JPH0614723Y2 - 脈拍測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、脈拍測定装置に関する。

［考案の背景］ 従来の脈拍測定装置は単に測定時の脈拍数を測定し、そ
の測定結果を表示するだけのものであった。

ところで近時、各種運動の練習において、反復運動法
（いわゆるインターバル練習法）が採用されているが、
該運動法では、予め定めた一定時間だけ運動をし、その
後、その運動により一旦上昇した脈拍数が所定の値に戻
るまで休憩し、その休憩後、再度一定時間運動をすると
いうことを繰返す。この場合、脈拍数の回復を確認する
のに上記した従来の脈拍測定装置を用いた場合、略、脈
拍が回復したと思われる頃合いをみて脈拍の計測をし、
未だ回復していないときは、少し間を置いて、もう一
度、計測してみるといったことを繰返せざるをえない
が、これは大変、面倒である。

また、上述の如く、反復運動法では練習を一定時間に区
切って行なうが、この時間管理ができる機能が脈拍測定
装置に付加されるなら、それは反復運動において極めて
便利な装置になる。

［考案の目的］ この考案は、上述の如き事情に鑑みてなされたもので、
いわゆる反復運動における脈拍管理、時間管理が極めて
容易に行なえる脈拍測定装置の提供を目的とする。

［考案の要点］ この考案は、上記目的を達成するためにタイマ手段を付
加し、それによる計時により一定時間の経過を検出した
ときは、報知音を発すると共に脈拍数の計測を開始し、
該計測値が所定の値に到ったときには、再度報知音を発
すると共に再度上記計時を開始するという一連の動作を
繰返すようにしたことを要旨とするものである。

［実施例］ 以下、図面に示す一実施例に基づき、本考案を具体的に
説明する。なお、本実施例は電子腕時計に本考案を適用
したものである。

構成 第１図は、本実施例の回路構成を示すもので、ＣＰＵ１
を中心にその他の回路部が、これに接続するという構成
になっている。ＣＰＵ１は他の回路部との間でデータの
授受を行なうと共に、制御信号を送出し、各回路部を制
御する回路である。表示部２はＣＰＵ１から送られてく
るデータを表示する回路部である。アラーム音発生回路
３はＣＰＵ１からの制御信号を受けてアラーム音を発生
する回路部であり、アラーム音発生回路３ａとブザー３
ｂとからなる。

ＲＡＭ５は、後述の構成をとり、ＣＰＵ１からのアドレ
ス指定の下に、このＣＰＵ１との間でデータの授受を行
なう。脈拍センサ回路６は後述の発光素子１７ａ、受光
素子１７ｂ、感圧スイッチ１７ｃを有し、脈拍を計測す
べくそれらの上に指を載せられているときその旨を示す
信号をＣＰＵ１に送ると共に、ＣＰＵ１からの動作指令
信号の下に動作し脈拍を検出し、これに対応する電気信
号を脈拍算出回路７に送出し、脈拍算出回路７はＣＰＵ
１からの動作指令信号の下に動作し送られてきた上記電
気信号に基づいて脈拍数を計数し、計数結果をＣＰＵ１
に送出する回路である。

スイッチ部８は、後述のスイッチＳ_１〜Ｓ_４を備え、そ
れらが操作されたときは対応する信号をＣＰＵ１に送出
する。時計回路９は現在時刻データを得て、それをＣＰ
Ｕ１に与える回路部であり、発振回路９ａと、この発振
回路９ａからの信号を１Hz信号にまで分周する分周回路
９ｂと、この分周回路９ｂからの１Hz信号を計数して現
在時刻を得る時計回路９とからなる。

