JPH07299043A - 脈拍検出装置 - Google Patents
脈拍検出装置Info
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- JPH07299043A JPH07299043A JP6096741A JP9674194A JPH07299043A JP H07299043 A JPH07299043 A JP H07299043A JP 6096741 A JP6096741 A JP 6096741A JP 9674194 A JP9674194 A JP 9674194A JP H07299043 A JPH07299043 A JP H07299043A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数個のセンサを有し、該複数個のセンサの
うち最も脈波信号の大きいセンサを特定する手段を設け
ることにより、検出精度の高い脈拍検出装置を提供す
る。 【構成】 発光素子２ａ〜２ｄおよび受光素子３ａ〜３
ｄとからなり、該発光素子からの投射光で被検体による
反射光を前記受光素子により受光し、その光量の変化に
より脈拍を検知するセンサを複数個有する脈拍検知器９
と、該脈拍検知器の各々のセンサの受光素子により受光
する脈拍時の受光量の変化の振幅を検出する手段と、前
記複数個のセンサの受光量の変化の振幅の大きさを比較
し一番振幅が大きいセンサを特定する手段と、該一番振
幅が大きいセンサの出力信号を演算することにより脈拍
数を求める手段とからなる。
うち最も脈波信号の大きいセンサを特定する手段を設け
ることにより、検出精度の高い脈拍検出装置を提供す
る。 【構成】 発光素子２ａ〜２ｄおよび受光素子３ａ〜３
ｄとからなり、該発光素子からの投射光で被検体による
反射光を前記受光素子により受光し、その光量の変化に
より脈拍を検知するセンサを複数個有する脈拍検知器９
と、該脈拍検知器の各々のセンサの受光素子により受光
する脈拍時の受光量の変化の振幅を検出する手段と、前
記複数個のセンサの受光量の変化の振幅の大きさを比較
し一番振幅が大きいセンサを特定する手段と、該一番振
幅が大きいセンサの出力信号を演算することにより脈拍
数を求める手段とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は被検体の動脈の波動を正
確に検出する脈拍の検出装置に関する。さらに詳しく
は、発光素子と受光素子からなり、血液中のヘモグロビ
ンによる光の吸収特性を利用し、流れる血液の量の変化
を検出することにより、脈拍数を検出する装置であっ
て、検出精度が高い脈拍検出装置に関する。
確に検出する脈拍の検出装置に関する。さらに詳しく
は、発光素子と受光素子からなり、血液中のヘモグロビ
ンによる光の吸収特性を利用し、流れる血液の量の変化
を検出することにより、脈拍数を検出する装置であっ
て、検出精度が高い脈拍検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、脈拍を検出するのに発光素子と受
光素子とからなる光センサにより血液中のヘモグロビン
の光吸収特性を利用した装置が用いられている。
光素子とからなる光センサにより血液中のヘモグロビン
の光吸収特性を利用した装置が用いられている。
【０００３】この光センサをバンドなどにより、被検体
の脈拍測定部位にとりつけると、発光素子からの光が被
検体内に侵入し、光の一部が吸収されるか反射または透
過しながら進行する。この反射された光を受光素子によ
り検出する。光は、血流の量、さらに正確には、血液中
のヘモグロビンの量が多いほど吸収される量も多くなる
ため、反射率が低くなり、受光素子により検出される信
号も小さくなる。一方、脈をうつときは通常の状態より
も血流の量、すなわちヘモグロビンの量が多くなるた
め、光の反射率は低くなる。よって、受光素子により、
光の吸収率の変化を受光量変化として検知することによ
り、この受光量の変化を脈拍として検出することができ
る。
の脈拍測定部位にとりつけると、発光素子からの光が被
