JP2011050745A - 2つの波長の光波によって脈拍を測定するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 脈拍及びヒトの体動に反応する第1の波長(λ1)と、及びヒトの体動に反応する(第1の波長とは異なる)第2の波長(λ2)の光波が生成され、ヒトの皮膚の方向へ放射される。光検出器(7)が反射光波を検出して電気測定信号を提供する。そして、前記第1の波長に関する測定信号と前記第2の波長に関する測定信号との間の依存性を考慮に入れたスペクトル・コヒーレンス関数γに基づいて、
SAA<上バー>を、検知した光波の第1の波長に関する測定信号の平均フーリエ・パワー・スペクトルとし、γ2を0と1の間として、
式 SNC =(1−γ2)・(SAA<上バー>) により、
少なくとも1つの非コヒーレント・パワー・スペクトルの計算が行われ、その非コヒーレント・パワー・スペクトルに基づいて心拍が求められる。
【選択図】 図1
Description
第1の波長(λ1)の光波を放射する第1の光源と、第2の波長(λ2)の光波を放射する第2の光源と、皮膚及び血管の組織により反射される光を検出して、測定信号をマイクロコントローラ・ユニットに提供する光検出器とを備え、
前記第1及び第2の波長は異なり、且つ、前記第1の波長の光波がヒトの脈拍及び体動に反応し、前記第2の波長の前記光波が体動に反応するように定められており、
前記第1の光源及び第2の光源が、前記第1の波長(λ1)及び前記第2の波長(λ2)の光波を生成して、前記ヒトの皮膚の方向へ放射し、前記光検出器が、前記皮膚及び血管の組織により反射された前記第1及び第2の波長の前記光波を検出してそれぞれの電気測定信号を提供する、
脈拍測定装置によって心拍を求める方法であって、
前記第1の波長に関する前記測定信号と前記第2の波長に関する前記測定信号との間の依存性を考慮したスペクトル・コヒーレンス関数γに基づいて、少なくとも1つの非コヒーレント・パワー・スペクトルを計算するステップであって、
前記非コヒーレント・パワー・スペクトルによって前記心拍を求めるステップと、
を備える
ことを特徴とする心拍を求める方法。
4 ディスプレイ; 5 LED1; 6 LED2; 7 光検出装置;
8 A/Dコンバータ; 9 CPU; 10 D/Aコンバータ; 11 RAM; 12 ROM; 13 バッテリ; 30 データ及び制御バス。
Claims (12)
- 第1の波長(λ1)の光波を放射する第1の光源(5)と、第2の波長(λ2)の光波を放射する第2の光源(6)と、皮膚及び血管の組織により反射される光を検出して、測定信号をマイクロコントローラ・ユニット(3)に提供する光検出器(7)とを備えた脈拍測定装置(1)によって心拍を求める方法であって、
前記第1及び第2の波長は異なり、且つ、前記第1の波長の光波がヒトの脈拍及び体動に反応し、前記第2の波長の前記光波が体動に反応するように定められ、
前記第1(5)及び第2(6)の光源から前記第1の波長(λ1)及び前記第2の波長(λ2)の光波を生成して、前記ヒトの皮膚の方向へ放射し、
前記皮膚及び血管の組織により反射された前記第1及び第2の波長の前記光波を検出してそれぞれの電気測定信号を提供し、
前記第1の波長に関する前記測定信号と前記第2の波長に関する前記測定信号との間の依存性を考慮したスペクトル・コヒーレンス関数γに基づいて、少なくとも1つの非コヒーレント・パワー・スペクトルを計算するステップであって、
前記非コヒーレント・パワー・スペクトルによって前記心拍を求めるステップと、
を備える
ことを特徴とする心拍を求める方法。 - 2つの波長の光波を生成するために前記光源(5、6)を交互に切り替える、
ことを特徴とする請求項1に記載の心拍を求める方法。 - 前記光源(5、6)が、定められた期間中に経時的に交互に不連続的にスイッチオンされ、前記光源の個々の交互の活性化の間に前記光源がスイッチオフされる時間間隔が設けられる、
ことを特徴とする請求項3に記載の心拍を求める方法。 - 前記光源(5、6)がスイッチオフされた時に前記光検出器(7)により検出される前記光の平均値が、前記マイクロコントローラ・ユニットにおける前記周波数領域への変換前の前記時間領域内で連続して差し引かれる、
ことを特徴とする請求項4に記載の心拍を求める方法。 - 前記脈拍測定装置(1)が、前記脈拍測定を行うように定められた測定期間中に手動又は自動で動作開始に設定される、
ことを特徴とする請求項3から請求項5の1項に記載のヒトの心拍を求める方法。 - 前記脈拍測定装置(1)が、個々の定められた測定時間よりも桁違いに大きくプログラムされた時間間隔により自動で動作開始に設定される、
ことを特徴とする請求項6に記載の心拍を求める方法。 - 請求項1から請求項7の1項に記載の方法を実施するための脈拍測定装置(1)であって、
第1の波長(λ1)の光波を放射するための第1の光源(5)と、第2の波長(λ2)の光波を放射するための第2の光源(6)と、前記皮膚及び血管の組織により反射される光を検知して、マイクロコントローラ・ユニット(3)に測定信号を提供するための光検出器(7)とを含む光検出ユニット(2)を備え、前記マイクロコントローラ・ユニット(3)が、
前記非コヒーレント・パワー・スペクトルによって前記ヒトの心拍を求めるために、前記光検出器により提供される前記第1の波長に関する前記測定信号と前記第2の波長に関する前記測定信号との間の依存性を考慮したスペクトル・コヒーレンス関数γに基づいて少なくとも1つの非コヒーレント・パワー・スペクトルを計算できる少なくとも1つの処理ユニット(9)を含む、
ことを特徴とする装置。 - 前記マイクロコントローラ・ユニット(3)が、前記マイクロコントローラ・ユニットを動作開始に設定するための命令と、前記ユニットに特有の構成パラメータと、前記光検出器により提供され前記処理ユニットにより処理される前記デジタル測定信号に関するデータとを記憶するメモリ手段(11、12)を備え、前記処理ユニット(9)が、前記コヒーレント・パワー・スペクトルによって前記ヒトの体動の周波数を求めるために、スペクトル・コヒーレンス関数γに基づいて少なくとも1つのコヒーレント・パワー・スペクトルを計算することができる、
ことを特徴とする請求項8に記載の装置。 - 前記マイクロコントローラ・ユニット(3)により制御されるディスプレイ・セル(4)を備え、該ディスプレイ・セルが、前記心拍に関する情報及び/又は前記装置を携行するヒトの体動に関する情報を表示することができる、
ことを特徴とする請求項8に記載の装置。 - 前記マイクロコントローラ・ユニット(3)が、前記光検出器(7)によって提供される前記測定信号を前記処理ユニット(9)によって処理するためにデジタル変換するためのアナログ/デジタル・コンバータ(8)と、エレクトロルミネセントダイオードである個々の光源(5、6)の活性化を前記処理ユニットからの制御信号に基づいて交互に制御するための少なくとも1つのデジタル/アナログ・コンバータ(10)と、
を含むことを特徴とする請求項8に記載の装置。 - 前記第1及び第2の光源(5、6)が、前記ケースの底面を通じて前記光波を提供するように前記器具のケース内に配置され、前記ケースの底面の開口部又は透明部を通じて反射される前記光波を検知するために前記光検出器(7)が設けられた、
ことを特徴とする請求項8から請求項11の1項に記載の脈拍測定装置を含む携帯用電子計器。
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