脉搏计制造技术

本公开涉及一种脉搏计，可以减少脉搏计的功耗。脉搏计2包括发光器10、光电检测器12、采样和保持电路20、AD转换器14和时间测量单元22。发光器10对测量目标的血管周期性地重复发光预定的时段。光电检测器12检测由所述发光器发出的经由血管的光。采样和保持电路20获得和保持所述光电检测器12的输出电压。AD转换器14模拟/数字地转换所述采样和保持电路20的输出电压。时间测量单元22测量所述采样和保持电路的输出为恒定的时间。所述发光器的发光时间通过所述时间测量单元22测量的时间来设置。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于2015年5月15日提交的日本专利申请No.2015-099748且要求其的优先权，其全部内容以引用的方式引入本申请。
本专利技术涉及脉搏计，例如，涉及一种对血管发光的脉搏计。
技术介绍
已经知道了使用诸如发光二极管(LED)的发光器和诸如光电晶体管或光电二极管的光电检测器的脉搏计。一般来说，脉搏计被配置成通过电池来驱动，这意味着需要抑制功耗。已经知道了一种抑制LED中的功耗来抑制脉搏计中的功耗的技术。例如，日本未审专利申请公开No.3-126437公开了一种使发光元件间歇发光以减少功耗的技术。日本未审专利申请公开No.3-126437还公开了：参考发光元件点亮时的时序来延迟采样和保持电路的采样时序，由此防止由于光接收元件(光电二极管)的特性而造成的脉搏信号的S/N比率的恶化。
技术实现思路
为了进一步减少脉搏计的功耗，如何设置发光元件的发光时间是重要的。然而，日本未审专利申请公布No.3-126437仅仅公开了防止由于发光元件的间歇发光而出现的S/N比率的恶化。在该文件中，采用固定值(0.48ms)作为发光时间。即，在日本未审专利申请公布No.3-126437中，没有公开如何确定发光元件的发光时间。需要
抑制发光时间以便节省脉搏计的电能。通过本申请的说明书和附图，现有技术的其它问题和本专利技术的新颖特性将变得明显。根据一个实施例，一种脉搏计包括测量采样和保持电路的输出为恒定的时间的时间测量单元，并且发光器的发光时间通过时间测量单元测量的时间来设置。根据一个实施例，可以减少脉搏计的功耗。附图说明结合附图通过以下具体实施例的描述，上述和其它方面、优点和特征将更加明显，在附图中：图1是示出根据第一实施例的脉搏计的配置的框图；图2是示出通过发光器和光电检测器获得的脉搏信号的状态的示意性视图；图3A是示出频率分析单元的频率分析结果的示例的图，且示出了脉搏信号的频谱的量值小于预定标准的情况的示例；图3B是示出频率分析单元的频率分析结果的示例的图，且示出了脉搏信号的频谱的量值大于预定标准的情况的示例；图4A是示出根据比较示例的脉搏计中的光接收信号的幅值的示例的图，且示出了当光接收信号中没有噪声时的幅值的示例；图4B是示出根据比较示例的脉搏计中的光接收信号的幅值的示例的图，且示出了当光接收信号中包括由于身体移动导致的噪声时的幅值的示例；图5是示出了根据比较示例调节光量的状态的示例的图，其中上图示出了发射的光量随时间的变化，中间的图示出了检测的光接收信号随时间的变化，且下图示出了光接收信号的幅值随时间的变化；图6是用于描述调节宽度的计算的图，且示出了示出发光器发光量与脉冲信号S/N比率之间关系的图；图7是示出了根据第二实施例的在脉搏计中调节光量的状态的
示例的图，其中上图示出了发射的光量随时间的变化，中间的图示出了检测的光接收信号随时间的变化，且下图示出了已获得的脉冲信号S/N比率随时间的变化；图8是示出了根据第三实施例的在脉搏计中调节光量的状态的示例的图，其中上图示出了发射的光量随时间的变化，中间的图示出了检测的光接收信号随时间的变化，且下图示出了已获得的脉冲信号S/N比率随时间的变化；图9是示出根据第四实施例的脉搏计中的调节操作的一个示例的流程图；图10是示出根据第四实施例的脉搏计的脉搏信号S/N比率与发光器的光量随时间变化的一个示例的图；图11是示出根据第五实施例的脉搏计的配置的框图；图12是用于描述根据第五实施例的发光器的发光时间的设置的图，上图示出了发光器的发光状态随时间变化，下图示出了发光器发光时AD转换器的输出值随时间变化；图13是示出根据第五实施例的脉搏计的电路配置的一个示例的电路图；图14是示出根据第五实施例的在脉搏计中切换发光控制状态和偏置电压生成状态时的时序的一个示例的时间图；以及图15是示出根据第五实施例的脉搏计的另一配置的框图。具体实施方式为了清楚描述，适当地省略或简化了以下的描述和附图。此外，执行各种处理的在附图中示出为功能块的每个元件可以由CPU、存储器或其它硬件电路来形成，且可以通过以软件形式加载在存储器中的程序来实现。因此，本领域技术人员将理解到，这些功能块可以仅通过硬件、仅通过软件或者它们的组合以各种方式来实现而没有任何限制。在附图中，相同的部件通过相同的附图标记来标注，且适当地省略了重复的描述。