(57)【要約】【課題】間欠駆動によるノイズの影響を低減して、高品質な脈信号を得ることが可能な脈波検出装置を提供すること。【解決手段】制御回路１０７はＰＺＴ駆動回路１０４、同調回路１０６、高周波増幅回路１０８、ＦＶ変換回路１０９を間欠駆動する。受信ＰＺＴ１０５は血管１００で反射した送信ＰＺＴ１０３からの超音波を検出し脈信号を出力する。遅延回路１２１〜１２５は、間欠駆動開始のタイミングよりも所定時間ずつ遅れて対応するスイッチ１１６〜１２０を閉状態に制御する。これにより、フィルタ増幅回路１１１〜１１５は、間欠駆動開始時のノイズや前段のスイッチ１１６〜１２０のスイッチングノイズを増幅せずに低ノイズの脈信号を出力する。脈拍数演算回路１２９は前記脈信号に基づいて脈拍数を算出し、表示装置１３０に表示する。【選択図】    図１
2004173830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈波を検出して対応する脈信号を出力する信号検出手段と、前記信号検出手段を間欠的に駆動する間欠駆動手段と、前記信号検出手段からの信号のうちの所定帯域の信号を増幅する増幅手段と、前記信号検出手段と前記増幅手段の間に設けられたスイッチ手段と、前記スイッチ手段の開閉を制御する制御手段と、前記増幅回路からの信号に基づいて脈波に関する脈波情報を取得する脈波情報取得手段とを備えて成り、
前記制御手段は、間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御することを特徴とする脈波検出装置。
【請求項２】
前記増幅手段とスイッチ手段は各々複数存在すると共に前記増幅手段とスイッチ手段は交互に直列接続されて成り、前記制御手段は、間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで初段のスイッチ手段を閉状態に制御すると共に、前記初段のスイッチ手段よりも後段のスイッチ手段を所定時間遅れて順次閉状態に制御することを特徴とする請求項１記載の脈波検出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、所定の制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を所定時間ずつ遅延して前記各スイッチ手段の制御を行う複数の遅延手段とを備えて成ることを特徴とする請求項２記載の脈波検出装置。
【請求項４】
前記信号検出手段は、動脈に向けて超音波を発信する発信手段と、前記発信手段から発信され前記動脈で反射された超音波を受信する受信手段とを有し、
前記間欠駆動手段は、前記発信手段及び前記受信手段の少なくとも一方を間欠的に駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の脈波検出装置。
【請求項５】
前記脈波情報取得手段は、前記増幅手段からの信号に基づいて脈拍数を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の脈波検出装置。
【請求項６】
信号を検出して出力する信号検出手段と、前記信号検出手段を間欠的に駆動する間欠駆動手段と、前記信号検出手段からの信号を増幅し出力する増幅手段と、前記信号検出手段と前記増幅手段の間に設けられたスイッチ手段と、前記スイッチ手段の開閉を制御する制御手段とを備えて成り、
前記制御手段は、前記間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御することを特徴とする間欠駆動型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一部の構成要素を間欠的に駆動する間欠駆動型電子機器、及び、間欠駆動に適し被測定者の脈波を検出する機能を有する脈波検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、脈波検出装置等の携帯型電子機器等において、電力消費を低減させるために、装置の少なくとも一部の構成要素を間欠的に駆動する間欠駆動方式が採用されている。