検体内に侵入し、光の一部が吸収されるか反射または透
過しながら進行する。この反射された光を受光素子によ
り検出する。光は、血流の量、さらに正確には、血液中
のヘモグロビンの量が多いほど吸収される量も多くなる
ため、反射率が低くなり、受光素子により検出される信
号も小さくなる。一方、脈をうつときは通常の状態より
も血流の量、すなわちヘモグロビンの量が多くなるた
め、光の反射率は低くなる。よって、受光素子により、
光の吸収率の変化を受光量変化として検知することによ
り、この受光量の変化を脈拍として検出することができ
る。
【０００４】しかし、この脈拍検出装置によると、装置
を取りつける位置あるいは測定部位の血管（動脈）の位
置の個人差により、センサが動脈から遠い位置におかれ
ると、感度が低く、出力する脈拍信号が小さくなり、信
頼性が低くなる。
を取りつける位置あるいは測定部位の血管（動脈）の位
置の個人差により、センサが動脈から遠い位置におかれ
ると、感度が低く、出力する脈拍信号が小さくなり、信
頼性が低くなる。
【０００５】この問題を解決するために、発光素子と受
光素子とからなるセンサを複数個所定の間隔で備え、各
センサから出力される脈波信号に基づいて脈波を検出す
る脈波検出装置が用いられている。このような装置の一
例が特公平１−３１３６８号公報に記載されている。こ
の装置によれば、複数個のセンサが所定の間隔で配列さ
れているために、１個の発光素子の光束の範囲は狭いに
も関わらず、複数個のセンサのうちのいずれか１個は動
脈直上またはその近くに位置させることができ、そのセ
ンサの出力を利用することにより容易に、しかも正確に
測定できる。この複数個のセンサのうちの１個のセンサ
の出力により脈波を検出する方法はつぎのように行われ
ている。
光素子とからなるセンサを複数個所定の間隔で備え、各
センサから出力される脈波信号に基づいて脈波を検出す
る脈波検出装置が用いられている。このような装置の一
例が特公平１−３１３６８号公報に記載されている。こ
の装置によれば、複数個のセンサが所定の間隔で配列さ
れているために、１個の発光素子の光束の範囲は狭いに
も関わらず、複数個のセンサのうちのいずれか１個は動
脈直上またはその近くに位置させることができ、そのセ
ンサの出力を利用することにより容易に、しかも正確に
測定できる。この複数個のセンサのうちの１個のセンサ
の出力により脈波を検出する方法はつぎのように行われ
ている。
【０００６】前述のように、受光素子は発光素子から投
射した光の被検体による反射率の変化を受光量の変化と
して検知している。複数個のセンサのうち、動脈に最も
近いセンサが最も値の大きい脈波信号を出力するので、
より正確な脈波を検出するためにそれぞれのセンサに出
力された脈波信号のなかで最大の値をとる脈波信号を比
較することにより、最も検出度の良いセンサを選定す
る。このとき、信号の大小は、信号のピーク値または信
号の平均値で比較している。
射した光の被検体による反射率の変化を受光量の変化と
して検知している。複数個のセンサのうち、動脈に最も
近いセンサが最も値の大きい脈波信号を出力するので、
より正確な脈波を検出するためにそれぞれのセンサに出
力された脈波信号のなかで最大の値をとる脈波信号を比
較することにより、最も検出度の良いセンサを選定す
る。このとき、信号の大小は、信号のピーク値または信
号の平均値で比較している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の脈波検出装
置においては、各センサから検出された脈波信号を、信
号のピーク値あるいは信号の平均値で比較することによ
って、最大の値をとる脈波信号を有するセンサを特定し
ている。そのため、センサごとのばらつきや、各センサ
の取りつけ具合で入る外乱光によるノイズおよび血管等
との位置関係の違いによって各センサごとにそれぞれ異
なるレベルのオフセットが生じるが、オフセットの大き
さが異なる状態で信号のピーク値（絶対値）あるいは信
号の平均値を比較し、最大の値をとる脈波信号を検出す
るセンサを特定しても、それが実際に最も脈波信号が大
