脉搏计以及脉搏计的调节方法技术

本公开涉及脉搏计以及脉搏计的调节方法，可以减少脉搏计的功耗同时抑制测量脉搏的精度的恶化。脉搏计1包括发光器10、光电检测器12、AD转换器14、频率分析单元15和调节单元17。发光器10对测量目标的血管发光。光电检测器12检测由所述发光器发出的经由血管的光。AD转换器14模拟/数字地转换所述光电检测器12的输出信号。频率分析单元15对AD转换器14转换的数据进行频率分析。调节单元17基于频率分析单元15的分析结果来调节发光器10的发光量。

【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.2015-099747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和脉搏计的调节方法，例如，涉及一种对血管发光的脉搏计和脉搏计的调节方法。
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中的功耗来抑制发光的测量设备中的功耗的技术。例如，日本未审专利申请公开No.2005-278758公开了以下配置，作为一种能够实现功率节省的用于测量血液中光吸收物质的浓度的装置。即，公开了一种用于测量血液中光吸收物质浓度的装置，其中：光接收装置接收来自多个光发射装置的发射到包括血管的活体组织的具有不同波长的光，从光接收装置获得的脉冲波被处理，以及，血液中的光吸收物质的浓度被获得；以及公开了一种用于控制多个光发射装置的驱动电流以使脉冲波的AC分量具有预定值的电流优化装置。
技术实现思路
根据日本未审专利申请公布No.2005-278758，通过光接收信号的
幅值来控制LED的驱动电流。然而，光接收信号除了脉搏信号分量以外还包括噪声分量。噪声信号的幅值大于脉搏信号分量的幅值。因此，当仅通过光接收信号的幅值来控制LED的驱动电流时，可能不能正确地确保测量脉搏信号分量所需的LED光量。例如，当仅基于光接收信号的幅值来调节光量时，即使在需要增加光量来测量脉搏信号分量时，由于出现了除了脉搏信号分量以外的其它信号分量，光接收信号的幅值的量值也被确定为是足够的。因此，即使需要增加光量，也没有增加光量或者降低了光量，这造成了测量精度的恶化。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，一种脉搏计包括调节单元，所述调节单元基于由模/数转换器转换的频率分析数据的结果来调节发光器的光量。根据一个实施例，可以减少脉搏计的功耗，同时抑制测量脉搏的精度的恶化。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，用于对测量目标的血管发光；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；模/数转换器，用于对所述光电检测器的输出信号进行模/数转换；频率分析单元，用于对所述模/数转换器转换的数据进行频率分析；以及调节单元，用于基于所述频率分析单元的分析结果来调节所述发光器的发光量。

【技术特征摘要】
2015.05.15 JP 2015-0997471.一种脉搏计，包括：发光器，用于对测量目标的血管发光；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；模/数转换器，用于对所述光电检测器的输出信号进行模/数转换；频率分析单元，用于对所述模/数转换器转换的数据进行频率分析；以及调节单元，用于基于所述频率分析单元的分析结果来调节所述发光器的发光量。2.根据权利要求1所述的脉搏计，还包括放大器电路，用于放大所述光电检测器的输出信号，其中：所述模/数转换器对所述放大器电路放大的信号进行模/数转换；以及所述调节单元基于所述频率分析单元的分析结果来调节所述发光器的发光量或者所述放大器电路的增益。3.根据权利要求2所述的脉搏计，其中所述调节单元基于所述频率分析单元的分析结果来调节输入到所述放大器电路的偏置电压。4.根据权利要求1所述的脉搏计，其中所述调节单元将通过所述频率分析单元的分析结果计算的S/N比率与预定阈值进行比较并且根据比较结果来执行调节。5.根据权利要求1所述的脉搏计，其中所述调节单元通过第一评估值、第二评估值和预定目标评估值来计算所述发光器的发光量以获得目标评估值并且基于计算结果来调节所述发光器的发光量，所述第一评估值与当所述发光器发出第一光量的光时的脉搏信号的强度有关，所述第二评估值与当所述发光器发出第二光量的光时的脉搏信号的强度有关，所述预定目标评估值与所述脉搏信号的强度
\t有关。6.根据权利要求1所述的脉搏计，其中在所述发光器的发光量被调节增大的情况下所述调节单元在预定周期执行的调节的调节宽度大于在所述发光器的发光量被调节减少的情况...

【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