JPS6253632A - 脈拍数検出機能付電子機器 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明はジョギングウォッチ等の脈拍計付携帯用小型
電子機器に関する。

［従来技術およびその問題点］ 従来、脈拍計付ジョギングウォッチとしては、胸部に脈
拍センサーを設け、走行中、脈拍計測値が予め設定した
値よりも大きくなるとアラーム音を発生するようにした
ものが開発され、実用化されている。しかし、この種の
ものは脈拍の計測値がある一定値（設定値）を越えた時
にアラーム音を発生するだけで、ジョギングの結果どの
程度、体力の向上を図り得たか等を知ることはできなか
った。

［発明の目的］ この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、ジョギングによる体力向上の度合
を正確かつ容易に知り得る脈拍計付携帯用小型電子機器
を提供しようとするものである。

［発明の安点］ この発明は上述した目的を達成するために、ジョギング
停止Ｆ時及び停止後所定時間後に計測された脈拍数と予
め設定されている使用者の平常脈拍数とに基づいて平常
脈拍に対する脈拍回復率を求め、これを数量的に表示す
るようにしたことを要旨とするものである・ ［実施例］ 以下、この発明を図面に示す一実施例に基づいて具体的
に説明する。

χムＮｐ（遣 第２図はこの発明を適用した脈拍計付ジョギングウォッ
チの外観上面図である０時計ケースの上面部には表示部
１が設けられている０表示部ｌはセグメント電極構造の
液晶表示素子によって構成され、第３図に示すように、
上下のデジタル表示部ＬＡ、ＩＢが設けられている。ま
た、表示部１には印刷形成されたモード名、即ちジョギ
ングモード名「ＪＯＧ」、脈拍計測モード名ｒＰＵＬｓ
Ｅ」、ジョギング終了後予め設定されている使用者の平
常脈拍数まで脈拍が回復するまでの回復率演算モード名
ｒＲＥｃＯＶＪに対応するモード指示体ＩＣが設けられ
ている。

また、時計ケースの上面および両側部にはブツシュボタ
ン式の各種のスイッチＳＡ、ＳＢ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が
配設されている。これらスイッチは第４図に示す如く機
俺する。即ち、スイッチＳ３は、基本時計モード、ジョ
ギングモード、タイ、マーモード、アラームモード、基
本時計モード・・・・・・にサイクリックに順次切替る
為のモード切替スイッチとして機能する。またスイッチ
Ｓ２は例えばジョギングモードでスイッチ３２が操作さ
れると、ジョギングのペース数あるいは平常脈拍数のセ
ットモードに切替るセットモード切替スイッチとして機
能し、またこのセットモードにおいてスイッチＳ２が操
作されるとセットモードを解除して元のジョギングモー
ドに復帰させる。その他、基本時計モードにおいてスイ
ッチｓ２が操作されると時刻修正モード、あるいはアラ
ームモードにおいてスイッチＳ２が操作されるとアラー
ム設定モードに切替る。しかして、ペース数あるいは平
常脈拍数セットモードにおいて、スイッチＳ３が操作さ
れるとその操作回数に応じたペース数（歩数７分）が設
定され、また、スイッチＳＡが操作されると平常脈拍数
がその操作回数に応じて設定される。また、ジョギング
モードにおいてスイッチＳＡはジョギングのスタート／
ストップスイッチとして機俺する。またスイッチＳＢは
スピリット／リセットスイッチとして機能する。

また、時計ケースの一側部には指サツク２がコード３を
介して着脱自在に接続されている。この指サツク２の内
部には脈拍検出センサー４が設けられている。このセン
サー４はＬＥＤ等の発光素子とフォトトランジスタ等の
受光素子を用いて発光素子の光を指に照射させ、その反
射光が受光素子に入射することにより血液の脈拍に伴な
う車量変化を受光量の変化として検出するものでこれに
よって得られた光電脈波に基づいて脈拍数が測定される
。

