搏动检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供搏动检测装置，实现能够降低装置的处理负担并执行有效的噪声对策。搏动检测装置(100)包含：脉波传感器(10)；脉波信号滤波部(200)，其具有自适应地对脉波信号进行滤波且被选择性地使用某一方的第1自适应滤波器(202a)以及第2自适应滤波器(202b)、和在脉波传感器持续动作的第1期间中切换所使用的自适应滤波器的自适应滤波器切换部(17)；以及脉波频率分析部(400)，自适应滤波器切换部(17)在第1期间中的第1自适应滤波器(202a)持续进行自适应处理的第2期间途中的第1时刻，开始第2自适应滤波器(202b)的自适应处理，在第1时刻之后的时刻且作为第2期间的终点的第2时刻中，从第1自适应滤波器(202a)切换为第2自适应滤波器(202b)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及搏动检测装置等。
技术介绍
搏动检测装置是用于检测来源于人体心跳的搏动的装置，例如从来自佩戴在手腕、手掌、手指等上的脉波传感器的信号(脉波信号)中将由于人体的体动影响而产生的信号成分(体动影响信号)作为噪声而去除，来检测来源于心跳的信号(搏动信号)。例如，在专利文献I中记载了佩戴于人的手指或手腕上的类型的脉波传感器。另夕卜，例如，在专利文献2中记载了利用滤波来去除从脉波传感器输出的脉波信号所包含的 噪声成分的技术。专利文献2所述的技术是从多个带通滤波器中选择使与表示当时脉搏的频率接近的频率的信号通过的带通滤波器。专利文献I日本特开2005-198829号公报专利文献2日本特开2007-54471号公报在专利文献I所述的技术中，将脉波传感器佩戴于人的手指、手掌、手腕等上。手指、手掌、手腕等是在身体中动作特别多的部位。由此，当在这些部位佩戴脉波传感器时，在从脉波传感器输出的脉波信号中会混入很多噪声。例如，佩戴者在使手或手周边的部位运动时，与基于心跳的血流独立地产生其它血流的变化，在脉波传感器所捕捉的信号中混入噪声。另外，例如，当佩戴者将手碰到物体或佩戴者自身的其它身体部位时，与基于心跳的血流变动独立地产生其它血流的变化。因为脉波传感器捕捉该血流变化，所以在脉波传感器输出信号中混入噪声。尤其，手腕型搏动检测装置(佩戴于人等的手腕上的类型的搏动检测装置)与手指型搏动检测装置(佩戴于人等的手指上的类型的搏动检测装置)相比，所获得的脉波信号较弱，所以需要充分的噪声对策。例如，在手腕上集中了尺骨、桡骨等的骨、肌腱和肌肉，肌腱和肌肉的形状由于手指、手、手腕等运动而发生较大变化。此时，产生血流的变化。当观察动脉及静脉的血液流向时，动脉与静脉相比，基于心跳的血流变化表现得更鲜明，由此，在脉波信号中，心跳的节奏也表现得更加明确。在静脉的血流中难以看到心跳的动作。但是，在手腕外侧的皮下组织(浅部位)中动脉血管较少。即，在手腕上动脉较少，另外，动脉大多位于较深的位置。由此，当要用脉波传感器捕捉血流的变化时，与基于心跳的血流变化相比，基于外因的血流变化容易占主导地位。因此，当手动作或者出现对手周边的冲击时，变得不易看到基于心跳的血流变化的可能性较高。另外，专利文献2所述的技术是从多个带通滤波器中选择使与表示当时的脉搏的频率接近的频率的信号通过的带通滤波器。但是，为了实现这样的处理，例如需要在软件上实施多个判断处理，从而增加处理上的负担，另外，使处理所需的时间变长。上述情况还会引起搏动检测装置的大型化以及功耗增大。例如，为了实现大致为手表尺寸的搏动检测装置，重要的是，降低装置的处理负担及功耗，并且执行有效的噪声对策。
技术实现思路
根据本专利技术的至少一个方式，例如，可实现能够降低装置的处理负担并且执行有效的噪声对策的搏动检测装置。另外，例如，在将脉波传感器佩戴到手腕外侧(与手表背盖面接触的部位)等难以取得脉波信号的部位上的类型的搏动检测装置中，能够提高表示搏动信号的搏动呈现谱的确定性能。 (I)本专利技术的搏动检测装置的一个方式是检测来源于被检体搏动的搏动信号的搏动检测装置，其包含脉波传感器，其输出脉波信号，该脉波信号中混合存在有所述搏动信号与含有来源于所述被检体体动的体动噪声信号的噪声信号；脉波信号滤波部，其是对所述脉波信号进行滤波的滤波器，该脉波信号滤波部具有使频率响应特性自适应的第I自适应滤波器以及第2自适应滤波器、和在所述脉波传感器持续动作的第I期间中切换所使用的自适应滤波器的自适应滤波器切换部；脉波频率分析部，其根据从所述脉波信号滤波部输出的滤波后信号，按照每个规定时间进行频率分析处理来确定表示所述搏动信号的搏动呈现谱，所述自适应滤波器切换部在所述第I期间中的所述第I自适应滤波器持续进行自适应处理的第2期间途中的第I时刻，开始所述第2自适应滤波器的自适应处理，在第2时刻，执行从所述第I自适应滤波器向所述第2自适应滤波器的切换，该第2时刻是所述第I时刻之后的时刻，且是所述第2期间的终点。自适应滤波器是可根据输入信号使传递函数自适应变化的滤波器、即使频率响应特性自适应的滤波器。