マイクロプログラム記憶用ＲＯＭ１０は、この電子腕時
計の全ての動作を制御するマイクロプログラムを固定的
に記憶し、逐次、命令をＣＰＵ１に送出する。タイマ回
路部１１は、時間経過を検出する回路部で、ＲＳフリッ
プフロップ１１ａ、アンドゲート１１ｂ、減算タイマ１
１ｃ、ゼロ検出回路１１ｄからなる。ＲＳフリップフロ
ップ１１ａはＣＰＵ１からの信号でセット又はリセット
状態となり、出力Ｑを送出するフリップフロップであ
る。アンドゲート１１ｂは上記出力Ｑにより開成され前
記分周回路９ｂからの１Hz信号を、次の減算タイマ１１
ｃに送出する回路である。減算タイマ１１ｃはＣＰＵ１
からのタイマ時間が設定され、上記１Hz信号が送られて
くる度に、それを１秒ずつ減算していく回路である。ゼ
ロ検出回路１１ｄは、減算タイマ１１ｃの時間を取込
み、それが０となったときに、その旨を示す信号をＣＰ
Ｕ１に送出する回路である。なお上記減算タイマ１１ｃ
の時間は、常時、ＣＰＵ１にも送られている。

第２図は、ＲＡＭ５の構成を示すものである。上限脈拍
数レジスタＵＰは、それ以上では生命の危機に到る脈拍
数が予めキー入力により設定されるレジスタである。平
常脈拍数レジスタＬＰは、平常時の脈拍数がキー入力に
より予め設定されているレジスタである。タイマ時間レ
ジスタＴＭは、反復運動での１回の運動時間として、前
記減算タイマ１１ｃに、セットされるタイマ時間が、予
めキー入力により設定されるレジスタである。測定脈拍
数レジスタＰＳは、測定された脈拍数がセットされるレ
ジスタである。本実施例には３つのモードがあるが、モ
ードレジスタＭはこれらのモードのいずれかを選んで指
定するレジスタであり、その値が０のときは時計モード
を指定し、１のときは上記上限脈拍数数を設定する際の
設定モードを指定し、２のときは本実施例を利用してイ
ンターバル練習法で運動を行なう際の反復運動モードを
指定する。状態レジスタＡは、上記設定モードにおける
下記の３つの状態からいずれかを選んで指定するレジス
タで、その値が０のときは、上記上限脈拍数レジスタＵ
Ｐに上限脈拍数を設定する際の上限脈拍数設定状態を指
定し、１のときは上記平常脈拍数レジスタＬＰに平常脈
拍数を設定する際の平常脈拍数設定状態を指定し、２の
ときは、上記タイマ時間レジスタＴＭにタイマ時間を設
定する際のタイマ時間設定状態を指定する。タイマフラ
グＴＦは、前記減算タイマ１１ｃが動作している間だけ
立てられ、停止しているときは降ろされるフラグであ
る。

第３図は、本実施例の外観を示すもので、時計ケース１
５の前面には、現在時刻等が表示される液晶表示パネル
１６および脈拍センサ１７が配されている。脈拍センサ
１７は発光素子１７ａ、受光素子１７ｂおよび感圧スイ
ッチ１７ｃからなり、脈拍測定時、この脈拍センサ１７
上に指先を載せると感圧スイッチ１７ｃにより指先が載
ている旨を示す信号をＣＰＵ１に送出すると共に、上記
発光素子１７ａからの光、特に赤外線が、指の内部に入
射し、血管を通過し、反射・散乱して指表面に戻ってく
るが、その光を上記受光素子１７ｂで検出し、その検出
出力の変化から脈拍を検知するというものである。ま
た、時計ケース１５の上下両側面にはバンド１８が取付
けられており、左右側面には４個のスイッチＳ_１〜Ｓ_４
が配されている。

動作 次に、上述の如くに構成された本実施例の動作について
説明する。

第４図は本実施例の動作の概要を示すジェネラルフロー
チャートである。すなわち、ステップＳ１では、スイッ
チ入力があったかを調べ、スイッチ入力があったときに
はそれに対応する後述のスイッチ処理を実行し（ステッ
プＳ２）その後、ステップＳ３に進むが、スイッチ入力
がなかったときは直接、ステップＳ３に進む。ステップ
Ｓ３では後述の脈拍検知・表示処理が実行され、その
後、ステップＳ１に戻る。

第５図および第６図はそれぞれ上記スイッチ処理（ステ
ップＳ２）および脈拍検知・表示処理（ステップＳ３）
を詳細に示すフローチャートであり、第７図は、上記各
処理に伴なう液晶表示パネル１６の表示の変遷を示すも
のであるが、以下、本実施例の各動作を第７図の表示の
変遷に沿って第５図および第６図のフローチャートを参
照しながら説明する。

例えば、今、モードレジスタＭに０が設定されており、
時計モードで、液晶表示パネル１６には第７図（イ）に
示す如く、現在時刻１０時３０分１５秒が示されている
ものとする。この場合、第６図のステップＳ４０を経て
ステップＳ４１に進み、第１図の時刻計数回路９ｃから
現在時刻を取込みそれを表示部２の液晶表示パネル１６
に表示する時刻表示処理が繰返し行なわれている。

上記状態において、第７図に示す如く、スイッチＳ_３を
操作したとする。この場合、先ず、第４図のステップＳ
１でスイッチ入力があったことを検出し、ステップＳ２
すなわち第５図のフローチャートに入り、未だ時計モー
ドにあることを確認し（ステップＳ１１）、ステップＳ
１３で上記スイッチ操作を検出し、その上でモードレジ
スタＭに１をセットして前記設定モードとする（ステッ
プＳ１６）と共に状態レジスタＡに０をセットして前記
上限脈拍数設定状態とする（ステップＳ１４）。次いで
第６図のステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ４３で、既に設定
モードの上限脈拍数設定状態になっていることを確認
し、ステップＳ４４に進み上限脈拍数レジスタＵＰに設
定されている上限脈拍数を液晶表示パネル１６に表示す
る。この場合、既に上限脈拍数レジスタＵＰに設定され
ている上限脈拍数すなわち液晶表示パネル１６に表示中
のものでよい場合は、次の設定操作に移るが、改める必
要があるときは、スイッチＳ_１およびＳ_４を利用してセ
ットアンドセレクト方式で新たな上限脈拍数を設定す
る。このとき、スイッチ操作の度に、ステップＳ１でそ
の操作を検出し、いま設定モードにあることを確認し
（ステップＳ１１、Ｓ２１）、操作されたスイッチはス
イッチＳ_１又はＳ_４であることを確認し（ステップＳ２
２、Ｓ２４）、更に上限脈拍数設定状態にあることを確
認し（ステップＳ２８）、その上で上限脈拍数レジスタ
ＵＰにセットアンドセレクト方式で上限脈拍数を設定し
ていく（ステップＳ２９）。例えば、いま、上限脈拍数
として１５０回分を上記の如くして設定したとすると、
液晶表示パネル１６には第７図（ロ）の如き表示がなさ
れる。なお、同図において液晶表示パネル１６の右下に
表示されている文字「Ｕ」は上限脈拍数設定状態である
旨を示すものである。

以上の如くして上限脈拍数の設定を行なった後には、平
常脈拍数を設定すべく、第７図に示すようにスイッチＳ
_２を操作して、平常脈拍数設定状態とする。このとき、
上記スイッチＳ_２の操作をステップＳ２４で検出し、状
態レジスタＡに＋１するインクリメント処理を実行して
その値を１として平常脈拍数設定状態とする（ステップ
Ｓ２５）。そしてステップＳ２６を経て、第６図のフロ
ーチャートに入り、設定モードの平常脈拍数設定状態に
なったことを確認し（ステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ４
３、Ｓ４５）、既に平常脈拍数レジスタＬＰに設定され
ている平常脈拍数を液晶表示パネル１６に表示する（ス
テップＳ４６）。この場合、既に平常脈拍数レジスタＬ
Ｐに設定されている平常脈拍数すなわち液晶表示パネル
１６に表示中のものでなく変更を要さない場合は、次の
設定操作に移るが、変更を要するときは、上限脈拍数を
設定したときと同様にスイッチＳ_１およびＳ_４を用いた
セットアンドセレクト方式で新たな平常脈拍数を設定す
る。このときスイッチ操作の度に、ステップＳ２８、Ｓ
３０を経てステップＳ３１に到り、平常脈拍数が平常脈
拍数レジスタＬＰに設定されていく。そして、その都
度、設定モードの平常脈拍数設定状態にあることを確認
の上（ステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４５）、平
常脈拍数レジスタＬＰに設定された平常脈拍数が液晶表
示パネル１６に表示されていく（ステップＳ４６）。例
えば、いま、平常脈拍数として７０回／分を設定したと
すると、液晶表示パネル１６には第７図（ハ）の如き表
示がなされる。なお同図において液晶表示パネル１６の
右下に表示されている文字「Ｌ」は平常脈拍数設定状態
にある旨を示すものである。

以上の如くして平常脈拍数の設定を行なった後には、反
復運動における１回の運動時間となるタイマ時間を設定
すべく、第７図に示す如く、スイッチＳ_２を操作して、
タイマ時間設定状態とする。このときスイッチＳ_２の操
作をステップＳ２４で検出し、状態レジスタＡに＋１す
るインクリメント処理を実行して、その値を２としてタ
イマ設定状態とする（ステップＳ２５）。そしてステッ
プＳ２６を経て第６図のフローチャートに入り、設定モ
ードのタイマ時間設定状態になっていることを確認し
（ステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４５）、その上
で既にタイマ時間レジスタＴＭに設定されているタイマ
時間を液晶表示パネル１６に表示する（ステップＳ４
７）。この場合、既にタイマ時間レジスタＴＭに設定さ
れているタイマ時間すなわち液晶表示パネル１６に表示
中のものでもよく、変更を要さない場合は、次の操作に
移るが、変更を要するときは平常脈拍数を設定したとき
と同様スイッチＳ_１およびＳ_４を用いたセットアンドセ
レクト方式で新たなタイマ時間を設定する。このときス
イッチ操作の度に、ステップＳ２８、Ｓ３０を経てステ
ップＳ３２に到り、タイマ時間が設定されていく。そし
て、その都度、設定モードのタイマ時間設定状態にある
ことを確認の上（ステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ
４５）、タイマ時間レジスタＴＭに設定されたタイマ時
間が液晶表示パネル１６に表示されていく（ステップＳ
４７）。例えば、いま、タイマ時間として５分を設定し
たとすると、液晶表示パネル１６には第７図（ニ）の如
き表示がなされる。

また、上記タイマ時間設定状態から再度上限脈拍数設定
状態に戻すには第７図に示すようにスイッチＳ_２を操作
するが、この場合、該操作をステップＳ２４で検出し、
状態レジスタＡの値を３とし（ステップＳ２５）、それ
を確認し（ステップＳ２６）、その上で状態レジスタＡ
の値を０として上限脈拍数設定状態とする。

以上の如くして、上限脈拍数、平常脈拍数およびタイマ
時間の設定を終えた後、第７図に示すようにスイッチ_３
を操作して時計モードに戻すが、この場合、いずれの設
定状態でスイッチ_３を操作してもよい。上記スイッチ_３
の操作がなされたとき、それをステップＳ２２で検出
し、モードレジスタＭの値を０として時計モードし（ス
テップＳ２３）、ステップＳ４０を経て、ステップＳ４
１に到り液晶表示パネル１６に現在時刻を表示する時刻
表示処理が実行される。

以上のようにして、上限脈拍数等の設定を終え時計モー
ドの戻した後には、反復運動の一回目の運動を開始する
と同時に、反復運動モードにすべくスイッチＳ_１を操作
する。