例えば、特許文献１には、超音波のドップラー信号を利用した間欠駆動方式の脈波検出装置が記載されている。
超音波送信回路や超音波受信回路等の構成要素の少なくとも一部を間欠的に動作させることにより、消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８９３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低消費電力化のために超音波送信回路や高調波増幅回路等を間欠駆動すると、間欠駆動開始時に間欠駆動によるノイズが発生する。
前記ノイズは、被測定者の脈波に対応する脈信号とともに後段の増幅回路で増幅されるため、高品質な脈信号を得るのが困難になり、脈波の検出精度が低いという問題がある。
また、間欠駆動によって発生するノイズの問題は、前記特許文献１記載の脈波検出装置に限られず、高品質な信号成分を必要とする間欠駆動型電子機器に共通する問題である。
【０００５】
本発明は、間欠駆動によるノイズの影響を低減して、高品質な信号成分を得ることが可能な間欠駆動型電子機器を提供することを課題としている。
また、本発明は、間欠駆動によるノイズの影響を低減して、高品質な脈信号を得ることが可能な脈波検出装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、脈波を検出して対応する脈信号を出力する信号検出手段と、前記信号検出手段を間欠的に駆動する間欠駆動手段と、前記信号検出手段からの信号のうちの所定帯域の信号を増幅する増幅手段と、前記信号検出手段と前記増幅手段の間に設けられたスイッチ手段と、前記スイッチ手段の開閉を制御する制御手段と、前記増幅回路からの信号に基づいて脈波に関する脈波情報を取得する脈波情報取得手段とを備えて成り、前記制御手段は、間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御することを特徴とする脈波検出装置が提供される。
【０００７】
信号検出手段は、間欠駆動手段によって間欠的に駆動されて、被測定者の脈波を検出して対応する脈信号を出力する。増幅手段は、制御手段によって開閉制御されるスイッチ手段を介して前記信号検出手段から脈信号を受信し、所定帯域の信号を増幅する。前記制御手段は、間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御する。脈波情報取得手段は、前記増幅回路からの信号に基づいて脈波に関する脈波情報を取得する。
【０００８】
ここで、前記増幅手段とスイッチ手段は各々複数存在すると共に前記増幅手段とスイッチ手段は交互に直列接続されて成り、前記制御手段は、間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで初段のスイッチ手段を閉状態に制御すると共に、前記初段のスイッチ手段よりも後段のスイッチ手段を所定時間遅れて順次閉状態に制御するように構成してもよい。また、前記制御手段は、所定の制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を所定時間ずつ遅延して前記各スイッチ手段の制御を行う複数の遅延手段とを備えて成るように構成してもよい。
【０００９】
また、前記信号検出手段は、動脈に向けて超音波を発信する発信手段と、前記発信手段から発信され前記動脈で反射された超音波を受信する受信手段とを有し、前記間欠駆動手段は、前記発信手段及び前記受信手段の少なくとも一方を間欠的に駆動するように構成してもよい。
また、前記脈波情報取得手段は、前記増幅手段からの信号に基づいて脈拍数を算出するように構成してもよい。