次に、このジョギングウォッチの回路構成を第１図に基
づいて説明する。このジョギングウォッチは８ビット並
列処理のマイクロプログラム制御方式で動作するもので
ある０発振器１１から常時出力される３２，７８８　Ｋ
Ｈｚのクロック信号は、分周回路１２で分周され、タイ
ミング信号発生回路１３に与えられる。このタイミング
発生回路１３は各種のタイミング信号をＲＯＭ　（リー
ドオンリメモリ）１４等に供給する。

ＲＯＭ１４はこのジョギングウォッチの全ての動作を制
御するマイクロプログラムを記憶し、マイクロ命令ＯＦ
、Ｄｏ、ＮＡを並列的に出力する。ここで、マイクロ命
令ＯＰは命令デコーダ１５に入力され、この命令デコー
ダ１５はこれを解読してＲＡＭ　（ランダムアクセスメ
モリ）１６のＲ／Ｗ入力端子にデータの読み込み、書き
込み指令として与え、また、演算部１７のＳ入力端子に
演算命令として与え、更に、ペースメーカー回路部１８
のＳ入力端子に動作指令として享える。また、マイクロ
命令ＤＯはデータバスを介してＲＡＭ１６のＡｄｄｒ入
力端子にアドレスデータとして入力されると共に、演算
部１７のＤＩ２入力端子に数値データとして入力され、
更にペースメーカー回路部１８およびアドレス制御部１
９に入力される。また、マイクロ命令ＮＡはアドレス制
御部１９に入力されるネクストアドレスデータで、この
アドレス制御部１９から出力されるアドレスデータは、
ＲＯＭ１４のＡｄｄｒ入力端子に与えられる。

命令デコーダ１５からは報音発生指令および停止指令を
夫々出力してＳＲ型ラフリップフロップＳＲ−ＦＦ）２
０のＳおよびＲ入力端子に与え、５Ｒ−ＦＦ２０をセッ
ト、リセットさせる。この５Ｒ−ＦＦ２０のＱ出力はア
ラーム回路２１に駆動信号として与え、報音部（スピー
カあるいは圧電素子）２２からアラーム音等を発生させ
る。

ＲＡＭ１６は置数レジスタ、演算レジスタ等を有する構
成で、計時処理、キー人力処理、演算処理、ジョギング
処理等において利用され、命令デコーダの制御下でデー
タの占き込みおよび読み出し動作を実行し、そして、Ｒ
ＡＭ１６のＤｏ出力端子から読み出されたデータは演算
部１７のＤ１１入力端子およびペースメーカ回路部１８
に与えられると共に表示制御部（デコーダ）２５を介し
て表示部１に表示される。演算部１７は命令デコーダ１
５かもの演算指令にしたがって各種の演算を′実行する
もので、そのＤＯ出力端子からの演算結果データは、Ｒ
ＡＭ１６のＤＩ入力端子にｒ、えられ、ＲＡＭ１６に読
み込まれる。また、演算部１７はジャッジ演算実行の際
に、その演算結果のデータの有無を示す信号およびキャ
リー発生有無信号を夫々出力してアドレス制御部１９に
グーえ、ＲＯＭ１４のアドレスを変換させ、これによっ
て例えば１／３２秒毎に１回づつ割り込みで計時処理を
実行させる。また演算部１７のＤＩ３Ｉ３入力端子脈拍
検出センサー７で検出された光電脈波を脈拍に応じた信
号に変換する脈拍検出制御回路２３の出力が与えられて
いる。また、入力部２４から操作スイッチに対応して出
力されるキーコードは演算部１７のＤＩ２入力端子に手
えられる。

第５図はＲＡＭ１６の主要構成図を示してｌ、％る。Ｒ
ＡＭ１６は計時データ、システム制御用データの他、各
種のレジスタを有している。

実施例の動作 先ず、第６図を参照して全体動作の概要について説明す
る。ステップＴＩでは計時処理あるいはキー処理要求が
あるまで待機状ｍ（）（ＡＬＴ）となる、いま、計時タ
イミングとなると、次のステップＴ２に進み、計時処理
プログラムが指定されて計時処理が開始される。この処
理はＲＡＭｌ６の第１行目にある時刻記憶レジスタに記
憶されている基本時刻データに所定単位データを加算し
て現在時刻を求め、これをＲＡＭＬＳ内の元の時刻記憶
レジスタに転送することによって行なわれる。

