JPH119563A - 耐振動脈拍イヤーセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外線を発する発光素子３ａと受光素子３ｂ
間に被検者の耳たぶ１を挟み、該耳たぶ１を貫通する光
の透過率に基づいて脈拍検出信号を得る検出部２を有し
た脈拍イヤーセンサにおいて、小型、軽量であるという
利点を損なうことなく振動等のノイズによる誤検出をな
くし、正確な脈拍測定が行えるようにする。 【解決手段】 前記検出部２の検出片１２に、小型、軽
量に構成され、トレーニングマシン使用時等に発生する
振動を検出する加速度センサ４を設ける。前記検出部２
および加速度センサ４の各検出信号はアンプ５およびＡ
／Ｄ変換器６を介してマイクロコンピュータ７の差動部
７ａに導入される。差動部７ａは、前記振動を含んだ脈
拍検出信号から、振動成分を差し引く演算を行い、正確
な脈拍信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検者の体の耳た
ぶに装着して脈拍を測定する脈拍イヤーセンサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】脈拍イヤーセンサは、ランニングマシ
ン、自転車、階段上りマシン等の各種トレーニングマシ
ンの使用時に、被検者の体の耳たぶに装着して脈拍の測
定を行うものであり、例えば心肺持久力トレーニングに
よる体力測定、病院や研究室でのデータ収集およびスポ
ーツ医学の分析等の分野で幅広く利用されている。

【０００３】この脈拍イヤーセンサは小型、軽量である
ことを特徴とし、主に赤外変調光透過方式が採用され、
被検者の耳たぶを貫通する光（赤外線）の透過率の変化
に基づいて脈拍数を測定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記脈拍イヤーセンサ
を、ランニングマシン、自転車、階段上りマシン等のト
レーニングマシンによる運動能力測定時に使用した場
合、脈拍イヤーセンサが前記運動による振動等のノイズ
を拾い、脈拍を誤検出してしまう。このため正確な脈拍
測定が行えないという問題があった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、小型、軽量であるという利点を損なうこと
なく振動等のノイズによる誤検出をなくし、正確な脈拍
測定が行える脈拍イヤーセンサを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明は、被検者の耳たぶを貫通する光の透過率
に基づいて脈拍検出信号を得る脈拍検出部を有し、被検
者の脈拍を測定する脈拍イヤーセンサにおいて、前記脈
拍検出部に設けられ、振動を検出する加速度センサと、
前記脈拍検出部の脈拍検出信号から前記加速度センサの
振動検出信号を差し引く差動部とを備え、不要振動成分
を取り除いた脈拍測定信号を得ることを特徴としてい
る。

【０００７】（２）脈拍イヤーセンサを耳たぶに装着
し、トレーニングマシンにより運動を行うと、加速度セ
ンサには前記マシンおよび運動による振動成分が入力さ
れる。脈拍検出部の脈拍検出信号中には、脈拍信号と前
記振動成分とが含まれる。この脈拍検出信号中の振動成
分は、差動部において前記加速度センサの検出信号によ
り打ち消されるので、正確な脈拍信号のみを脈拍測定信
号として得ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１において１は被検者の耳
たぶ、２は該耳たぶ１に挟んで取り付けられる脈拍イヤ
ーセンサの検出部である。この検出部２は検出片１２
と、該検出片１２の、耳たぶを両側から挟む挟持部に設
けられた発光素子３ａおよび受光素子３ｂとで構成され
ている。

【０００９】４は、前記検出片１２に設けられ、振動を
検出する加速度センサである。５は、脈拍イヤーセンサ
のリード線２ａおよび加速度センサ４のリード線４ａを
介して各々入力される脈拍検出信号および振動検出信号
を各々増幅するアンプである。このアンプ５で増幅され
た脈拍検出信号および振動検出信号はＡ／Ｄ変換器６に
よって各々ディジタル信号に変換され、マイクロコンピ
ュータ７に入力される。このマイクロコンピュータ７
は、脈拍イヤーセンサの検出部２で検出された脈拍検出
信号から加速度センサ４で検出された振動検出信号を差
し引くディジタル演算を行う差動部７ａを有している。