【００１０】
また、本発明によれば、信号を検出して出力する信号検出手段と、前記信号検出手段を間欠的に駆動する間欠駆動手段と、前記信号検出手段からの信号を増幅し出力する増幅手段と、前記信号検出手段と前記増幅手段の間に設けられたスイッチ手段と、前記スイッチ手段の開閉を制御する制御手段とを備えて成り、前記制御手段は、前記間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御することを特徴とする間欠駆動型電子機器が提供される。
【００１１】
間欠駆動手段によって間欠的に駆動される信号検出手段は、信号を検出して出力する。増幅手段は、制御手段によって開閉制御されるスイッチ手段を介して、前記信号検出手段からの信号を増幅し出力する。このとき、前記制御手段は、前記間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る間欠駆動型電子機器のブロック図であり、脈波検出装置の例を示している。また、図２は、図１に示したブロック図の詳細回路図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
図１及び図２において、脈波検出装置は、降圧回路１０１、発振回路１０２、ＰＺＴによって構成された超音波送信用圧電素子である送信ＰＺＴ１０３、ＰＺＴ駆動回路１０４、ＰＺＴによって構成された超音波受信用圧電素子である受信ＰＺＴ１０５、同調回路１０６、制御回路１０７、高周波（ＲＦ）増幅回路１０８、周波数−電圧（ＦＶ）変換回路１０９、直結型直流（ＤＣ）増幅回路１１０、複数のフィルタ増幅回路（第一フィルタ増幅回路１１１〜第五フィルタ増幅回路１１５）、複数の開閉スイッチ１１６〜１２０、複数の遅延回路（第一遅延回路１２１〜第五遅延回路１２５）、包絡線検波回路１２６、低周波（ＬＦ）増幅回路１２７、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１２８、脈拍数演算回路１２９、表示装置１３０を備えている。
【００１３】
尚、図１における開閉スイッチ１３１は、ＦＶ変換回路１０９の構成要素である。同調回路１０６及び高周波増幅回路１０８は高周波回路部を構成している。また、降圧回路１０１、発振回路１０２、送信ＰＺＴ１０３、ＰＺＴ駆動回路１０４、受信ＰＺＴ１０５、同調回路１０６、高周波増幅回路１０８、ＦＶ変換回路１０９及び直結型直流増幅回路１１０は、脈波を検出して対応する脈信号を出力する信号検出手段を構成し、制御回路１０７は前記信号検出手段を間欠的に駆動する間欠駆動手段を構成し、第一フィルタ増幅回路１１１〜第五フィルタ増幅回路１１５は前記信号検出手段からの信号のうちの所定帯域の信号を増幅する増幅手段を構成し、スイッチ１１６〜１２０は前記信号検出手段と前記増幅手段の間に設けられたスイッチ手段を構成し、制御回路１０７及び第一遅延回路１２１〜第五遅延回路１２５は前記スイッチ手段の開閉を制御する制御手段を構成し、包絡線検波回路１２６、低周波増幅回路１２７、Ａ／Ｄ変換回路１２８、脈拍数演算回路１２９及び表示装置１３０は、前記増幅回路からの信号に基づいて脈波に関する脈波情報を取得する脈波情報取得手段を構成している。
【００１４】
また、制御回路１０７は所定の制御信号を出力する制御部を構成し、第一遅延回路１２１〜第五遅延回路１２５は遅延手段を構成している。
また、降圧回路１０１、発振回路１０２、送信ＰＺＴ１０３及びＰＺＴ駆動回路１０４は、動脈に向けて超音波を発信する発信手段を構成し、受信ＰＺＴ１０５、同調回路１０６、高周波増幅回路１０８、ＦＶ変換回路１０９及び直結型直流増幅回路１１０は、前記発信手段から発信され前記動脈で反射された超音波を受信する受信手段を構成している。
【００１５】