そして、次のステップＴ３ではＲＡＭ１Ｂ内のＪレジス
タの内容が調べられる。このＪレジスタはジョギングモ
ードフラッグを記憶するもので、ジョギング計測中には
Ｊ＝１となり、後述するジョギング処理（ステップＴ４
）が実行されるが、ジョギング終了後、脈拍が平常脈拍
数に回復するまでの回復率演算中にはＪ＝２となり、ス
テップＴ５でそのことが検出されて後述する回復率計算
処理（ステップＴ６）が実行される。しかして、ジョギ
ング処理（ステップＴ４）、回復率計算処理（ステップ
Ｔ６）が終るとステップＴ７で表示処理が実行されたの
ちステップＴｌに戻る。

また、何らかのスイッチ操作がなされると、それに応じ
たキー処理プログラムが指定されて操作スイッチに対応
したキー処理（ステップＴ８）が実行され表示処理（ス
テップＴ７）後、ステップＴ１に戻る。いまジョギング
モードにおいて、ジョギングのペース数や平常脈拍数を
操作してセットするものとすると、スイッチＳ２を操作
してセットモードに切替えたのちに、ペース数の設定で
あればスイッチＳ３、平常脈拍数の設定であればスイッ
チＳＡを操作する。すると、上記キー処理（ステップＴ
８）によってＲＡＭ１６内のＰレジスタにはジョギング
のペース数がスイッチＳ３の操作回数に応じて設定され
、またＡレジスタには使用者のモ常脈拍数がスイッチＳ
Ａの操作回数に応じて設定される。

このようにしてジョギング前に予め必要な各種データを
設定したのちジョギングを開始するには、スイッチＳＡ
を操作する。すると、このスイッチＳＡの操作に伴って
ＲＡＭ１６内のＪレジスタにはジョギングモードフラッ
グ″ｌ″がセットされる。

そしてこのジョギング計測動作の詳細は説明しないが、
第８図（Ａ）に示すように、ジョギング開始からの経過
時間（ＲＡＭｌＢ内のジョギング計測レジスタの内容）
が上段デジタル表示部ＬＡに表示されると共に下段デジ
タル表示部ＩＢに予め設定されたベース数が表示される
。しかして、ジョギングの終了に当たっては、スイッチ
ＳＡを操作してジョギング計測をストー／ブさせる。

第７図は第６図で示した回復率計算処理（ステップＴ６
）の具体的内容を説明する為のフローチャートである。

このフローはジョギング計測のストップで実行開始され
、先ず、ジョギング停止Ｅ後の経過時間計測動作が開始
されたかが調べられる（ステップＴ６−１）、ジョギン
グ停止直後は計測動作が開始されていないので、ステー
７プＴ６−２に進み、ＲＡＭ１Ｂ内のＭＯＣレジスタジ
ョギング停止直後フラッグ１″がセットされる。

そして、次のステップＴ６−３ではジョギング停止直後
に計測された脈拍数がＲＡＭ１６内のＮ６レジスタから
読み出されてＲＡＭ１８内のＢレジスタに転送されたの
ち表示部ｌにデジタル表示される（ステップＴ６−４）
。

そして、次にこのフローに入ると、ジョギング停止後の
経過時間計測中であるから、ステップＴ６−１でそのこ
とが検出されてステップＴ６−５に進み、ＲＡＭ１６内
のＮ１　レジスタ〜Ｎ３レジスタ（ジョギング停止直後
の経過時間計測レジスタ）のうち、１秒桁を計測するＮ
、　　レジスタの値が＋１される。その結果、次のステ
ップＴ６−６でＮ１　レジスタの値が「１０」か、即ち
、ジョギング停止から１０秒経過したかが調べられる。