此外，使用任意类型的非短时性计算机可读介质可以将上述的程序储存和提供给计算机。非短时性计算机可读介质包括任意类型的实体储存介质。非短时性计算机可读介质的示例包括磁储存介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁储存介质(例如磁光盘)、光盘只读存储器(CD-ROM)、CD-R、CD–R/W以及半导体存储器(诸如掩蔽ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪存ROM、随机存取存储器(RAM)等)。可以使用任意类型的短时性计算机可读介质将程序提供给计算机。短时性计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。短时性计算机可读介质可以经由有线通信线路(例如电线、光纤)或无线通信线路来提供程序至计算机。<第一实施例>图1是示出根据这个实施例的脉搏计1的配置的框图。脉搏计1包括发光器10、驱动电路11、光电检测器12、放大器电路13、AD转换器14(模拟/数字转换器)、频率分析单元15、脉冲速率计算单元16和调节单元17。发光器10例如是LED。发光器10通过驱动电路11来驱动并发光。当测量脉冲时，发光器10向目标的血管发光。发光器10可以包括一个或多个LED。发光器10发出的光可以具有期望的颜色(例如绿色、红色、红外颜色)。在这个实施例中，发光器10由发绿光的两个LED形成。当发光器10发光时，驱动电路11控制光量和发光时序。在这个实施例中，驱动电路11同时点亮或熄灭发绿光的两个LED。驱动电路11控制LED，使得在恒定周期交替重复点亮和熄灭。从人体反射的光的强度由于皮肤颜色、皮肤厚度等不同而变化。因此，当测量脉冲时需要根据测量目标来调节光量。驱动电路11根据以下描述的调节单元17的指令来控制发光器10的光量。驱动电路11例如能够通过DA转换器(数字/模拟转换器)将从调节单元17输出的数字控制信号转换成模拟信号，并调节发光器10的发光量。光电检测器12例如由光电晶体管或光电二极管形成。光电检测器12检测在测量脉冲时发光器10发出的经由目标的血管的光。在这个实施例中，如图2所示，发光器10和光电检测器12被布置成使得关于目标的人体部分(图2中所示示例的手指50)处于相同方向上。因此，光电检测器12检测由发光器10发出的光通过目标的人体部分反射而获得的光。即，当测量脉搏时，光电检测器12检测发光器10发出的光在目标的血管中反射而获得的光。发光器10发出的光照明的人体部分不限于手指，且可以例如是手臂。当如上所述使用反射传感器时，不需要将发光器和光电检测器提供成相互相对且人体插在中间，由此可以减少器件的大小。此外，由于在这个实施例中采用了向人体发光来测量脉搏的配置，所以可以减少目标的负担。光电检测器12检测到的光的强度根据血管中的脉搏而波动。如随后的描述，脉搏计1通过捕捉这种波动来计算脉冲速率。放大器13放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉搏计，包括：发光器，用于在预定的时段向测量目标的血管周期性地重复发光；光电检测器，用于检测由所述发光器发出的经由所述血管的光；采样和保持电路，用于获得和保持所述光电检测器的输出电压；第一模/数转换器，用于模拟/数字地转换所述采样和保持电路的输出电压；以及时间测量单元，用于测量所述采样和保持电路的输出为恒定的时间；其中所述发光器的发光时间通过所述时间测量单元测量的时间来设置。

【技术特征摘要】
2015.05.15 JP 2015-0997481.一种脉搏计，包括：发光器，用于在预定的时段向测量目标的血管周期性地重复发光；光电检测器，用于检测由所述发光器发出的经由所述血管的光；采样和保持电路，用于获得和保持所述光电检测器的输出电压；第一模/数转换器，用于模拟/数字地转换所述采样和保持电路的输出电压；以及时间测量单元，用于测量所述采样和保持电路的输出为恒定的时间；其中所述发光器的发光时间通过所述时间测量单元测量的时间来设置。2.根据权利要求1所述的脉搏计，其中所述时间测量单元包括计时器，所述计时器测量在所述发光器发光后所述第一模/数转换器的输出结果为恒定的时间，并且将测量结果设置为所述采样和保持电路的输出为恒定的时间。3.根据权利要求1所述的脉搏计，其中所述时间测量单元包括计时器和接收所述采样和保持电路的输出电压的第二模/数转换器，所述第二模/数转换器的转换精度低于所述第一模/数转换器的转换精度，通过所述计时器测量在所述发光器发光后所述第二模/数转换器的输出电压为恒定的时间，并且将测量结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：广岛茜，清水裕司，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP