脉搏计、频率分析装置和脉搏测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种脉搏计、频率分析装置和脉搏测量方法。本发明专利技术的目的是缩短测量时间，同时防止频率分析期间的分辨率的劣化并且防止测量范围的减小。一种脉搏计(1)包括脉搏数据获取单元(100)、复制单元(16)和频率分析单元(17)。复制单元(16)在获取的用于脉搏率计算的采样数据的数目达到n时，使用n个采样数据和通过复制第n个采样数据所获得的数据来生成m个采样数据。频率分析单元(17)对m个采样数据执行频率分析。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于并要求于2015年2月12日提交的日本专利申请No.2015-025253的优先权权益，其全部公开内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及脉搏计、频率分析装置和脉搏测量方法。例如，本专利技术涉及执行频率分析的脉搏计、频率分析装置和脉搏测量方法。
技术介绍
使用脉搏传感器配置的脉搏计是已知的，脉搏传感器包括诸如LED(发光二极管)的发光装置和诸如光电晶体管或光电二极管的光电检测器。作为从脉搏传感器的输出获得脉搏率的方法，存在其中通过对来自传感器的输出执行傅里叶变换处理来执行频率分析并且基于分析结果来计算脉搏率的方法。由于计算输入数据的频率分量的傅里叶变换处理的性质，傅里叶变换处理需要近似的数目的输入数据，即，近似数目的样本。输入数据的数目取决于测量时间。为了以高分辨率计算脉搏率并且扩展测量范围的上限，有必要增加输入数据的数目。因此，当对预定样本数目的数据序列执行傅里叶变换处理，以便满足系统所要求的性能时，直到获得所需数目的输入数据之前，都无法执行傅里叶变换处理，使得需要很长的时间来输出脉搏率。另一方面，日本未审查专利申请公开No.H10-258039公开了一种技术，其中在使用128个采样数据作为处理单元的快速傅里叶变换(FFT)处理中，每当获取了32个脉搏波数据时，对128个最新脉搏波
数据执行FFT处理，从而缩短输出结果所需要的时间。
技术实现思路
在日本未审查专利申请公开No.H10-258039中公开的技术中，如果获取的采样数据的数目小于128，则用作为指示脉搏波数据的中心值的数据的“0”数据来对数据进行补充，由此获得128个采样数据。然而，问题在于，当用“0”数据来补充数据以获得需要数目的数据作为FFT的处理单元时，由于除了包括在脉搏波数据中的脉搏波之外的信号分量的影响而导致可能难以获取正确的脉搏率。要通过本专利技术的解决的其它问题以及本专利技术的新颖特征从下面的描述和附图中将变得显而易见。本专利技术的第一方面是一种脉搏计，包括：复制单元，该复制单元在所获取的采样数据的数目达到n(n为正整数)时，使用该n个采样数据和通过复制第n个采样数据所获得的数据来生成m(m为正整数，且m>n)个采样数据；以及频率分析单元，该频率分析单元对m个采样数据执行频率分析。根据本专利技术的第一方面，能够缩短测量时间，同时防止在频率分析期间的分辨率的劣化，并且防止测量范围的减小。附图说明从结合附图进行的对特定实施例的以下描述中，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是示出通过发光装置和光电检测器来获取脉搏数据的状态的示意图；图3是示出通过复制实际测量的采样数据序列所生成的数据序列
的示例的曲线图；图4是示出根据第一实施例的脉搏计的操作的流程的示意图；图5是示意性示出用“0”数据进行补充的数据序列的示例的曲线图；图6是示意性示出针对图5中所示的数据序列的频率分析结果的示例的曲线图；图7是示意性示出根据第一实施例的用由复制单元复制的数据进行补充的数据序列的示例的曲线图；图8是示意性示出针对图7中所示的数据序列的频率分析结果的示例的曲线图；图9是示出根据第二实施例的脉搏计的操作的流程的示意图；图10是示出根据第三实施例的脉搏计的配置的框图；图11是示意性示出使用计数器系统的脉搏率测量的曲线图；以及图12是示出根据第三实施例的脉搏计的操作的流程的示意图。具体实施方式为了解释清楚，适当地减缩和简化了下面的描述和附图。在附图中作为用于执行各种过程的功能框而示出的元件可以由CPU、存储器以及其它电路以硬件方式来实现，以及由加载到存储器等中的程序以软件方式来实现。因此，本领域技术人员可以理解，这些功能框可以以各种形式，包括单独的硬件、单独的软件及其组合来实现，并且不限于它们中的任一个。注意，在附图中，相同的元件用相同的附图标记表示，并且适当地省略了重复的说明。可以使用任何类型的非瞬时计算机可读介质将程序存储并提供到计算机。非瞬时计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非瞬时计算机可读介质的示例包括磁存储介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁性存储介质(例如磁光盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(例如掩膜ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、快闪ROM、RAM(随机存取存储器)等)。