このとき上記スイッチＳ_１の操作をステップＳ１５で検
出してモードレジスタＭに２を設定して反復運動モード
とする（ステップＳ１６）。そして、タイマ時間レジス
タＴＭに設定されているタイマ時間を減算タイマ１１ｃ
にセットし（ステップＳ１７）、ＲＳフリップフロップ
１１ａをセット状態にする（ステップＳ１８）。これに
より、ＲＳフリップフロップ１１ａからの出力ＱはＨレ
ベルとなり、アンドゲート１１ｂは開成し、分周回路９
ｂからの１Hz信号がアンドゲート１１ｂを介して減算タ
イマ１１ｃに与えられる。而して、減算タイマ１１ｃは
１秒毎に設定時間を１秒だけ少なくしていく減算タイマ
動作を開始する。一方、この減算タイマ１１ｃが動作中
であることを示すためにタイマフラグＴＦが立てられる
（ステップＳ１９）。その後、第６図のフローチャート
に入り、タイマフラグＴＦが立てられていることを確認
し（ステップＳ４８）、未だゼロ検出回路１１ｄからの
ゼロ検出信号が送られてきていないことを確認し（ステ
ップＳ４９）、脈拍センサ回路６から感圧スイッチ１７
ｃによる信号が送られてこず脈拍センサ１７上に脈拍を
検出すべく指先が載せられていないことを確認し（ステ
ップＳ５４）、その上で減算タイマ１１ｃの内容が液晶
表示パネル１６に表示される（ステップＳ５３）。例え
ば減算タイマ１１ｃの内容が未だ５分であるときは液晶
表示パネル１６には第７図（ホ）の如き表示がなされ
る。

なお、上記運動中に脈拍数が心配になってきたときには
脈拍数を計測するため脈拍センサ１７上に指先を載せる
ことになるが、その場合、それをステップＳ５４で検出
し、脈拍センサ回路６、脈拍算出回路７に動作指令信号
を送って脈拍算出回路７からの脈拍数を測定脈拍数レジ
スタＰＳにセットする（ステップＳ５５）。そして測定
脈拍数レジスタＰＳにセットシた上記脈拍数が前記上限
脈拍数レジスタＵＰの上限脈拍数に到ってないことを確
認して（ステップＳ５６）、減算カウンタの内容を表示
する処理へと進む（ステップＳ５３）。

また、上記の如くして、運動をしている際中に脈拍を計
測して生命の危機となるような脈拍数すなわち前記上限
脈拍数以上に脈拍数が上がっているときは、それをステ
ップＳ５６で検出し、アラーム音発生回路３ａに制御信
号ｂを出力しブザー３ｂからアラーム音を発生せしめる
（ステップＳ５７）。そして、液晶表示パネル１６に第
７図（リ）に示す如く「ＤＡＮＧＥＲ」の文字とそのと
きの脈拍数を表示し生命の危険を知らせる（ステップＳ
５８）。而して２０秒経過後にはモードレジスタＭに０
をセットして強制的に時計モードに戻す（ステップＳ５
９）。斯る機能により、運動の危険状態を認識でき死亡
事故を大幅に減らすことが可能となる。

また、上述の如き、危険状態がなく、順調に運動を行な
いタイマ時間が経過したときは、減算タイマ１１ｃの時
間はゼロとなり、ゼロ検出回路１１ｄはそれを検出して
ゼロ検出信号を出力するが、これをステップＳ４９で検
出し、アラーム音発生回路３ａに制御信号ａを出力し、
ブザー３ｂにブザー音を発生せしめる（ステップＳ５
０）。そして、ＲＳフリップフロップ１１ａにリセット
信号を送ってリセット状態とし（ステップＳ５１）、出
力ＱをＬレベルとしてアンドゲート１１ｂを閉成して減
算タイマ１１ｃの動作を停止せしめ、その旨を示すべく
タイマフラグＴＦを降ろす（ステップＳ５２）。更に、
第７図（ヘ）に示す如く液晶表示パネル１６にその時点
の減算タイマ１１ｃの内容すなわち０を表示する（ステ
ップＳ５３）。これにより使用者は所定時間運動を行な
ったことを認識し休憩をとることになる。

上記動作の後には、タイマフラグＴＦが降ろされている
ことをステップＳ４８で確認し、脈拍の回復を認識すべ
く脈拍センサ１７上に指先が載っているときはそれをス
テップＳ６０で検出し、脈拍算出回路７からその時点の
脈拍数を取込み測定脈拍数レジスタＰＳに設定し（ステ
ップＳ６１）、それが平常脈拍数レジスタＬＰの平常脈
拍数に戻っていないことを確認し（ステップＳ６２）、
更にそれを液晶表示パネル１６に表示する（ステップＳ
６７）。例えば、いま、その時点の脈拍数が１２６回／
分だったとすると液晶表示パネル１６の表示は第７図
（ト）の如くになる。

