JPS583698B2 - シンパクスウソクテイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、心拍数測定装置に係わり、特に少ない心拍数
の間隔から所定時間の心拍数を測定する装置に関する。

従来、少ない心拍数の間隔から心拍数を測定する装置と
して、各心拍間隔を電位に変換しその変均電位からメー
タにより心拍数を測定するものと、演算器を用いて数心
拍計数値から所定時間の心拍数を演算して求めるものが
知られていた。

前者は、積分回路を使用すること、平均電位を求めるこ
とから、１心拍間隔位の非常に少ない心拍間隔では心拍
数を測定できなく、測定に比較的時間がかかる。

したがって、体動による雑音で短時間しか安定した心拍
パルスが得られない場合には、この方法では心拍数測定
はほとんど不可能となる。

また、電位をメータで読むので読みきり誤差が大きく正
確な測定ができない。

一方、後者は割算等の演算の必要があるため、複雑な回
路及び演算操作を要し、装置が大型化しまた故障が多い
欠点があった。

本発明は、これらの従来の欠点に鑑みてなされたもので
、非常に少ない心拍間隔から、所定時間における心拍数
を測定できる構造簡単、且つ操作容易な心拍数測定装置
を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例について説明する。

図は、本発明の一実施例の回路構成図である。

１１は体に取着され心拍信号を取り出すトランスジュー
サであり、これは心電位を検出する皮膚電極であっても
、指先の血液の流量変化による光反射量の変化を検出す
る光電静波ピックアップであってもよく、心拍信号を検
出できるものならば何でもよい。

このトランスジューサ１１出力の心拍信号は、増幅器１
２で増幅され、量子化回路１３で量子化整形されて心拍
パルスとなる。

この心拍パルスを心拍数計数器１４で例えば４心拍を計
数する。

一方、心拍パルスにより例えば１ＫＨｚの基準クロツク
パルスを発生させる基準クロツク発生器１５を作動させ
る。

心拍数計数器１４が４心拍を計数すると、基準クロツク
発生器１５の作動を停止させると共に、アドレスクロツ
ク発生器１６を作動させる。

アドレスクロツク発生器１６は、例えば２００Ｈｚのア
ドレスクロツクパルスを発生する。

基準クロツク発生器１５出力の基準クロツクパルスは、
例えば１３ビットの計数記憶回路１７で計数され記憶さ
れる。

計数記憶回路１７の下から２ビットの計数値は無視され
る。

これは４で割ることになる。

尚、計数記憶回路１７は計数回路と記憶回路が別々に構
成されてもよい。

一方、アドレスクロツク発生器１６出力のアドレスクロ
ツクパルスは、番地計数器１８、１０進計数器１９にお
いて各々２進数、１０進数で計数される。

番地計数器１８は、アドレスクロツク発生器１６から１
パルスが来る毎にその計数値を記憶回路２０に送る。

記憶回路２０は、番地計数器１８からの計数値を番地と
する内容を、比較回路２１に送る。

記憶回路２０には、番地の番号の心拍数の時、１心拍間
隔に１ＫＨｚのパルスが入るパルス数を各番地に入れて
いる。

例えば心拍数が６では、１心拍間隔は１０秒であり１秒
当たり１０００パルス入るから、１心拍間隔には１００
００パルス入る。

したがって、６番地には１００００（１０進数）が記憶
されている。

同様に、心拍数が６０では１心拍間隔に１０００パルス
入り、結局６０番地には１０００が記憶されている。

一般に高番地になる程記憶内容は小さくなる。

比較回路２１は、記憶回路２１の出力と上記計数記憶回
路１７出力を比較する。

アドレスクロツク発生器１６が１パルス出力する毎に、
番地計数器１８の指定する番地は１増加し、記憶回路２
０の１増加した番地の内容を比較回路２１に出力する。

したがって、計数記憶回路１７出力と記憶回路２０出力
の比較は、アドレスクロツク発生器１６が１パルス出力
する毎になされる。

最初、低番地の記憶内容と計数記憶回路１７出力が比較
されるので後者の方が大きい。

この状態では番地を変えて比較動作を進める。

上述のように高番地になる程、その番地の内容は小さく
なるから、或る比較動作の時初めて記憶回路２０の出力
と同じかこれよりも計数記憶回路１７出力の方が大きく
なる。

この時、比較回路２１はアドレスクロツク発生器１６に
制御信号を送り、作動を停止させる。

アドレスクロツク発生器１６出力のアドレスクロツクパ
ルスは、１０進計数器１９でも計数されており番地が１
０進数で表わされている。

アドレスクロツク発生器１６が作動を停止した時の１０
進計数器１９の内容を、表示回路２２にて表示する。

これが心拍数である。尚、１０進計数器１９の内容は、
番地計数器１８の内容を１０進数で表わしたものである
から、番地計数器１８の内容を直接１０進数に変換する
ようにしてもよい。