降圧回路１０１は、電源電圧を所定電圧まで降圧して、発振回路１０２に供給する。発振回路１０２は、降圧回路１０１によって降圧された電源電圧で動作し、所定周波数（本実施の形態では９．６ＭＨｚ）の信号を連続的に発振して、ＰＺＴ駆動回路１０４に出力する。また、ＰＺＴ駆動回路１０４は、制御回路１０７からの制御信号Ｃ１によって間欠駆動されるものであり、発振回路１０２から受信した信号に基づいて９．６ＭＨｚの駆動信号により送信ＰＺＴ１０３を駆動する。このように、発振回路１０２を低電圧駆動すると共に連続的に発振させるように構成しているため、発振回路を高電圧で間欠的に発振させる従来の構成に比べて、発振回路の低消費電力化が可能になり又、安定した発振出力信号が得られるという効果がある。また、ＰＺＴ駆動回路１０４を間欠駆動することによって低消費電力化がはかられる。
【００１６】
送信ＰＺＴ１０３は被測定者の身体（本実施の形態では手首）に装着されており、送信ＰＺＴ１０３は、前記駆動信号によって駆動されて、被測定者の手首の血管１００に向けて９．６ＭＨｚの超音波信号を送出する。
前記送信ＰＺＴ１０３から送信された超音波は、血管においてドップラ効果により血流速の変化に応じて、その周波数が変化して反射される。
受信ＰＺＴ１０５は、送信ＰＺＴ１０３の近傍で被測定者の身体（本実施の形態では手首）に装着されており、血管１００で反射した超音波を検出し、被測定者の脈波に対応する脈信号を出力する。
【００１７】
同調回路１０６は、受信ＰＺＴ１０５からの信号中の所定の周波数（本実施の形態では９．６ＭＨｚ）近傍の脈信号を抽出して高周波増幅回路１０８に出力する。同調回路１０６は、並列接続されたインダクタＬ１及びキャパシタＣ７、Ｃ３０を有するＬＣ（並列共振型）同調回路であり又、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３によって構成されたカスコード型増幅回路を有するトランスレス型の同調回路である。このような構成とすることにより、インダクタＬ１としてチップ型のインダクタが使用可能になり、トランス型のインダクタを使用する必要がなくなるため、小型化が可能になる。
【００１８】
また、同調回路１０６は、カスコードトランジスタＴｒ３のベースに、制御回路１０７からの制御信号Ｃ１によって開閉制御されるスイッチ１３２と抵抗Ｒ５２よりも低抵抗値の抵抗Ｒ１３との直列回路と、抵抗Ｒ１３よりも高抵抗値の抵抗Ｒ５２とを並列接続した構成となっている。前記構成により、インダクタＬ１によるスイッチングノイズを抑制することができる。
制御回路１０７は、ＰＺＴ駆動回路１０４を間欠駆動すると共に、同調回路１０６、ＲＦ増幅回路１０８、ＦＶ変換回路１０９のスイッチ１３１、第一遅延回路１２１に制御信号を供給して、これらの構成要素を制御する。
【００１９】
高周波増幅回路１０８は、同調回路１０６からの脈信号を増幅し、ＦＶ変換回路１０９に出力する。高周波回路部をＬＣ同調回路１０６及び高周波増幅回路１０８によって構成することにより、ＬＣ同調回路１０６のインダクタＬ１に流れる電流を少なくすることによってＬＣ同調回路１０６の出力は低下するが、増幅回路１０８によって前記出力低下を補うことが可能になり、結果として、高出力を得ることが可能な成ると共に消費電力を低減することが可能になる。
【００２０】
ＦＶ変換回路１０９は、高周波増幅回路１０８からの脈信号をスロープ検波し、周波数シフト量に応じて電圧が変化する脈信号に変換して直結型直流増幅回路１１０に出力する。直流増幅回路１１０はＦＶ変換回路１０９からの脈信号を増幅して出力する。スロープ検波された脈信号は血流速に応じて数ｋＨｚの周波数成分をもつ。直流増幅回路１１０は、ＦＶ変換回路１０９からの信号を０ｄＢの増幅を行うボルテージホロワで、ＦＶ変換回路１０９からみた負荷が増幅回路１０９の入力抵抗のみとなるため、結合キャパシタＣ１１による応答時間の増加を防止することが可能になる。
【００２１】