自适应滤波器一般作为进行数字信号处理的数字滤波器来安装。为了维持滤波器的期望性能(例如，使输入信号所包含的噪声成分最小化的性能)，而使用规定的算法(例如，优化算法)。在规定的算法中，反馈根据滤波后信号而获得的信号，利用基于该算法的自适应处理，滤波器系数自适应变化，结果，自适应滤波器的频率响应特性发生变化。在自适应滤波器持续动作的期间，继续(间断)地进行基于算法的自适应处理，维持自适应滤波器的期望性能。自适应滤波器例如能够像自适应谱线增强器那样构成为获得自相关性高的输出信号的滤波器。由此，在脉波信号中混入突发的变动成分时，可去除该变动成分。但是，自适应滤波器在某种程度的时间内持续动作时，自适应滤波器的性能有时低于期望的水平。这是因为在从脉波传感器输出的脉波信号中混合存在有搏动信号(稳定的成分)和包含来源于被检体体动的体动噪声信号的噪声信号(非稳定的成分)。即，自适应滤波器的性能跟随搏动信号(稳定的成分)进行变化，另一方面，可能还会跟随噪声信号。搏动信号和噪声成分的电平(信号振幅)随时间经过而变动，另外，例如，也可能有突发的非稳定的变动。由此例如，在搏动成分的电平突发性降低、同时噪声成分的电平上升时，自适应滤波器的性能跟随噪声成分进行变化。自适应滤波器基本上从输入信号中选择并输出自相关性高的信号，所以随时间经过，逐渐跟随进行，逐渐使噪声信号也通过。在此情况下，当经过某种程度的时间时，自适应滤波器的性能大幅降低，有时难以恢复到正常的状态。例如，将手表型的搏动检测装置佩戴到被检体的手腕上进行使用，例如为了记录被检体的经时动作状态变化，有时在长时间内持续使用。因此，优选的是，即使在长时间内持续使用，自适应滤波器的性能也不会降低。因此，在本方式中，设置第I自适应滤波器以及第2自适应滤波器，自适应滤波器切换部在适当的定时，切换要使用的自适应滤波器。如果在切换后要使用的自适应滤波器的状态是设置了适当的滤波器系数的状态，则切换后的自适应滤波器的性能高于切换前的自适应滤波器的性能，由此，维持适当的自适应处理。但是，仅仅切换自适应滤波器未必能够始终可靠地维持滤波器性能。例如，考虑切换之后的自适应滤波器处于被初始化的状态(滤波器系数都为零)的情况。在此情况下，在进行了某种程度自适应处理(滤波器系数的更新处理)之前的期间中，会产生所有频带的信号都难以通过的倾向。 此时，当信号电平比搏动成分信号大的体动噪声成分信号混入时，滤波器有可能适应于体动噪声成分。即，在使滤波器系数初始化的时刻，有时对在脉波信号中最占主导地位的成分信号最早地进行自适应处理。即，例如，在刚刚切换自适应滤波器之后(滤波器初始化的时刻)，当外部干扰噪声成分信号占主导地位时，有时难以获得用于确定表示搏动的搏动呈现谱(表示搏动的周期及其信号强度的频谱)的适当的滤波器处理结果。考虑到这点，在本实施方式中，在切换自适应滤波器之前，开始下次使用的滤波器的自适应处理，在自适应处理进行到某种程度的时刻，切换自适应滤波器。在此情况下，切换后的自适应滤波器处于跟随脉波信号所包含的稳定成分(即，相关性高的搏动信号成分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.28 JP 2011-0414901.ー种搏动检测装置，其检测来源于被检体搏动的搏动信号，其特征在干，该搏动检测装置包含 脉波传感器，其输出脉波信号，该脉波信号中混合存在有所述搏动信号与含有来源于所述被检体体动的体动噪声信号的噪声信号； 脉波信号滤波部，其是对所述脉波信号进行滤波的滤波器，该脉波信号滤波部具有使频率响应特性自适应的第I自适应滤波器以及第2自适应滤波器、和在所述脉波传感器持续动作的第I期间中切換所使用的自适应滤波器的自适应滤波器切換部； 脉波频率分析部，其根据从所述脉波信号滤波部输出的滤波后信号，按照每个规定时间进行频率分析处理来确定表示所述搏动信号的搏动呈现谱， 所述自适应滤波器切換部在所述第I期间中的所述第I自适应滤波器持续进行自适应处理的第2期间途中的第I时刻，开始所述第2自适应滤波器的自适应处理，在第2时刻，执行从所述第I自适应滤波器向所述第2自适应滤波器的切換，该第2时刻是所述第I时刻之后的时刻，且是所述第2期间的终点。2.根据权利要求I所述的搏动检测装置，其特征在干， 所述自适应滤波器切換部在开始所述第2自适应滤波器的自适应处理时，从滤波器系数已被初始化的状态或所述滤波器系数被设定为所述第2自适应滤波器以前持续动作的期间内ー时刻的滤波器系数值的状态起，开始所述自适应处理。3.根据权利要求I或2所述的搏动检测装置，其特征在干， 所述自适应滤波器切換部具有对所述第I自适应滤波器的性能进行评价的自适应滤波器性能评价部， 所述第I时刻是由所述自适应滤波器性能评价部评价为所述第I自适应滤波器的性能劣化的时刻。4.根据权利要求3所述的搏动检测装置，其特征在干，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥有亮，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：