更に、具体的な例を挙げて図の実施例の動作を説明する
。

今、４心拍の間に基準クロツク発生器１５が３７４０の
基準クロックパルスを発生したとする。

このパルス数は計数記憶回路１７において２進数表示さ
れる。

最下位から２ビットを無視すれば３７４０を４で割った
数即ち９３５を示すことになる。

この９３５（１０進数）と記憶回路２０出力とが比較回
路２１において比較される。

まず、アドレスクロツク発生器１６が最初の１パルスを
出力すると、これは番地計数器１８で計数され記憶回路
２０に１番地を指定する。

記憶回路２０の１番地には１０進数で６００００が入っ
ており、比較回路２１において９３５と６００００が比
較される。

次に、２発目のアドレスクロツクパルスが番地計数器１
８に入ると２番地が指定され、記憶回路２０の２番地の
内容（３００００）が比較回路２１に送られる。

まだ記憶回路２０出力の方が大きく、比較動作は続けら
れる。

同様にして、６４番地の記憶内容（９３７）と９３５を
比較しても前者が大きいので比較動作が進められる。

次に番地計数器１８が６５番地を指定すると、記憶回路
２０は６５番地の記憶内容（９２３）を比較回路２１に
送る。

比較回路２１はこの９２３と計数記憶回路１７の内容（
９３５）を比較するが、この時記憶回路２０出力の方が
小さくなったからアドレスクロツク発生器１６の作動を
停止させる。

１０進計数器１９には６５が入っており、表示回路２２
により心拍数が６５であることが表示される。

尚、上述の実施例では４心拍を計数する場合について述
べた。

しかし心拍数は体動の雑音に耐えられる値であればよく
、正確な測定の為には多い方がよい。

特に２ｎ心拍を選べば、直接基準クロックパルスの数を
割り算することなく、切捨演算１心拍平均値が簡単に求
められる効果がある。

また、必ずしも１心拍間隔における基準クロツクパルス
数を求める必要はない。

例えば、４心拍を計数する場合には記憶回路の各番地の
内容としてその番地の心拍数の場合に４心拍の間隔に入
る基準クロツクパルス数を記憶させておけばよい。

更に、記憶回路の番地指定は必ずしも１番地から始める
必要はなく可能な最低心拍数の番地から比較動作を行な
わせることもできる。

また高い番地から比較動作を行なわせることもできる。

以上説明したように、デイジタル的に心拍間隔を調べデ
イジタル的に比較して心拍数を測定するから比較的短時
間に簡単に測定できる。

また、測定のための動作は記憶回路各番地に入っている
内容と計数記憶回路の内容の比較等で簡単な演算で済む
から構造が簡単であり操作が容易且つ故障が少ない。

更に留意すべきは、記憶回路の番地が即ち心拍数を表わ
している点である。

心拍数は最高でもせいぜい１００〜２００程度であり番
地の数は少なくてよい。

番地と別に心拍数を記憶させておくとすると、各番地に
対応して心拍数と、その心拍数の場合の基準クロツクパ
ルス数を記憶させなければならなく記憶容量を大きくす
る必要がある。

また、基準クロツクパルス数を番地とすると番地が多く
なり記憶回路を大きくする必要がある。

したがって結局本発明のようにすることにより記憶回路
を小さくでき全体として心拍数測定装置を小型化できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例の回路構成図である。 １１・・・・・・トランスジューサ、１３・・・・・・
量子化回路、１４・・・・・・心拍数計数器、１５・・
・・・・基準クロツク発生器、１６・・・・・・アドレ
スクロツク発生器、１７・・・・・計数記憶回路、１８
・・・・・・番地計数器、１９・・・・・・１０進計数
器、２０・・・・・・記憶回路、２１・・・・・・比較
回路、２２・・・・・・表示回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 心拍動を検知する手段と、この手段により検知され
   る心拍により始動して基準クロツクパルスを発生し、所
   定数の心拍の検知後に停止する基準クロツク発生器と、
   このクロツク発生器の発生する基準クロツクパルスを計
   数し記憶する計数記憶回路と、前記心拍動の検知手段に
   よる所定数の心拍の検知後に始動しアドレスクロツクパ
   ルスを発生するアドレスクロツク発生器き、このクロツ
   ク発生器の発生するアドレスクロツクパルスを計数する
   番地計数器と、各番地にはその番地を心拍数とする場合
   に前記計数記憶回路に記憶される基準クロツクパルス数
   を記憶しており前記番地計数器の計数値の番地の内容を
   出力する記憶回路と、この記憶回路の出力と前記計数記
   憶回路の内容と比較し両者の大小関係が変化した際前記
   アドレスクロツク発生器を停止させる比較回路と、この
   比較回路の出力により前記アドレスクロツク前記番地計
   数器の内容を表示する表示回路とを具備して成ることを
   特徴とする心拍数測定装置。