脉动测量装置、光强度控制方法以及程序制造方法及图纸

本公开涉及脉动测量装置、光强度控制方法以及程序。存在对能够在测量开始之后根据测量情况的变化执行光学校准的需要。LED21向主体照射光。光学检测器22输出光学检测信号。信号质量计算部分14计算基于光学检测信号生成的脉动信号的信号质量。身体运动级别确定部分15基于由加速度传感器检测到的加速度来确定主体是否保持静止状态。当确定主体保持静止状态时光强度确定部分16基于脉动信号的信号质量来确定LED 21的发光量。

Pulsating measurement device, light intensity control method and program

【技术实现步骤摘要】
脉动测量装置、光强度控制方法以及程序对相关申请的交叉引用于2016年9月29日提交的日本专利申请No.2016-191708的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过引用全部并入本文。
本专利技术涉及例如向主体照射光并生成脉动信息的脉动测量装置。本专利技术涉及上面提到的脉动测量装置中的光强度控制方法和程序。
技术介绍
存在已知的使用脉动传感器的脉动测量装置(脉冲监视器)，脉动传感器使用诸如LED(发光二极管)的光发生器和诸如光电晶体管或光电二极管的光学检测器。作为相关技术，日本未经审查的专利申请公开No.2016-86873描述了能够测量脉动的生命传感器模块。日本未经审查的专利申请公开No.2016-86873中所述的生命传感器模块包括放置在基板的表面上的发光元件和与发光元件分开地放置在基板的表面上的光敏元件。脉冲波的检测灵敏度受个体差异的影响。发光元件的发光量需要依赖于被测试的主体而变化，以便获取基本恒定的输出(脉冲波振幅)。日本未经审查的专利申请公开No.2016-86873描述了在脉冲波测量之前执行光学校准，以优化在脉冲波测量期间发光元件的发光量。光学校准监视来自光敏元件的输出，同时将发光元件的发光量从相对低的状态变化为相对高的状态，以确定针对被测试的主体优化的发光量。
技术实现思路
但是，根据日本未经审查的专利申请公开No.2016-86873，在测量前仅执行一次光学校准。发光元件的发光量固定到由光学校准确定的发光量，而随后测量脉冲波。因此，日本未经审查的专利申请公开No.2016-86873留下了在测量开始后无法成功地依赖于测量情况的变化而执行光学校准的问题。通过参考本说明书的以下描述和附图，可以容易地确定这些和其它目的和新特征。根据一个实施例，脉动测量装置和光强度控制方法基于由加速度传感器检测到的加速度确定主体是否保持静止状态，并且当主体被确定为保持静止状态时，基于脉动信号的信号质量控制照射到主体的光的光强度。根据一个实施例，程序允许处理器基于由加速度传感器检测到的加速度来确定主体是否保持静止状态，并且当主体被确定为保持静止状态时，基于脉动信号的信号质量控制照射到主体的光的光强度。根据上面提到的实施例，即使在测量开始之后，脉动测量装置、光强度控制方法和程序也能够调节发光部分的发光量。附图说明图1是例示根据实施例的脉动测量装置的框图；图2是例示当测量开始时光学校准的操作过程的流程图；图3是例示从光学检测器输出的示例光学检测信号的图；图4是例示配置饱和警报范围的示例的图；图5是例示在脉动测量期间执行的光学校准的操作过程的流程图；以及图6是例示脉动测量期间各个部分的操作波形的图。具体实施方式在实施例的说明之前，将描述以下实施例的开发背景。例如，根据以下过程执行测量前的光学校准。校准开始后立即将发光元件的发光量设置为默认值，比如最大值。每次发光元件闪烁时，发光元件的发光量逐渐降低。随着发光量减少时，用于在光敏元件中检测到的反射光的检测信号从饱和状态恢复。当用于对反射光的检测信号执行AD(模数)转换的ΔΣAD转换器的AD值达到中心值(例如，值0)时，发光量固定。通常，在构造上ΔΣAD转换器前面是放大信号并调节信号电平的PGA(可编程增益放大器)。供给到PGA的参考电压用来调节输入到ΔΣAD转换器的信号的电平。在上面提到的光学校准中，供给到PGA的参考电压固定到默认值(指定的值)，直到校准完成。但是，本专利技术人注意到上面提到的光学校准涉及以下问题。作为第一个问题，光学校准固定发光元件的发光量。即使之后测量情况改变，发光元件的发光量也保持不变。作为第二个问题，当PGA参考电压的默认值接近最大值时，由于在使用中外部光进入或出汗引起的反射光，饱和的风险增加。需要通过提供余量将参考电压的默认值设置为相对低。作为第三个问题，当即使ΔΣAD值达到中心值仅一次时，上面提到的光学校准也终止。即使在同一个人身上，发光量也不稳定。作为第四个问题，当光学校准逐渐减小发光量时，发光量趋于变大。取决于不同情况，这种设置容易饱和并且是不利的。作为第五个问题，需要监视ΔΣAD值以调节发光量。在值固定之前需要两到四秒的时间。作为第六个问题，发光元件的发光量从相同的值开始。这不覆盖个体差异(诸如白色或黑色)并引起很多不能容易地测量的情况。参考附图，下面的描述详细说明了使用解决上面提到的问题中的至少一个的手段的实施例。为了使说明清楚，说明书和附图根据需要被省略和简化。作为执行各种处理的功能块在附图中示出的每个元件能够被配置为包括CPU(中央处理单元)、存储器和其它电路的硬件，并且能够体现为包括加载到存储器中的程序的软件。因此，本领域技术人员应当理解的是，功能块能够仅体现为硬件、仅体现为软件，或者体现为这些的组合，而不限于其中任何一个。在附图中，相互对应的元件由相同的附图标记表示，并且根据需要省略重复的说明。上面提到的程序通过使用各种类型的非暂态计算机可读介质来存储，并且能够被供给到计算机。非暂态计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂态计算机可读介质的示例包括磁记录介质(例如，软盘、磁带和硬盘)、光磁记录介质(例如，光磁盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W，以及半导体存储器(例如，掩模ROM、ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、闪存ROM和RAM(随机存取存储器))。程序可以通过各种类型的暂态计算机可读介质供给到计算机。暂态计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂态计算机可读介质能够经由诸如电线和光纤的有线通信路径或无线通信路径将程序供给到计算机。以下描述可以根据需要将实施例划分成多个部分或实施例。除非明确指定，否则所述划分并非各不相关。一个提供关于其它的全部或部分的修改、应用、详细说明或补充说明。以下实施例中提到的要素的数(包括项、数值、量和范围的数)不限于特定值并且可以大于或小于或等于该特定值，除非要素的数被明确指定或者在原理上明显地限于指定值。除非明确指定或者在原理上明显要求，否则以下实施例的构成要素(包括操作步骤)不是必要的。类似地，除非明确指定并且在原理上明显被认为不同，否则下面实施例中提到的构成要素的形状或位置关系包括与所述形状基本上近似或类似的形状。这同样适用于上面提到的要素的数(包括项、数值、量和范围的数)。[配置]图1例示了根据实施例的脉动测量装置。脉动测量装置10包括PGA11、AD转换器12、FFT(快速傅里叶变换)部分13、信号质量计算部分14、身体运动级别确定部分15、光强度确定部分16、DAC(数模转换器)17、LED(发光二极管)21、光学检测器22和加速度传感器23。脉动测量装置10是例如附连到被测试的主体(主体)的可穿戴装置。脉动测量装置10例如被配置为腕带式装置，并且附连到用户的手臂或手腕。脉动测量装置10例如由电池驱动。LED21构成发光部分并将光照射到主体。LED21将光照射到主体的血管所存在的测量部位。主体可以是人或人以外的任何动物。例如，在未示出的控制器的控制下，LED21循环地将脉冲光照射到测量部位。从LED21照射的光的波长根据测量条件被适当地选择。光学检测器22接收从LED21照射并反射离开主体的光产生的反射光。然后，光学检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉动测量装置，包括：发光部分，所述发光部分向主体照射光；光学检测器，所述光学检测器检测反射离开所述主体的光并输出光学检测信号；脉动信号生成部分，所述脉动信号生成部分基于所述光学检测信号生成脉动信号；信号质量计算部分，所述信号质量计算部分计算所述脉动信号的信号质量；加速度传感器，所述加速度传感器检测所述主体的加速度；身体运动确定部分，所述身体运动确定部分基于由所述加速度传感器检测到的加速度来确定主体是否保持静止状态；以及发光量控制器，当所述身体运动确定部分确定主体保持静止状态时，所述发光量控制器基于所述信号质量来控制所述发光部分的发光量。