いま、１０秒経過すれば、Ｎ１　レジスタの内容がクリ
アされると同時に、１０秒桁を計測するＮ２レジスタの
値が＋１される（ステップ”ｌ”６−７）。

これによって次のステップＴ６−８では、Ｎ２　レジス
タの値が「６」か、即ち、ジョギング停止から６０秒経
過したかが調べられ、いま、６０秒経過すれば、Ｎ２レ
ジスタの内容がクリアされると同時に、１分桁を計測す
るＮ３レジスタの値が＋１される（ステップＴ６−９）
、その後、Ｎ３レジスタの値が「５］、即ちジョギング
停＋ｈ後５分経過したかが調べられ、５分経過すると、
ＲＡＭ１６内のＭ５レジスタに５分経過フラッグ１″が
セットされる（ステップＴ６−１０．Ｔ６−１１）。

このようにしてジョギング停止後５分経過すると、次の
ステップＴ６−１２へ進み、５分経過時に検出された脈
拍数がＲＡＭ１６のＸｃ　レジスタから読み出されてＲ
ＡＭ１６内のＣレジスタに転送されたのち表示部ｌにデ
ジタル表示される（ステップＴ６−１３）。

その後、ステー、プＴ６−１４に進み次式にしたがって
脈拍の回復率計算が行なわれる。

［１−（Ｘｃ　−ＸＡ　）　／　（Ｘｓ　−Ｘａ　）　
］　　　　Ｘ　１００＝Ｒｅｃｏｖ　（回復率） したがって回復率はＸ＾レジスタ（乎常脈拍数）Ｘｓ　
レジスタ（ジョギング停止直後の脈拍数）Ｘｃ　レジス
タ（ジョギング停止から５分経過時の脈拍数）より求め
られる。このようにして求められた回復率はＲＡＭ１６
内のＲレジスタに転送されたのち表示部１にデジタル表
示される（ステップＴ６−１５、Ｔ６−１６）、第８図
（Ｂ）はこの場合の表示例を示し、ジョギング停止後の
経過時間がデジタル表示される他、５分経過後の癲拍数
「８０」および回復率「６７」％がデジタル表示されて
いる。このように回復率を知ることができるので、運動
が適度であったかの判断や体力向上の度合を知ることが
できる。

なお、上記実施例ではジョギング停止直後の脈拍や５分
経過後の脈拍をデジタル表示するようにしたが、第９図
に示すようにこれらをグラフィック表示するようにして
もよい、ここで、第９図文は平常脈拍数、Ｙはジョギン
グ停止直後の脈拍数、Ｚは５分経過後の脈拍数である。

また、これらを夫々の別個表示体に表示させれば同時に
表示可ｆ走となる。

また、上記実施例は５分経過後の脈拍を自動的に計測す
るようにしたが、５分経過したことをアラーム含で知ら
せ、それに応じたスイッチ操作で脈拍計測を行うように
してもよい。

また、前回求められた回復率を記憶させておき、今回求
められた回復率に比べてどの程度アップしたかダウンし
たかを矢印等で表示するようにすれば、体力の向上度合
を的確に知ることができる。

更に、上記実施例では平常脈拍に戻るのを回復率１００
％としたが、逆に平常脈拍を１００％として計測時の脈
拍は何％かを表わすようにしてもよく、例えば平常脈拍
・・・・・・７０、計測脈拍・・・・・・８０であれば
、８０÷７０Ｘ１００＝１１４％（回復率）となる。