可以使用任何类型的瞬时计算机可读介质将程序提供到计算机。瞬时计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。瞬时计算机可读介质可以经由诸如电线和光纤之类的有线通信线路或者无线通信线路将程序提供到计算机。<第一实施例>图1是示出根据第一实施例的脉搏计1的配置的框图。脉搏计1包括脉搏数据获取单元100、复制单元16、频率分析单元17以及脉搏率计算单元18。脉搏数据获取单元100可以具有任何配置，只要它可以顺序地获取用于脉搏率计算的采样数据。在第一实施例中，脉搏数据获取单元100通过包括发光装置10、发光控制单元11、光电检测器12、放大器13、AD转换器14和缓冲器15的配置来实现。例如，发光装置10是LED，并且在发光控制单元11的控制下发射光。在测量脉搏的情况下，发光装置10向要测量的人的血管发射光。发光装置10可以包括一个或多个LED。作为要从发光装置10发射的光，可以使用任何颜色的光，诸如绿色、红色和红外线。发光控制单元11控制发光装置10的发光的定时。发光控制单元11向发光装置10发送用于执行诸如连续光发射或以预定周期接通和关闭的重复的操作的控制信号。发光控制单元11可以控制发光装置10的发光量。在这种情况下，例如，发光控制单元11可以根据由光电检测器12检测的信号的强度来控制发光量。光电检测器12使用例如光电晶体管或光电二极管来配置。在测量脉搏的情况下，光电检测器12检测穿过要测量的人的血管的来自发光装置10的光。在第一实施例中，如图2中所示，相对于要测量的人体的一部分(在图2所示的示例中的手指50)，在相同的方向上布置发光装置10和光电检测器12。因此，光电检测器12检测从发光装置10发射并且由要测量的人体的一部分反射的反射光。更具体地，光电检测器12检测从要测量的人的血管反射的来自发光装置10的光。要通
过发光装置10用光进行照射的人体的一部分不限于手指。人体的一部分的示例可以包括手臂。以该方式，当使用反射传感器时，不需要将发光装置和光电检测器布置为彼此相对，其中人体的一部分插入二者之间。这有助于装置的小型化。第一实施例采用其中通过用光照射人体的一部分来测量所提供的人体的脉搏的配置，这导致了要测量的人上的负重减轻。由光电检测器12检测到的光的强度根据血管的搏动而变化。脉搏计1通过获得光的强度的变化来如下文所述计算脉搏率。放大器13由例如放大器组成，并且放大由光电检测器12检测到的信号。放大器13可以是能够改变增益的可编程仪表放大器或电流到电压转换放大器。然而，当来自光电检测器12的输出足够时，没有必要提供放大器13。AD转换器14以预定的采样周期执行由放大器13放大的信号的模拟到数字转换。这允许从放大器13输出的模拟信号被转换成数字数据，该数据是用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉搏计，包括：脉搏数据获取单元，所述脉搏数据获取单元顺序地获取用于脉搏率计算的采样数据；复制单元，当所获取的采样数据的数目达到n(n为正整数)时，所述复制单元使用所述n个采样数据以及通过复制第n个采样数据所获得的数据，来生成m(m为正整数，且m>n)个采样数据；频率分析单元，所述频率分析单元对所述m个采样数据执行频率分析；以及第一脉搏率计算单元，所述第一脉搏率计算单元基于所述频率分析单元的分析的结果来计算脉搏率。

【技术特征摘要】
2015.02.12 JP 2015-0252531.一种脉搏计，包括：脉搏数据获取单元，所述脉搏数据获取单元顺序地获取用于脉搏率计算的采样数据；复制单元，当所获取的采样数据的数目达到n(n为正整数)时，所述复制单元使用所述n个采样数据以及通过复制第n个采样数据所获得的数据，来生成m(m为正整数，且m>n)个采样数据；频率分析单元，所述频率分析单元对所述m个采样数据执行频率分析；以及第一脉搏率计算单元，所述第一脉搏率计算单元基于所述频率分析单元的分析的结果来计算脉搏率。2.根据权利要求1所述的脉搏计，其中，每当所述脉搏数据获取单元获取所述n个采样数据时，所述复制单元生成所述m个采样数据，并且所述频率分析单元对所述m个采样数据执行频率分析。3.根据权利要求1所述的脉搏计，其中，当在获取了所述n个采样数据之后，所述脉搏数据获取单元进一步获取k(k为正整数，且k<n)个采样数据时，所述复制单元使用第(k+1)个至第(n+k)个采样数据以及通过复制所述第(n+k)个数据所获得的数据，来生成所述m个采样数据，并且所述频率分析单元对所述m个采样数据执行频率分析。4.根据权利要求1所述的脉搏计，进一步包括：检测单元，所述检测单元检测在由所述脉搏数据获取单元顺序获取的数据中的每一个的值超过预定的基准值时的定时；以及第二脉搏率计算单元，所述第二脉搏率计算单元基于由所述检测单元所检测的定时的时间间隔来计算脉搏率，直到所述脉搏数据获取单元获取所述n个采样数据。5.根据权利要求1所述的脉搏计，其中，所述脉搏数据获取单元包括：发光装置，所述发光装置向要测量的对象的血管发射光；光电检测器，所述光电检测器检测穿过所述血管的来自所述发光装置的光；以及转换器，所述转换器执行来自所述光电检测器的信号的模拟到数字转换。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：广岛茜，时本直也，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