【００１０】次に上記のように構成された装置の動作を
述べる。耳たぶ１に脈拍イヤーセンサの検出部２を装着
した状態でトレーニングマシン等による運動を行った場
合、リード線２ａを通して検出部２から導入される脈拍
検出信号は図２（ａ）に示すとおりとなり、図示Ｘ部の
ように運動中の振動を拾う。

【００１１】このＸ部に示す運動中の振動は、加速度セ
ンサ４においても図２（ｂ）のように検出され、このＸ
部の信号（振動有の信号）は図２（ａ）、（ｂ）とも同
一位相となるため、該振動成分を差動部７ａにおいてキ
ャンセルすることができる。

【００１２】すなわちマイクロコンピュータ７の差動部
７ａは、図２（ａ）に示す振動成分を含んだ脈拍検出信
号から図２（ｂ）に示す振動検出信号を差し引き、振動
成分を除去した脈拍検出信号を演算する。これによって
運動時の振動による誤検出が防止され、正確な脈拍信号
を得ることができる。

【００１３】

【実施例】前記加速度センサ４は、例えば図３に示すよ
うな圧電セラミック方式のショックセンサを用いる。こ
のショックセンサは図３（ａ）のように、衝撃が加わっ
た時の圧電素子２１ａ，２１ｂのたわみから生じる電荷
を検出するものであり、外観は図３（ｂ）のように構成
されている。

【００１４】図３（ｂ）において、２２は内部にシール
ドメッキを施して耐ノイズ性を向上させた高耐熱液晶樹
脂から成るケースであり、該ケース２２内にバイモルフ
型圧電セラミック２１（圧電素子２１ａ，２１ｂ）が収
納されている。

【００１５】このように構成されたショックセンサは例
えば高さ１．２ｍｍ、縦６．４ｍｍ、横２．６ｍｍに形
成されて非常に小型、軽量であり、同じく小型、軽量に
形成される脈拍イヤーセンサの検出部２に何等問題無く
取り付けることができ、振動を正確に検出することがで
きる。

【００１６】また本発明の加速度センサは、図３のショ
ックセンサに限らず、同様の作用、効果を奏する他のセ
ンサを用いても良い。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検者の
耳たぶを貫通する光の透過率に基づいて脈拍検出信号を
得る脈拍検出部を有し、被検者の脈拍を測定する脈拍イ
ヤーセンサにおいて、前記脈拍検出部に設けられ、振動
を検出する加速度センサと、前記脈拍検出部の脈拍検出
信号から前記加速度センサの振動検出信号を差し引く差
動部とを備え、不要振動成分を取り除いた脈拍測定信号
を得るようにしたので、次のような優れた効果が得られ
る。

【００１８】（１）脈拍検出信号中の振動成分を除去す
ることができるので、振動による脈拍の誤検出を防いで
正確な脈拍測定を行うことができる。

【００１９】（２）耳たぶに装着される検出部に小型、
軽量の加速度センサを付加した構成であるため、従来の
脈拍イヤーセンサと同一の雰囲気で使用することができ
るとともに、構成が極めて簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図。

【図２】（ａ）は脈拍イヤーセンサの脈拍検出信号の波
形図、（ｂ）は加速度センサの振動検出信号の波形図。

【図３】本発明の実施例を示し、（ａ）はショックセン
サの検出原理を示す説明図、（ｂ）はショックセンサの
斜視図。

【符号の説明】

１…耳たぶ ２…脈拍イヤーセンサの検出部 ３ａ…発光素子 ３ｂ…受光素子 ４…加速度センサ ５…アンプ ６…Ａ／Ｄ変換器 ７…マイクロコンピュータ ７ａ…差動部 ２１ａ，２１ｂ…圧電素子 ２１…バイモルフ型圧電セラミック ２２…ケース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検者の耳たぶを貫通する光の透過率に
   基づいて脈拍検出信号を得る脈拍検出部を有し、被検者
   の脈拍を測定する脈拍イヤーセンサにおいて、 前記脈拍検出部に設けられ、振動を検出する加速度セン
   サと、 前記脈拍検出部の脈拍検出信号から前記加速度センサの
   振動検出信号を差し引く差動部とを備え、 不要振動成分を取り除いた脈拍測定信号を得ることを特
   徴とする脈拍イヤーセンサ。