の基準信号Ｐ２を出力す
る分周回路２４の分周段の途中出力端子と接続されてい
る。ＮＡＮＤ６ｅの出力端子は、ＩＮＶ６１の入力端子
、Ｆ　Ｆ　６　ｆのダ入力端子、３人力ＮＯＲゲート６
ｈの第１の入力端子とＮ　０１（、ゲート６ｈの一方の
入力端子に接続されている。

ＮＡＮＤゲート６ｇの出力端子は、３人力ＮＡＮＩ）ゲ
ート６１の第２の入力端子に接続されている。

ＴＮＶ６／の出力端子は、Ｆ　Ｆ’　６　ｆのグ入力端
子に接続されている。Ｆ　Ｆ　６　ｆのＱ出力端子は、
３人力ＮＯＲゲート６ｈ６第３の入力端子とＮＯＲゲー
ト６ｈの他方の入力端子に接続されている。Ｎ　０１（
ゲート６ｈの出力端子は、ＦＦ６ａのリセット入力端子
Ｒに接続される。更に３人力ＮＡＮＤ６　ｉの出力端子
は、Ｒ８型Ｆ　Ｆ　６　ｂのリセット入力端子πに接続
されている。スイッチ２８ａの一端をＶｓｓに、スイッ
チ６ｐの他端は、Ｎ　ＯＩ＋ゲート６ｊの他方の入力端
子及び２８ｂのプルアップ抵抗を介して電池電源６１の
プラス電極に接続されている。ＮＯＲゲート６ｊの出力
端子は、６ｇのＮ型ＭＯ８）ランジスタ３０ａのゲート
に接続している。Ｎ型ＭＯ８）ランジスタ３０ａのンー
スとサブストレートは電池電源６１のマイナス電極Ｖｓ
ｓに接接している。Ｎ型Ｎ＋　ＯＳ　）う／ラスタ３０
ａのドレインは脈拍検出＋ＸＩｔ　ｉ　ｓのマイナス側
の電源端子に接続している。

脈拍検出部１５のプラス側の電源端子は電池電源６１の
プラス電極に接続している。すなわち第６図において、
２９は第３図における制御信号発生回路２９．２８は第
３図における機能切換回路２８．６０は第３図における
駆動制御部６０．３１は第３図における電池電源３１を
それぞれ構成している。

次に、第７図のタイムチャートを参照しながら動作説明
をする。今、仮にＦＦ６ａのＱ出力端子からの信号Ｐａ
とＦ　Ｆ　６　ｆのＱ出力端子からの１６号Ｐｆがそれ
ぞｆｉｌ−ＩＪレベル、Ｉ（Ｓ型ＦＦ６ｂの（之出力端
子からの信号ｐｂが「Ｌルベルとするこの状態で、波形
整形回路１８から脈拍信号Ｐ、が出力された後に時点ｔ
ａで脈拍信号Ｐ、カフ１１」レベルからｒＬＪレベルに
立下がると、ＦＦ６ａの信号Ｐ　ａは１−ＨＪレベルか
σＬ」レベルに変化し、Ｒ８型Ｆ　ｈ”　６　ｂの信号
ＰｂをｒＨＪレベルにするセット状態となる。

従って時点ｔａで仮に信号Ｐ４力〒Ｌ」レベルであった
とすると、Ｄ型ＦＦ６Ｃの出力信号ＰｃはＦｌ−６ａの
信号Ｐａの立下りに同期してｒＬＪレベルをとる信号Ｐ
４を読み込み出力することになり、ＳＥｌ・６ｄのＱ出
力端子からはＰ４＝ｒＨＪレベルの信号Ｐｄが選択され
て出力されることになる。

尚、第７図の時点ｔ　ａ’で示す如く、時点ｔ　ａ’で
仮に信号Ｐ４力丁１１」レベルであっても、Ｄ型ＦＦ６
ｃの出力信号ＰｃはＦ　Ｂ”　６ａの信号Ｐａの立下り
に回１（月して［Ｈ−ルベルの信号を読み込み出力され
るが、ｌ−用レベルの信号Ｐｃにより選択動作をとる５
ＥＬ６ｄのＱ出力端子からは、Ｐ４＝「ＨＪレベルの信
号１１（１が選択的に出力されることとなり、時点ｔ　
ａ。

Ｉ２１′では信号Ｐ４のとる論理レベルに関係なく信号
Ｐ　ｄは常にｒＨＪレベルをとる。以上の事よりＮ　Ａ
　Ｎ　ｌ）ゲート６ｅに入力される信号Ｐｂ、Ｐｄは時
点ｔａてｆＨＪレベルに立上るため、ＮＡＮＤゲート６
ｅの出力信号ＰｅはｒＬＪレベルに立下るそのたぬ、Ｎ
ＡＮＤゲート６１の出力信号Ｐｉは時点１；ＩてモＩ月
レベルに立上る。このとき、脈拍機能モードに設定され
ている機能切換回路２８から出力される機能情報信号Ｐ
ｓ　＋ｆＬ」レベルであるため、ＮＯＲゲート６ｊの出
力信号Ｐ、は時点ｔ　ａ　”Ｃ’ｒＬＪレベルに立下る
。すなわち、制御信号発生回路２９からの制御信号Ｐ、
力ｆＬＪレベルに変わることにより駆動制御部３０のＮ
型ＭＯ８）ランジスタ３０ａがＯＦ”　Ｆとなり脈拍轡
出部１５への電池電源３１の電力供給を停止する。