きいセンサであるとは限らない。たとえば、検出された
信号が図７に示されるようなばあいを考える。図は、上
からセンサ（１）、（２）、（３）、（４）から検出さ
れた波形を示し、図中の直線部分は、オフセット成分で
ある。また、ΔＶ1 、ΔＶ3 、ΔＶ4 はそれぞれセンサ
（１）、（３）、（４）から検出された脈波信号の振幅
である。このばあいに各信号のピーク値Ｖap、Ｖbp、Ｖ
cp、Ｖdpを比較して、最大脈波信号を選定すると、セン
サ（２）のピーク値Ｖbpが最大であるから、センサ
（２）の信号を基に脈拍を検出することになる。しか
し、センサ（２）の信号は外乱ノイズであるオフセット
のみで、脈拍信号を検出していないので、脈拍を検出す
ることはできない。すなわち、最大の値をとる脈波信号
を検出するセンサであっても、脈波信号が最も大きいわ
けではない。
置においては、各センサから検出された脈波信号を、信
号のピーク値あるいは信号の平均値で比較することによ
って、最大の値をとる脈波信号を有するセンサを特定し
ている。そのため、センサごとのばらつきや、各センサ
の取りつけ具合で入る外乱光によるノイズおよび血管等
との位置関係の違いによって各センサごとにそれぞれ異
なるレベルのオフセットが生じるが、オフセットの大き
さが異なる状態で信号のピーク値（絶対値）あるいは信
号の平均値を比較し、最大の値をとる脈波信号を検出す
るセンサを特定しても、それが実際に最も脈波信号が大
きいセンサであるとは限らない。たとえば、検出された
信号が図７に示されるようなばあいを考える。図は、上
からセンサ（１）、（２）、（３）、（４）から検出さ
れた波形を示し、図中の直線部分は、オフセット成分で
ある。また、ΔＶ1 、ΔＶ3 、ΔＶ4 はそれぞれセンサ
（１）、（３）、（４）から検出された脈波信号の振幅
である。このばあいに各信号のピーク値Ｖap、Ｖbp、Ｖ
cp、Ｖdpを比較して、最大脈波信号を選定すると、セン
サ（２）のピーク値Ｖbpが最大であるから、センサ
（２）の信号を基に脈拍を検出することになる。しか
し、センサ（２）の信号は外乱ノイズであるオフセット
のみで、脈拍信号を検出していないので、脈拍を検出す
ることはできない。すなわち、最大の値をとる脈波信号
を検出するセンサであっても、脈波信号が最も大きいわ
けではない。
【０００８】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたもので、複数個のセンサのうち最も脈波信号が大き
い信号を検出するセンサを選択し、正確な脈拍を検出で
きる脈拍検出装置を提供することを目的とする。
れたもので、複数個のセンサのうち最も脈波信号が大き
い信号を検出するセンサを選択し、正確な脈拍を検出で
きる脈拍検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の脈拍検出装置
は、発光素子および受光素子とからなり、該発光素子か
らの光の被検体による反射光もしくは透過光を前記受光
素子により受光し、その光量の変化により脈拍を検知す
るセンサを複数個有する脈拍検知器と、該脈拍検知器の
各々のセンサの受光素子により受光する脈拍時の受光量
の変化の振幅を検出する手段と、前記複数個のセンサの
受光量の変化の振幅の大きさを比較し一番振幅が大きい
センサを特定する手段と、該一番振幅が大きいセンサの
出力信号を演算することにより脈拍数を求める手段とか
らなる。
は、発光素子および受光素子とからなり、該発光素子か
らの光の被検体による反射光もしくは透過光を前記受光
素子により受光し、その光量の変化により脈拍を検知す
るセンサを複数個有する脈拍検知器と、該脈拍検知器の
各々のセンサの受光素子により受光する脈拍時の受光量
の変化の振幅を検出する手段と、前記複数個のセンサの
受光量の変化の振幅の大きさを比較し一番振幅が大きい
センサを特定する手段と、該一番振幅が大きいセンサの
出力信号を演算することにより脈拍数を求める手段とか
らなる。
【００１０】
【作用】本発明によれば、複数個のセンサのうち、脈波
信号が最大のセンサを選定するのに、出力信号の振幅に