【技术特征摘要】
2016.09.29 JP 2016-1917081.一种脉动测量装置，包括：发光部分，所述发光部分向主体照射光；光学检测器，所述光学检测器检测反射离开所述主体的光并输出光学检测信号；脉动信号生成部分，所述脉动信号生成部分基于所述光学检测信号生成脉动信号；信号质量计算部分，所述信号质量计算部分计算所述脉动信号的信号质量；加速度传感器，所述加速度传感器检测所述主体的加速度；身体运动确定部分，所述身体运动确定部分基于由所述加速度传感器检测到的加速度来确定主体是否保持静止状态；以及发光量控制器，当所述身体运动确定部分确定主体保持静止状态时，所述发光量控制器基于所述信号质量来控制所述发光部分的发光量。2.如权利要求1所述的脉动测量装置，其中，所述发光量控制器当所述信号质量高于或等于第一阈值时减小发光量，并且当所述信号质量低于或等于第二阈值时增加发光量，其中所述第二阈值小于所述第一阈值。3.如权利要求1所述的脉动测量装置，还包括：第一模数转换器，所述第一模数转换器将所述光学检测信号转换为数字信号并将转换后的数字信号输出到所述脉动信号生成部分。4.如权利要求3所述的脉动测量装置，其中所述第一模数转换器是Δ-Σ模数转换器。5.如权利要求3所述的脉动测量装置，还包括：可编程增益放大器，所述可编程增益放大器被配置为能够改变输入到所述第一模数转换器的光学检测信号的信号电平；第二模数转换器，将所述光学检测信号转换为数字信号；以及偏置设置部分，基于由所述第二模数转换器转换的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：阵内正树，
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