次に、Ｄ型ＦＦ６ＣがＰ　ｃ　＝ｒＬＪレベルをとると
き、時点ｔａから約０．１２５ｓｅｃ（信号１）４０半
周曲θ一時間）以内の時点ｔｂで信号Ｐ、が「Ｌ」レベ
ルがらｒＨＪレベルになると、５ＥＬ６ｄの信号Ｐ　ｄ
に「１ｄレベルに変化せしめ、ＮＡＮＤゲート６ｅの信
号Ｐｅを田」レベルにする。従って信号ｒｅによりＦＦ
６　ｆの信号ＰｆはｒＨＪレベルかう「Ｌ」レベルニ４
化することになる。尚、ＮＡＮＤゲート６ｇは（？、号
ＰｅとＰｆとの遅れ時間を考慮して設けられたもので、
ＮＡＮＤゲート６ｇの出力信号Ｐｇにより時点ｔｂでＮ
ＡＮＤゲー）６ｉがらの信号Ｐｉ力’−ｒＬＪレベルの
ヒゲ状パルスとして出力されないよう防止するものであ
る。

次に、時点ｔｂのタイミングから０．１２５ｓｅｃ後の
時点ｔｃで信号Ｐ４がｒＬＪレベルになると、Ｓ　Ｉ！
：　Ｉ、６ｄの信号Ｐｄは再ｇＨＪレベルとなり、該信
号Ｐｄを入力とてるＮＡＮＤゲート６ｃがらは［ＬＪレ
ベルの信号Ｐｅが出力される。しかもＩｉ”　Ｆ　６ｆ
の信号Ｐｆは時点ｔｂのタイミングより「Ｌ」レベルを
継続しているため、ＮＯＲ，ゲー）６ｈの信号Ｐｈは、
時点ｔｃで信号Ｐｅ力ψＬ」レベルになったこと（、−
１つ［１１］レベルとなる。

イ、Ｙ−って、信号ＰｈによりＦＦ６ａは信号Ｐａを１
１、」レベルとするリセット状態となり、信号Ｐａを人
力とするＮＯＲゲート６ｊの制御信号Ｐ、をｒＨＪレベ
ルにせしめ、駆動制御部３０のＮ型ＭＯ８ト・７ンジス
タ３０ａをＯＮ状態として脈拍検出部１５に電池電源３
１からの電力を供給するようになる。

更に、時点ｔｃのタイミングから０．１２５ｓｅｅ後の
時点ｔｄで信号Ｐ４力ｆＨＪレベルとなると、Ｓ　ＥＬ
　６　ｄの信号Ｐ、ｄは再び−Ｌ」レベルとなり、ＮＡ
ＮＩ）ゲート６ｅの信号Ｐｅを「Ｈ」レベル、ＦＦ６「
の信号ＰｆをｒＨＪレベル及びＮＯＲ，ゲート６ｈの４
ｇ号ＰｈをｒＬＪレベルとして、ＦＦ６ａがリセット解
除される。

また時点ｔｄではＮＡＮＤゲート６１の全ての人力信号
Ｐｅ、Ｐｆ、ＰｇはいずれもｒＨＪレベルであるため、
ＮＡＮＤゲー）６ｉの信号ＰｉはｒＬＪレベルとなり、
Ｒ８型ＦＦ６ｂは信号ｐｂをｒＬＪレベルとするリセッ
ト状態となる。従って信号ＰｂＫよりＮＡＮＤゲート６
ｅの信号Ｐｅ及びＮ　Ａ　Ｎ　ｌ）ゲート６ｇの信号Ｐ
ｇは共に「Ｆ１ルベルに定めらねる以後、次に波形整形
回路１８より脈拍信号Ｐ。

の正のパルスが出力されるまで各信号Ｐａ、Ｐｂ。

Ｐｃ、Ｐｅ、Ｐ　ｆ、Ｐｇ、Ｐｈ、Ｐ　ｉ％Ｐ　ｊのレ
ベルは変化しない。以下、前記の状態を繰り返し脈拍検
出部１もへの電池電源３１からの電力供給を間欠的に行
う。尚、第６図の第２実施例と第４図の第１実施例と異
なるところは、第６図の第２実施例では第４図に示すタ
イマー４０を不要とすべく分周回路２４からの信号Ｐ４
を利用して脈拍検出部１５への電池電源３１からの電力
供給を止める時間を例えば０．１２５ｓｅｃ以上０．２
５ｓｅｃ未満というように幅をもっていることである。