より比較しているので、センサごとのばらつき、外乱光
によるノイズ、およびセンサの取りつけ具合の違いで発
生する各脈波信号のオフセットによる信号の初期レベル
の違いとは無関係に、脈波信号の中で、最も脈拍検出感
度の良い信号を、正確に選択でき、脈拍を正確に測定で
きるセンサを特定することができる。よって、個人差に
よるセンサのとりつけ具合の違いや、測定部位の動脈の
位置の相違に対応することができる。
信号が最大のセンサを選定するのに、出力信号の振幅に
より比較しているので、センサごとのばらつき、外乱光
によるノイズ、およびセンサの取りつけ具合の違いで発
生する各脈波信号のオフセットによる信号の初期レベル
の違いとは無関係に、脈波信号の中で、最も脈拍検出感
度の良い信号を、正確に選択でき、脈拍を正確に測定で
きるセンサを特定することができる。よって、個人差に
よるセンサのとりつけ具合の違いや、測定部位の動脈の
位置の相違に対応することができる。
【００１１】
【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の脈拍検出
装置について詳細に説明する。
装置について詳細に説明する。
【００１２】本発明の脈拍検出装置は発光素子と受光素
子からなるセンサを複数個有する脈拍検知器と、該脈拍
検知器の各々のセンサについての受光量の変化の振幅の
大きさを求める手段と、該各センサの振幅を比較し、振
幅が最も大きいセンサを特定する手段と、受光量変化の
振幅の一番大きいセンサの出力信号を演算処理すること
により、脈拍数を求める手段とからなっている。
子からなるセンサを複数個有する脈拍検知器と、該脈拍
検知器の各々のセンサについての受光量の変化の振幅の
大きさを求める手段と、該各センサの振幅を比較し、振
幅が最も大きいセンサを特定する手段と、受光量変化の
振幅の一番大きいセンサの出力信号を演算処理すること
により、脈拍数を求める手段とからなっている。
【００１３】以下に、各構成要素について詳細に説明を
する。
する。
【００１４】図１（ａ）は本発明の脈拍検出装置の脈拍
検知器の一実施例の平面図で、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。例として、使用するセ
ンサが４個のばあいについて説明するが、センサの数は
４個には限定されない。センサホルダ１には、赤外線Ｌ
ＥＤまたは豆電球などからなる発光素子２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄと、フォトダイオードまたはフォトトランジス
タなどからなる発光素子にそれぞれ対応する受光素子３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置され、被検体の皮膚に取り
つける側の面には、発光素子の発光、受光素子の受光の
ために開口部１ａが設けられている。本実施例では発光
素子と受光素子の組であるセンサ４個から脈拍検知器９
が構成されている。センサホルダ１は、たとえばベルト
４に取りつけられ、手首、胸周り、首などの測定部位に
ベルト４によってセンサを取りつけ、固定できるように
なっている。
検知器の一実施例の平面図で、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。例として、使用するセ
ンサが４個のばあいについて説明するが、センサの数は
４個には限定されない。センサホルダ１には、赤外線Ｌ
ＥＤまたは豆電球などからなる発光素子２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄと、フォトダイオードまたはフォトトランジス
タなどからなる発光素子にそれぞれ対応する受光素子３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置され、被検体の皮膚に取り
つける側の面には、発光素子の発光、受光素子の受光の
ために開口部１ａが設けられている。本実施例では発光
素子と受光素子の組であるセンサ４個から脈拍検知器９
が構成されている。センサホルダ１は、たとえばベルト