直流増幅回路１１０から出力された脈信号は、第一遅延回路１２１によって開閉制御されるスイッチ１１６、所定のフィルタ特性を有する増幅回路である第一フィルタ増幅回路１１１、第二遅延回路１２２によって開閉制御されるスイッチ１１７、所定のフィルタ特性を有する増幅回路である第二フィルタ増幅回路１１２、第三遅延回路１２３によって開閉制御されるスイッチ１１８、所定のフィルタ特性を有する増幅回路である第三フィルタ増幅回路１１３、第四遅延回路１２４によって開閉制御されるスイッチ１１９、所定のフィルタ特性を有する増幅回路である第四フィルタ増幅回路１１４、第五遅延回路１２５によって開閉制御されるスイッチ１２０、所定のフィルタ特性を有する増幅回路である第五フィルタ増幅回路１１５を介して、脈信号として包絡線検波回路１２６に出力される。尚、第一遅延回路１２１〜第五遅延回路１２５の制御によって行われるスイッチ１１６〜１２０の開閉は後述するタイミングで行われる。
【００２２】
包絡線検波回路１２６は、第五フィルタ増幅回路１１５からの脈信号の包絡線検波を行って、脈信号として出力する。低周波増幅回路１２７は、包絡線検波回路１２６からの脈信号を増幅した脈信号をＡ／Ｄ変換回路１２８に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１２８は、増幅回路１２７からのアナログ脈信号をデジタル信号に変換して、デジタル形式の脈信号を脈拍数演算回路１２９に出力する。
脈拍数演算回路１２９は、Ａ／Ｄ変換回路１２８からのデジタル脈信号のフーリエ変換処理等の公知の処理を行うことにより、脈拍数を算出する。前記脈拍数は表示装置１３０で表示される。
図３は、図１及び図２に示した脈波検出装置の動作を示すタイミング図であり、図１及び図２と同一部分には同一符号を付している。
以下、図１〜図３を用いて、本実施の形態に係る脈波検出装置の動作を説明する。
【００２３】
先ず、時刻Ｔ１において制御回路１０７が制御信号Ｃ１を出力すると、制御信号Ｃ１は制御端子ＣＴＬ１０、１５、１６、２０に供給される。制御信号ｃ１の立ち上がりが間欠駆動の開始時である。
ＰＺＴ駆動回路１０４は制御信号Ｃ１による間欠駆動開始時から動作状態となり、送信ＰＺＴ１０３に所定周波数（本実施の形態では９．６ＭＨｚ）の信号を供給する。これにより、送信ＰＺＴ１０３からは血管１００に対して超音波信号が放射され、血管１００で反射した超音波信号が脈信号として受信ＰＺＴ１０５で検出される。
【００２４】
一方、同調回路１０６のスイッチ１３２は、制御信号Ｃ１に応答して（即ち、間欠動作の開始により）閉状態となり、これによって同調回路１０６が動作を開始する。同調回路１０６は、インダクタＬ１、キャパシタＣ７、Ｃ３０によって定まる共振周波数近傍の信号のみを増幅して出力する。尚、制御信号Ｃ１が停止状態（即ち、間欠動作の終了時）になると、スイッチ１３２がオフ状態となって、トランジスタＴＲ３のコレクタ電流（即ち、インダクタＬ１に流れる電流）を低下させて、間欠動作におけるオフ状態での消費電力を低減する。
【００２５】
また、高周波増幅回路１０８は、制御信号Ｃ１に応答して（即ち、間欠動作の開始により）動作状態となり、同調回路１０６からの脈信号を増幅して出力する。
また、ＦＶ変換回路１０９のスイッチ１３１は制御信号Ｃ１に応答して（即ち、間欠動作の開始により）閉状態となり、一方、スイッチ１３１は制御信号Ｃ１停止時（即ち、間欠動作の終了時）には開状態となってキャパシタＣ１０は間欠動作停止直前の電圧を保持する。仮に、スイッチ１３１を設けない場合には、間欠動作終了時にキャパシタＣ１０にチャージした電荷が抵抗Ｒ１７で放電されるためノイズが発生するが、本実施の形態のように、間欠動作終了時にキャパシタＣ１０にチャージした電荷が抵抗Ｒ１７で放電されずに保持されるため、ノイズが低減される。
【００２６】
時刻Ｔ２において、第一遅延回路１２１は、予め定めた所定時間だけ制御信号Ｃ１を遅延させた制御信号Ｃ２を制御端子ＣＴＬ３０に出力すると共に、制御信号Ｃ１を第二遅延回路１２２に出力する。スイッチ１１６は制御信号Ｃ２に応答して閉状態になる。第一フィルタ増幅回路１１１は、スイッチ１１６を介して入力された直結型直流増幅回路１１０からの信号の中の所定周波数域の信号を増幅し、脈信号Ｓ１を出力する。このように、間欠駆動におけるオン動作時刻Ｔ１から所定時間遅延させた後の時刻Ｔ２にスイッチ１１６を閉状態に制御しているため、脈信号Ｓ１には、時刻Ｔ１において発生するスイッチングノイズが含まれず、ＯＬＥ＿ＬＩＮＫ１図３の様にＯＬＥ＿ＬＩＮＫ１低ノイズ化が可能になる。
【００２７】
次に、時刻Ｔ３において、第二遅延回路１２２は、予め定めた所定時間だけ制御信号Ｃ１を遅延させた制御信号Ｃ３を制御端子ＣＴＬ４０に出力すると共に、制御信号Ｃ１を第三遅延回路１２３に出力する。スイッチ１１７は制御信号Ｃ３に応答して閉状態になる。第二フィルタ増幅回路１１２は、スイッチ１１７を介して入力された第一フィルタ増幅回路１１１からの信号の中の所定周波数域の信号を増幅し、脈信号Ｓ２を出力する。このように、前段のスイッチ１１６のオン動作時刻Ｔ２から所定時間遅延させた後の時刻Ｔ３にスイッチ１１７を閉状態に制御しているため、脈信号Ｓ２には、時刻Ｔ２において発生するスイッチングノイズが含まれず、低ノイズ化が可能になる。
【００２８】
次に、時刻Ｔ４において、第三遅延回路１２３は、予め定めた所定時間だけ制御信号Ｃ１を遅延させた制御信号Ｃ４を制御端子ＣＴＬ５０に出力すると共に、制御信号Ｃ１を第四遅延回路１２４に出力する。スイッチ１１８は制御信号Ｃ４に応答して閉状態になる。第三フィルタ増幅回路１１３は、スイッチ１１８を介して入力された第二フィルタ増幅回路１１２からの信号の中の所定周波数域の信号を増幅し、脈信号Ｓ３を出力する。このように、前段のスイッチ１１７のオン動作時刻Ｔ３から所定時間遅延させた後の時刻Ｔ４にスイッチ１１８を閉状態に制御しているため、脈信号Ｓ３には、時刻Ｔ３において発生するスイッチングノイズが含まれず、図３の様に低ノイズ化が可能になる。
【００２９】
次に、時刻Ｔ５において、第四遅延回路１２４は、予め定めた所定時間だけ制御信号Ｃ１を遅延させた制御信号Ｃ５を制御端子ＣＴＬ６０に出力すると共に、制御信号Ｃ１を第五遅延回路１２５に出力する。スイッチ１１９は制御信号Ｃ５に応答して閉状態になる。第四フィルタ増幅回路１１４は、スイッチ１１９を介して入力された第三フィルタ増幅回路１１３からの信号の中の所定周波数域の信号を増幅し、脈信号Ｓ４を出力する。このように、前段のスイッチ１１８のオン動作時刻Ｔ４から所定時間遅延させた後の時刻Ｔ５にスイッチ１１９を閉状態に制御しているため、脈信号Ｓ４には、時刻Ｔ４において発生するスイッチングノイズが含まれず、低ノイズ化が可能になる。
【００３０】
次に、第五遅延回路１２５は、予め定めた所定時間だけ制御信号Ｃ１を遅延させた制御信号Ｃ５を制御端子ＣＴＬ７０に出力する。本実施の形態では、第五遅延回路１２５に予め設定された遅延時間は第四遅延回路１２４の遅延時間と同一に設定されているため、第五遅延回路１２５からは、第四遅延回路１２４と同様に、時刻Ｔ５に制御信号Ｃ５が出力される。スイッチ１１２０は制御信号Ｃ５に応答して閉状態になる。第五フィルタ増幅回路１１５は、スイッチ１２０を介して入力された第四フィルタ増幅回路１１４からの信号の中の所定周波数域の信号を増幅し、脈信号を出力する。本実施の形態では、第五フィルタ増幅回路１１５をボルテージホロワを用いて構成しているため、スイッチ１２０をスイッチ１１９と同一のタイミングで閉状態にしても、スイッチ１１９によるスイッチングノイズの影響は少ないが、第五フィルタ増幅回路１１５が高増幅率の増幅回路で構成する場合には、前段のスイッチ１１９のオン動作時刻から所定時間遅延させた後にスイッチ１２０を閉状態に制御すれば、前記脈信号にはスイッチ１１９によるスイッチングノイズが含まれず、低ノイズ化が可能になる。
【００３１】
第五フィルタ増幅回路１１５から出力された脈信号は、２倍波整流回路を有する包絡線検波回路１２６で検波された後、低周波増幅回路１２７で増幅され、アナログの脈信号Ｓ５として出力される。
Ａ／Ｄ変換回路１２８は、脈信号Ｓ５をアナログ信号からデジタル信号に変換した後、脈拍数演算回路１２９に出力する。脈拍数演算回路１２９は、デジタルの脈信号に基づいて脈拍数を算出する。脈拍数演算回路１２９は表示装置１３０で表示される。
前記動作は時刻Ｔ６までの間に行われる。時刻Ｔ６以後に所定時間幅の間欠動作停止時間が経過すると、間欠駆動の１周期が終了する。以後、所定周期で前記動作（間欠動作）を行うことにより、被測定者の脈拍数等の脈波情報を取得する。
【００３２】
以上述べたように、本実施の形態に係る脈波検出装置は、脈波を検出して対応する脈信号を出力する信号検出手段（降圧回路１０１、発振回路１０２、送信ＰＺＴ１０３、ＰＺＴ駆動回路１０４、受信ＰＺＴ１０５、同調回路１０６、高周波増幅回路１０８、ＦＶ変換回路１０９及び直結型直流増幅回路１１０）と、前記信号検出手段を間欠的に駆動する間欠駆動手段（制御回路１０７）と、前記信号検出手段からの信号のうちの所定帯域の信号を増幅する増幅手段（第一フィルタ増幅回路１１１〜第五フィルタ増幅回路１１５）と、前記信号検出手段と前記増幅手段の間に設けられたスイッチ手段（スイッチ１１６〜１２０）と、前記スイッチ手段の開閉を制御する制御手段（制御回路１０７及び第一遅延回路１２１〜第五遅延回路１２５）と、前記増幅回路からの信号に基づいて脈波に関する脈波情報を取得する脈波情報取得手段（包絡線検波回路１２６、低周波増幅回路１２７、Ａ／Ｄ変換回路１２８、脈拍数演算回路１２９及び表示装置１３０）とを備えて成り、前記制御手段は、間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御することを特徴としている。したがって、間欠駆動によるノイズの影響を低減して、高品質な脈信号を得ることが可能になる。
【００３３】
ここで、前記増幅手段とスイッチ手段は各々複数存在すると共に前記増幅手段とスイッチ手段は交互に直列接続されて成り、前記制御手段は、間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで初段のスイッチ手段を閉状態に制御すると共に、前記初段のスイッチ手段よりも後段のスイッチ手段を所定時間遅れて順次閉状態に制御するように構成しているため、複数の増幅手段によって高利得な増幅が可能になると共に、スイッチ手段のスイッチングによるノイズの影響を排除することが可能になる。
【００３４】
また、前記制御手段は、所定の制御信号を出力する制御部（制御回路１０７）と、前記制御信号を所定時間ずつ遅延して前記各スイッチ手段の制御を行う複数の遅延手段（第一遅延回路１２１〜第五遅延回路１２５）とを備えて成ることを特徴としているため、簡単な構成で前記各スイッチング手段のスイッチング制御を行うことが可能になる。
また、前記信号検出手段は、動脈に向けて超音波を発信する発信手段（降圧回路１０１、発振回路１０２、送信ＰＺＴ１０３及びＰＺＴ駆動回路１０４）と、前記発信手段から発信され前記動脈で反射された超音波を受信する受信手段（受信ＰＺＴ１０５、同調回路１０６、高周波増幅回路１０８、ＦＶ変換回路１０９及び直結型直流増幅回路１１０）とを有しており、前記間欠駆動手段は、前記発信手段及び前記受信手段の少なくとも一方を間欠的に駆動するように構成することが可能である。
【００３５】
また、前記脈波情報取得手段は、前記増幅手段からの信号に基づいて脈拍数を算出するように構成することができる。算出した前記脈拍数は、脈波情報取得手段を構成する表示手段（表示装置１３０）で表示されることにより、使用者が容易に脈拍数を知ることができる。尚、脈波情報取得手段は、脈拍数以外の各種の脈波情報を取得するように構成することができる。