また、上記の如く脈拍センサ１７に指先を載せて脈拍を
計測しながら休憩をとり、脈拍数が平常脈拍数レジスタ
ＬＰの平常脈拍数に戻ったときは、それをステップＳ６
２で検出し、アラーム音発生回路３ａに制御信号ｃを出
力してブザー３ｂにブザー音を発生せしめ（ステップＳ
６３）、再度、タイマ時間レジスタＴＭのタイマ時間を
減算タイマ１１ｃにセットし（ステップＳ６４）、ＲＳ
フリップフロップ１１ａにセット信号を送ってこれをセ
ット状態として減算タイマ１１ｃに減算動作を開始せし
め（ステップＳ６５）、更に減算タイマ１１ｃが減算動
作中である旨を示すべくタイマフラグＴＦを立てる（ス
テップＳ６６）。このようにして、時計モードから反復
運動モードに切替えた当初の状態に戻り、液晶表示パネ
ル１６の表示も第７図（ホ）の如きものに戻る。

以下、同様の動作が繰返されていくので反復運動を行な
う者は、ブザー音に従って運動すれば所定時間だけ運動
をし、その後脈拍が平常脈拍数値に戻るのを待って、再
度運動を行なうという反復運動を容易に行なえることに
なる。

また反復運動を終え反復運動モードから時計モードに戻
すには第７図に示す如くスイッチＳ_１を操作する。この
とき該操作をステップＳ３３で検出して、モードレジス
タＭに０をセットして時計モードとし（ステップＳ３
４）、液晶表示パネル１６に現在時刻を表示する時計表
示処理へと進む（ステップＳ４１）。

なお、この考案は上記実施例に限定されず、この考案を
逸脱しない範囲内において種々変形応用可能である。

［考案の効果］ この考案は以上詳述したように、タイマ手段を付加し、
それによる計時により一定時間の経過を検出したとき
は、報知音を発すると共に脈拍数の計測を開始し、該計
測値が所定の値に到ったときには、再度報知音を発する
と共に再度上記計時を開始するという一連の動作を繰返
すようにした脈拍測定装置に係るものであるから、いわ
ゆる反復運動における脈拍管理、時間管理が極めて容易
に行なえる脈拍測定装置の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の回路構成を示す図、第２
図は第１図におけるＲＡＭの構成を示す図、第３図は上
記実施例の外観を示す図、第４図は上記実施例の動作の
概要を示すジェネラルフローチャート、第５図は第４図
のフローチャート中のスイッチ処理を詳細に示すフロー
チャート、第６図は第４図のフローチャート中の脈拍検
知表示処理を詳細に示すフローチャート、第７図は本実
施例の表示の変遷を示す図である。 １……ＣＰＵ、２……表示部、３……アラーム部、３ａ
……アラーム音発生回路、３ｂ……ブザー、５……ＲＡ
Ｍ、６……脈拍センサ回路、７……脈拍算出回路、８…
…スイッチ部、９……時計回路、９ａ……発振回路、９
ｂ……分周回路、９ｃ……時刻計数回路、１０……マイ
クロプログラム記憶用ＲＯＭ、１１……タイマ回路部、
１１ａ……ＲＳフリップフロップ、１１ｃ……減算タイ
マ、１１ｄ……ゼロ検出回路、Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、Ｓ_４
……スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の脈拍数を記憶する脈拍記憶手段と、 脈拍数を検出する脈拍数検出手段と、 タイマ手段と、 このタイマ手段の動作終了後、前記脈拍記憶手段に記憶
   されている所定の脈拍数と前記脈拍数検出手段が検出し
   た脈拍数とを比較し、両者の一致を検出する一致検出手
   段と、 この一致検出手段が一致を検出した際に、その旨の報知
   を行なうと共に、前記タイマ手段を再動作させる手段と
   を具備したことを特徴とする脈拍測定装置。