４に取りつけられ、手首、胸周り、首などの測定部位に
ベルト４によってセンサを取りつけ、固定できるように
なっている。
【００１５】本発明の脈拍検出装置に備えられた発光素
子からの光の進行経路の一例と受光素子の関係を図２に
示す。図２は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
子からの光の進行経路の一例と受光素子の関係を図２に
示す。図２は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１６】ここで、脈拍検知量について説明する。セ
ンサホルダ１を被検体１０の測定部位に取りつけたばあ
い、発光素子２ａから発射した光が血管１０ａに到達す
る。到達した光は、血液中のヘモグロビンに吸収され
る。受光素子３ａは、該測定部位内部の血液の量による
光の吸収の大きさの変化、詳しくは、光の透過率または
反射率の変化を受光量変化としてとらえ、受光量の変化
を、脈拍として検出する。ここでは、例として発光素子
２ａと受光素子３ａの組み合わせを取りあげたが、他の
発光素子と受光素子との組み合わせについても同様であ
る。また、図２では、発光素子２ａから投射される光の
進行過程の一例しか示していない。
ンサホルダ１を被検体１０の測定部位に取りつけたばあ
い、発光素子２ａから発射した光が血管１０ａに到達す
る。到達した光は、血液中のヘモグロビンに吸収され
る。受光素子３ａは、該測定部位内部の血液の量による
光の吸収の大きさの変化、詳しくは、光の透過率または
反射率の変化を受光量変化としてとらえ、受光量の変化
を、脈拍として検出する。ここでは、例として発光素子
２ａと受光素子３ａの組み合わせを取りあげたが、他の
発光素子と受光素子との組み合わせについても同様であ
る。また、図２では、発光素子２ａから投射される光の
進行過程の一例しか示していない。
【００１７】つぎに、脈拍検出時の演算処理を行う手順
について説明する。
について説明する。
【００１８】図３は、複数個のセンサの各センサからの
出力信号を信号処理して、脈拍を検出するまでのブロッ
ク図である。発光素子２ａと受光素子３ａを備えたセン
サ（１）、１１ａは、血流量、さらに詳しくは、血液中
のヘモグロビンの量に応じて信号を出力する。この信号
は、脈拍信号だけでなくノイズ信号も含むため、ノイズ
信号を除去するフィルタ６ａを通して、出力する。
出力信号を信号処理して、脈拍を検出するまでのブロッ
ク図である。発光素子２ａと受光素子３ａを備えたセン
サ（１）、１１ａは、血流量、さらに詳しくは、血液中
のヘモグロビンの量に応じて信号を出力する。この信号
は、脈拍信号だけでなくノイズ信号も含むため、ノイズ
信号を除去するフィルタ６ａを通して、出力する。
【００１９】ついで、フィルタ６ａを通して出力された
信号を、増幅器７ａにより４０〜１２０ｄＢ程度増幅す
る。この増幅後の出力信号Ｖａが、マイクロコンピュー
タ（以下、マイコンという）５のアナログデジタルポ−
ト（以下、Ａ−Ｄポートという）に入力される。他のセ
ンサ（２）〜（４）１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはそれぞれ
発光素子２ｂと受光素子３ｂ、発光素子２ｃと受光素子
３ｃ、発光素子２ｄと受光素子３ｄを備え、センサ
（１）、１１ａで行われたのと同様に出力信号は増幅さ
れ、それぞれ増幅後の出力信号Ｖb 、Ｖc 、Ｖd とし
て、マイコン５のＡ−Ｄポートに入力される。
信号を、増幅器７ａにより４０〜１２０ｄＢ程度増幅す
る。この増幅後の出力信号Ｖａが、マイクロコンピュー
タ（以下、マイコンという）５のアナログデジタルポ−
ト（以下、Ａ−Ｄポートという）に入力される。他のセ
ンサ（２）〜（４）１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはそれぞれ
発光素子２ｂと受光素子３ｂ、発光素子２ｃと受光素子
３ｃ、発光素子２ｄと受光素子３ｄを備え、センサ
（１）、１１ａで行われたのと同様に出力信号は増幅さ
れ、それぞれ増幅後の出力信号Ｖb 、Ｖc 、Ｖd とし