【００３６】
また、脈波検出装置以外の間欠駆動型電子機器にも適用することが可能であり、間欠駆動型電子機器の場合には、信号を検出して出力する信号検出手段と、前記信号検出手段を間欠的に駆動する間欠駆動手段と、前記信号検出手段からの信号を増幅し出力する増幅手段と、前記信号検出手段と前記増幅手段の間に設けられたスイッチ手段と、前記スイッチ手段の開閉を制御する制御手段とを備えて成り、前記制御手段は、前記間欠駆動手段による前記信号検出手段の間欠駆動開始時よりも所定時間遅れたタイミングで前記スイッチ手段を制御することを特徴とするように構成される。これにより、間欠駆動によるノイズの影響を低減して、高品質な信号成分を得ることが可能な間欠駆動型電子機器を提供することが可能になる。
【００３７】
尚、本実施の形態では、同調回路１０６とＦＶ変換回路１０９との間に高周波増幅回路１０８を設ける構成としたが、高周波増幅回路１０８を設けなくとも必要なレベルの脈信号が得られる場合には、高周波増幅回路１０８を除去して、同調回路１０６とＦＶ変換回路１０９を直結するような構成にすることも可能である。
【００３８】
また、本実施の形態では、圧電素子を用いたドップラー方式の脈波検出装置の例で説明したが、光電センサを使用した光方式等の他の方式の脈波検出装置にも適用可能である。
また、加速度センサを使用して、被測定者の運動ノイズを低減するように構成することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、間欠駆動によるノイズの影響を低減して、高品質な信号成分を得ることが可能な間欠駆動型電子機器を提供することが可能になる。
また、本発明によれば、間欠駆動によるノイズの影響を低減して、高品質な脈信号を得ることが可能な脈波検出装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る脈波検出装置のブロック図である。
【図２】図１の脈波検出装置の詳細回路図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る脈波検出装置のタイミング図である。
【符号の説明】
１０１・・・信号検出手段及び発信手段を構成する降圧手段としての降圧回路
１０２・・・信号検出手段及び発信手段を構成する信号生成手段としての発振回路
１０３・・・信号検出手段及び発信手段を構成する信号送信手段としての送信ＰＺＴ
１０４・・・信号検出手段及び発信手段を構成するＰＺＴ駆動手段としてのＰＺＴ駆動回路
１０５・・・信号検出手段及び受信手段を構成する信号受信手段としての受信ＰＺＴ
１０６・・・信号検出手段及び受信手段を構成する同調手段としての同調回路１０６
１０７・・・間欠駆動手段及び制御手段としての制御回路
１０８・・・信号検出手段及び受信手段を構成する高周波増幅手段としての高周波増幅回路
１０９・・・信号検出手段及び受信手段を構成するＦＶ変換手段としてのＦＶ変換回路
１１０・・・信号検出手段及び受信手段を構成する直結型増幅手段としての直結型直流増幅回路
１１１〜１１５・・・増幅手段としてのフィルタ増幅回路
１１６〜１２０、１３１、１３２・・・スイッチ手段としてのスイッチ
１２１〜１２５・・・遅延手段としての遅延回路
１２６・・・脈波情報取得手段を構成する検波手段としての包絡線検波回路
１２７・・・脈波情報取得手段を構成する低周波増幅手段としての低周波増幅回路
１２８・・・脈波情報取得手段を構成するＡ／Ｄ変換手段としてのＡ／Ｄ変換回路
１２９・・・脈波情報取得手段を構成する演算手段としての脈拍数演算回路
１３０・・・脈波情報取得手段を構成する表示手段としての表示装置
【図１】
2004173830.tif 000003
【図２】
2004173830.tif 000004
【図３】
2004173830.tif 000005