前記の時間は、波形整形回路１８より脈拍信号Ｐ、の正
のパルスが出力されたときの分周回路２４の分局段のう
ち４　Ｈｚの基準信号Ｐ４を出力するフリップフロップ
回路の位相状態できまる。

尚、脈拍信号の検出は、指からの反射量を常時四側する
必要はなく、反射量の極大時のみを観測できれば十分で
ある。というのは、脈打つたびに血１１′？が膨張と収
縮を繰り返し、受光回路部で受ける指からの反射量は正
弦波的に変化するが、正弦波の極大値を脈拍信号の信号
部分（脈拍をカウント「るタイミング）とするならば、
正弦波の極大値付近を観測すればよく、それ以外の時間
は観測する必要がないためである。また、脈拍信号の信
号部分を極太値となる時刻以外に設定した場合も同様で
ある。そして、脈拍周期は短くとも０．２５ｓｅｃ（脈
拍数２４０回／分）であることから、脈拍信号の信号部
分が到来後０．２５ｓｅｃは次の脈拍信号が到来しない
ことになる。この０．２５ｓｅｃの間脈拍検出部の駆動
を制御することによって脈拍検出部の消費電力を軽減さ
せるものである。この脈拍検出部の発光部はＬＥＤ等に
よって発光させるために、脈拍計全体から見ると消費電
力が多い部分であり、脈拍検出部の駆動を制御すること
は、脈拍計全体の消費電力を大幅に軽減するものである
。

以上のように本発明によれば、脈拍信号に同期して脈拍
検出部に間欠的に電力供給を行うため、脈拍検出部の消
費電力が大巾に軽減することができると共に脈拍検出部
に電力を供給していな（・ＩＩ）１間では、脈拍検出部
に入力される外乱光（光ノイズ）を検出する動作が阻止
されＳ／Ｎを大幅に改善することができる。又、脈拍検
出部に間欠的に電力を供給していない電力ふんだけ、逆
に脈拍検出部に電力供給を行う時間に集中的に大きな′
１１：力を供給することが可能となり、外乱光量に対し
脈拍検出部のＬＥＤから発する光量をより大きく設定す
ることができ、やはり前記Ｓ／Ｎを大幅に改善すること
ができる等の効果を奏する。

尚、本発明の各実施例はいずれも時計機能モードと脈拍
機能モードとを切換える機能切換回路２８は双安定型の
スイッチ２８ａが用いられていたが、該スイッチ２８ａ
を単安定型のスイッチとし、この単安定型スイッチから
の信号をトグル型１・’　Ｉ・”　Ｊ、−人力せしめ、
該Ｆ　Ｆがらの出力信号を第４図に示すＮＯＲゲート４
ｅの一方の入力端子又は第６図に示すＮｏｒ−ｔゲート
６Ｊの一方の入力端子に供給するよう構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の小型脈拍計のブロック線図、第２図は本
発明による実施例である脈拍計付腕時計の外イ１′νを
示す平面図、第３図は第２図の構成を示−「ブロック線
図、第４図は第３図の制御信号発生回路の第１実施例、
第５図は第４図に示す制御信号発生回路の第１実施例に
おけるタイムチャート１、Ｊｇ６図は制御信号宛先回路
の第２実施例、第７図は第６図に示す制御信号発生回路
の第２実施例におけるタイムチャート。 １．１５・・・・・・脈拍検出部 １ａ、１５ａ・・・・・・発光回路部 １ｂ、１５ｂ・・・・・・受光回路部 ２．１６・・・・・・フィルタ回路 ６．１７・・・・・・増幅回路 ４．１８．２７・・・・・・波形整形回路５．１９・・
・・・・演算回路 ６．２０．２６・・・・・・デコーダ回路７．２２・・
・・・・表示駆動回路 ８・・・・・・脈拍数表示器 ２１・・・・・・表示切換回路 ２３・・・・・・水晶発振回路 ２４・・・・・・分周回路 ２５・・・・・・計数回路 ２９・・・・・・制御信号発生回路 ３０・・・・・・駆動制御部 ９．３１・・・・・・電池電源 （ｅとご心やＣめｃ？ｃｆ釘ご

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源電池と、該電源電池からの電力供給により動作する
   脈拍検出部とを備えた脈拍計において、前記脈拍検出部
   に前記電源電池からの電力を間欠的に供給するため前記
   電源電池と前記脈拍検出部との間に設けられた駆動制御
   部と、前記脈拍検出部が脈拍を検出してから次の脈拍を
   検出するまでの期間内で前記駆動制御部を所定の時間だ
   け不導通状態とせしめる制御信号な出力する制御信号発
   生回路とを備えたことを特徴とする脈拍計の電力供給装
   置。