て、マイコン５のＡ−Ｄポートに入力される。
【００２０】つぎに、増幅後の出力信号Ｖa 、Ｖb 、Ｖ
c 、Ｖd のマイコン５内での演算処理手順について説明
する。マイコン５は図３に示される発振器８の発振周波
数を基準に動作する。マイコン５内の演算処理は、この
発振周波数を分周した、基準時間毎のタイマ割込みソフ
トによって処理される。
c 、Ｖd のマイコン５内での演算処理手順について説明
する。マイコン５は図３に示される発振器８の発振周波
数を基準に動作する。マイコン５内の演算処理は、この
発振周波数を分周した、基準時間毎のタイマ割込みソフ
トによって処理される。
【００２１】まず、センサが１個のばあいを例として、
脈拍検出時の演算処理について説明する。信号がタイマ
割込みに入ると、Ａ−Ｄポートから電圧信号を読み込ん
でメモリにデータとして格納する。このとき、同時に時
間データもメモリに格納する。この信号と時間データの
メモリへの格納は、タイマ割込みごとに実行される。
脈拍検出時の演算処理について説明する。信号がタイマ
割込みに入ると、Ａ−Ｄポートから電圧信号を読み込ん
でメモリにデータとして格納する。このとき、同時に時
間データもメモリに格納する。この信号と時間データの
メモリへの格納は、タイマ割込みごとに実行される。
【００２２】つぎに、振幅検出手段について説明する。
【００２３】図４は出力信号の時系列データの一例で、
このデータがメモリに格納されているとして説明する。
まず、１つ目の脈拍信号について、オフセットＶOFST1
を算出する。オフセットは、時系列データ中の電圧信号
の変化が小さいデータ部分を複数個とり、その平均値よ
り算出する。
このデータがメモリに格納されているとして説明する。
まず、１つ目の脈拍信号について、オフセットＶOFST1
を算出する。オフセットは、時系列データ中の電圧信号
の変化が小さいデータ部分を複数個とり、その平均値よ
り算出する。
【００２４】ピーク値Ｖp1については、時系列データの
上昇、下降傾向の切り変わるポイントから算出する。該
ピーク値Ｖp1であるときの時間ｔ1 はデータとしてメモ
リに格納しておく。該オフセットＶOFST1 と該ピーク値
Ｖp1の差、すなわち、Ｖp1−ＶOFST1 が振幅ΔＶ1 に相
当する。ついで、２つ目の脈拍信号についても、１つ目
の脈拍信号のときに行ったのと同様、オフセットＶ
OFST2 とピーク値Ｖp2をメモリに格納し、そのデータか
ら振幅ΔＶ2 を算出し、同時に、ピーク値Ｖp2となると
きの時間ｔ2 と共にメモリに格納しておく。この振幅の
データは、最新のデータが有効であり、以後に説明する
複数のセンサのうち、他のセンサについても同様に最新
の振幅データを使用する。
上昇、下降傾向の切り変わるポイントから算出する。該
ピーク値Ｖp1であるときの時間ｔ1 はデータとしてメモ
リに格納しておく。該オフセットＶOFST1 と該ピーク値
Ｖp1の差、すなわち、Ｖp1−ＶOFST1 が振幅ΔＶ1 に相
当する。ついで、２つ目の脈拍信号についても、１つ目
の脈拍信号のときに行ったのと同様、オフセットＶ
OFST2 とピーク値Ｖp2をメモリに格納し、そのデータか
ら振幅ΔＶ2 を算出し、同時に、ピーク値Ｖp2となると
きの時間ｔ2 と共にメモリに格納しておく。この振幅の
データは、最新のデータが有効であり、以後に説明する
複数のセンサのうち、他のセンサについても同様に最新
の振幅データを使用する。
【００２５】またこの際、後述する脈拍数を求める手段
で用いる脈拍周期も同時に求めておく。これは２つの信
号のピーク値を検出したのち、メモリに格納されている
信号のピーク値の時間ｔ1 、ｔ2 の差、すなわち、ｔ2
−ｔ1 より信号周期Δｔ1 を算出し、この信号周期Δｔ
1 より、脈拍周期を算出する。そののち、３つ目の脈波
信号が検出されると、２つ目の信号と、３つ目の信号に
対して、同様の演算を行い、以後、信号を検出する度に
脈拍周期を算出する。
で用いる脈拍周期も同時に求めておく。これは２つの信
号のピーク値を検出したのち、メモリに格納されている
信号のピーク値の時間ｔ1 、ｔ2 の差、すなわち、ｔ2