［発明の効果］ この発明は以上詳細に説明したように、ジョギング停止
時及び停止後所定時間後に計測された脈拍数と予め設定
されている使用者の平常脈拍数とに基づいて平常脈拍に
対する脈拍回復率を求め、これを数量的に表示するよう
にしたから、ジョギングによる体力向上の度合を正確か
つ容易に知り得ると共に、運動が適度であったか等のＩ
断も回部となる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はこの発明を
適用した脈拍計付ジョギングウォッチの回路構成図、第
２図はその外観図、第３図は表示部の構成図、第４図は
スイッチ槻倦を説明する為の図、第５図は第１図で示し
たＲＡＭの構成図。 第６図は全体動作の概要を示すジェネラルフローチャー
ト、第７図は第６図で示した回復率計算処理の具体的内
容を説明する為のフローチャート、第８図（Ａ）、（Ｂ
）は表示状態図、第９図は表示の変形例を示した図であ
る。 ２・・・・・・脈拍検出センサー、１４・・・・・・Ｒ
ＯＭ、１５・・・・・・命令デコーダ、１６・・・・・
・ＲＡＭ、１７・・・・・・演算部、１８・・・・・・
ペースメーカー回路部、１９・・・・・・アドレス制御
部。 特許出願人　　カシオ計算機株式会社 −，−ごＪ 第２図 第３図 第６図 （Ａ） 第８　図 ２゛°ラフ、２表１、 第９図 手続補正書（自発） 昭和６１年９ＪＪｑ目 特許庁長官　黒　１口　明　雄　殿 ｌ、・１９件の表示 昭和６０年特許願第１９２６３２号 ２、発明の名称 Ｉ振拍計付携帯用小型￥Ｌｆ機器 ３、補正をする者 ・Ｋ件との関係　　特許出願人 住所　東京都新宿区西新宿２丁目６番１号名称　（１４
４’）カシオ計算機株式会社代表者　　　樫　　　尾　
　　忠　　　雄４、代理人 住所　東京都港区西新橋１丁目１３Ｊ４号５、補正の対
象 （＋）明細、りの「発明の詳細な説明」の欄。 （２）図面。 ６、補正の内容 （１）明細書第４頁第２０行目の「の他、基本・・・・
・・」とあるのを「の他、図示しないが基本・・・・・
・」と訂正する。 （２）明細書第５頁第１０行目の「機能する。また、・
・−・・・」を「機詣し、スタート中は前記スイッチＳ
３で設定されたペースで報音がなされる。また、・・・
・・・」と訂正する。 （３）明細書第７頁第１行目の「・・・・・・与える。 ま」を「・・・・・・与える。このペースメーカ回路部
１８からはベース音を発生させる為の信号がアドレス制
御部１９に与えられる。ま」と訂正する。 （４）明細書第９頁第５行目の「・・・・・・を有して
いる。」に続いて法文を挿入する。 「即ち、ＲＡＭ１６には時刻記憶レジスタ、ジョギング
計測レジスタ、予めジョギングのペース数が設定される
Ｐレジスタ、後述するＸＡ　、ＸＢ、ＸＣレジスタの内
容が転送される表示用のＡ、Ｂ、Ｃレジスタ、各種のジ
ョギングモードがセットされるＪレジスタ、ジョギング
停止直後の経過時間を計測する場合に１秒桁を計数する
Ｎｌ　レジスタ、１０秒桁を計数するＮ２レジスタ、１
分桁を計数するＮ３　レジスタ、ジョギング停止直後を
示すフラッグがセットされるＭＯレジスタ、ジョギング
停止後５分経過したことを示すフラッグがセットされる
Ｍ５レジスタ、予め設定される使用者の平均脈拍数がセ
ットされるＸ＾レジスタ、ジョギング停止直後の脈拍数
がセットされるＸａレジスタ、ジョギング停止から５分
経過時の脈拍数がモー２トされるＸＣレジスタ、平常脈
拍数１に応じて算出された平常脈拍数に対する脈拍回復
率がセットされるＲｅｃｏｖレジスタが設けられている
。」 （５）明細書第１５頁第２０行目「よく、例えば・−・
・・・」を「よく、この場合ではステップＴ６−１４で
計測脈拍／平常脈拍ｘｉｏｏの演算を行なわせればよい
ものである０例えば・・・・・・」と訂正する。 （６）図面中、第１図、７ｉＳｚ図、男５図、第６図、
第７図を別紙の通り訂正する。 ＳＲＳＡ 第２図 第５図 シーＣ，汗今ルフロー 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジョギングのペースを報知する携帯用小型電子機器にお
   いて、予め設定される使用者の平常脈拍数を記憶する記
   憶手段と、ジョギング停止後及び停止後所定時間後の脈
   拍数を計測する脈拍計測手段と、前記記憶手段に記憶さ
   れている平常脈拍数及び前記脈拍計測手段で計測された
   ジョギング時及び停止後所定時間後の脈拍数から脈拍回
   復率を求める演算手段と、この演算手段で得られた脈拍
   回復率を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする
   脈拍計付携帯用小型電子機器。