−ｔ1 より信号周期Δｔ1 を算出し、この信号周期Δｔ
1 より、脈拍周期を算出する。そののち、３つ目の脈波
信号が検出されると、２つ目の信号と、３つ目の信号に
対して、同様の演算を行い、以後、信号を検出する度に
脈拍周期を算出する。
【００２６】さらに、複数個のセンサを備えた脈拍検出
装置について、振幅が最大となるセンサを特定する手段
を図５と図６を用いて説明する。図５は、図１に示され
る脈拍検出装置の４個のセンサを用いたときの各センサ
によって検出された脈波信号を示し、図６は振幅が最大
のセンサを選出してそのセンサにより脈拍数を検出する
手段を示すフローチャートである。
装置について、振幅が最大となるセンサを特定する手段
を図５と図６を用いて説明する。図５は、図１に示され
る脈拍検出装置の４個のセンサを用いたときの各センサ
によって検出された脈波信号を示し、図６は振幅が最大
のセンサを選出してそのセンサにより脈拍数を検出する
手段を示すフローチャートである。
【００２７】まず、各センサについて、前述のセンサが
１個のばあいと同様の手順で検出した信号の振幅ΔＶと
周期Δｔを算出する（図６のＳ１〜Ｓ４参照）。ここ
で、センサ（１）〜（４）、１１ａ〜１１ｄにおける振
幅と周期をそれぞれΔＶa2、ΔＶb2、ΔＶc2、ΔＶd2と
Δｔa1、Δｔb1、Δｔc1、Δｔd1とする。
１個のばあいと同様の手順で検出した信号の振幅ΔＶと
周期Δｔを算出する（図６のＳ１〜Ｓ４参照）。ここ
で、センサ（１）〜（４）、１１ａ〜１１ｄにおける振
幅と周期をそれぞれΔＶa2、ΔＶb2、ΔＶc2、ΔＶd2と
Δｔa1、Δｔb1、Δｔc1、Δｔd1とする。
【００２８】各センサについて、振幅と周期を算出した
のち、各信号の振幅の大きさを比較し（Ｓ５参照）て、
最大振幅の脈拍信号を有するセンサを特定する（Ｓ６参
照）。図５の例では、センサ（２）、１１ｂの信号振幅
ΔＶb2が最大であるから、センサ（２）、１１ｂの脈拍
信号を有効な信号とする。
のち、各信号の振幅の大きさを比較し（Ｓ５参照）て、
最大振幅の脈拍信号を有するセンサを特定する（Ｓ６参
照）。図５の例では、センサ（２）、１１ｂの信号振幅
ΔＶb2が最大であるから、センサ（２）、１１ｂの脈拍
信号を有効な信号とする。
【００２９】最後に、脈拍数を求める手段について説明
する。前述のフローチャートのＳ６で最大振幅の脈拍信
号を有するセンサを特定したのち、そのセンサにおける
脈拍周期を用いて脈拍数を検出する。すなわち、周期Δ
ｔb1の逆数をとり、これを脈拍数として検出する。以
後、信号を検出するごとに同様の演算を行い、その平均
を最終的な脈拍数として表示する。なお、表示される脈
拍数は、信号の検出回数が３〜１０回程度の平均とする
ことが好ましい。
する。前述のフローチャートのＳ６で最大振幅の脈拍信
号を有するセンサを特定したのち、そのセンサにおける
脈拍周期を用いて脈拍数を検出する。すなわち、周期Δ
ｔb1の逆数をとり、これを脈拍数として検出する。以
後、信号を検出するごとに同様の演算を行い、その平均
を最終的な脈拍数として表示する。なお、表示される脈
拍数は、信号の検出回数が３〜１０回程度の平均とする
ことが好ましい。
【００３０】前記実施例では、反射光により脈拍を検出
したが、耳たぶなど薄い部位で測定を行うときは発光素
子と受光素子を対向させて透過光の変化を検知すること
もできる。
したが、耳たぶなど薄い部位で測定を行うときは発光素
子と受光素子を対向させて透過光の変化を検知すること
もできる。
【００３１】
【発明の効果】本発明では、複数個のセンサが検出した
信号の振幅を比較することにより最大脈波信号を有する
センサを特定し、そのセンサの最大脈波信号を基に脈拍
を検出するため、外部ノイズなどのオフセット成分を除
去して確実に、しかも正確な脈拍数を測定することがで
き、信頼性が大幅に向上する。
信号の振幅を比較することにより最大脈波信号を有する
センサを特定し、そのセンサの最大脈波信号を基に脈拍
を検出するため、外部ノイズなどのオフセット成分を除
去して確実に、しかも正確な脈拍数を測定することがで
き、信頼性が大幅に向上する。
【００３２】さらに、本発明では複数個のセンサが設け
られているため、利用者の使用法やセッティング場所な
どに関係せず、常に安定した測定結果がえられる。
られているため、利用者の使用法やセッティング場所な
どに関係せず、常に安定した測定結果がえられる。
【図１】本発明の脈拍検出装置の一実施例を示す図であ
る。
る。
【図２】図１（ａ）に示された本発明の一実施例のＢ−
Ｂ線断面図で、発光素子の光の経路と受光素子の関係を
説明した図である。
Ｂ線断面図で、発光素子の光の経路と受光素子の関係を
説明した図である。
【図３】本発明の脈拍検出装置の信号処理部を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】１個のセンサにより検出された脈波信号の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の脈拍検出装置の一実施例の４個のセン
サを用いたときの、各センサによって検出された脈波信
号を示す図である。
サを用いたときの、各センサによって検出された脈波信
号を示す図である。
【図６】本発明の脈拍検出装置の一実施例の振幅検出手
段と一番振幅の大きいセンサを特定する手段を示すフロ
ーチャートである。
段と一番振幅の大きいセンサを特定する手段を示すフロ
ーチャートである。
【図７】検出された脈拍信号の他の一例を示す図であ
る。
る。
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 発光素子 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 受光素子 ５ マイコン ９ 脈拍検知器
Claims (1)
- 【請求項１】 発光素子および受光素子とからなり、該
発光素子からの投射光の被検体による反射光もしくは透
過光を前記受光素子により受光し、その光量の変化によ
り脈拍を検知するセンサを複数個有する脈拍検知器と、
該脈拍検知器の各々のセンサの受光素子により受光する
脈拍時の受光量の変化の振幅を検出する手段と、前記複
数個のセンサの受光量の変化の振幅の大きさを比較し一
番振幅が大きいセンサを特定する手段と、該一番振幅が
大きいセンサの出力信号を演算することにより脈拍数を
求める手段とからなる脈拍検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096741A JPH07299043A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 脈拍検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096741A JPH07299043A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 脈拍検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299043A true JPH07299043A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14173128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6096741A Pending JPH07299043A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 脈拍検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07299043A (ja) |
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-
1994
- 1994-05-10 JP JP6096741A patent/JPH07299043A/ja active Pending
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