特開2016-174870IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

周期性を有する心拍信号を検出する心拍検出装置と、生体信号から雑音を除去する生体信号処理装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】心音の信号よりノイズを除去して、血圧を推定する装置を提供する。
【解決手段】心拍センサ104から心拍信号を、心音マイク105から心音信号を検出し、心音から、心拍周期と強い相関性を有する周波数成分だけを取り出し、心拍周期と無関係のノイズを除去し、心音の振幅と血圧との相関性を利用して、血圧を算出し、情報処理装置106の表示部に表示する。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

特許文献1に開示される中心血圧測定装置は、心音の採取に加速度センサを用いている。加速度センサは高価なので、装置のコストを抑えるために、できれば一般的なマイク(エレクトレットコンデンサマイク、ダイナミックマイク、セラミックマイク等)を利用することが好ましい。しかし、これら一般的なマイクを利用すると、被験者の衣服や皮膚、筋肉や骨等から発生するノイズも同時に拾ってしまう。
近年、被験者に常時装着が可能なウェアラブルセンサが市場で注目を集めているが、ウェアラブルセンサを実現するには低価格化、小型化と低消費電力化が必須条件である。血圧測定装置をウェアラブルセンサとして実現するには、低価格なマイクを利用しつつ、ノイズを効果的に除去する技術が不可欠である。
更に、脈拍センサや心電検出装置の代わりに電波を用いることができれば、非接触で心拍の連続検出が可能になる。 本発明は係る状況に鑑みてなされたものであり、周期性を有する心拍信号を検出する心拍検出装置と、生体信号から雑音を除去する生体信号処理装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本発明の心拍検出装置は、心拍信号のピークを保持するピークホールド部と、ピークホールド部の出力信号と心拍信号との差の信号を出力する第一加算器と、第一加算器の出力信号を所定の基準信号レベル値と比較する第一コンパレータと、第一コンパレータの出力信号の周期を測定する周期測定部と、周期測定部が出力する周期測定値と、周期測定部の直前の周期測定値との差の値を出力する第二加算器とを・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、周期性を有する心拍信号を検出する心拍検出装置と、生体信号から雑音を除去する生体信号処理装置を提供することができる。
した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】血圧測定システムの全体構成を示す概略図である。

【図2】センサ駆動装置と情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】血圧測定のための演算処理を、情報処理装置で行う場合と、センサ駆動装置で行う場合における、血圧測定システムのソフトウェア機能を示すブロック図である。

【図4】信号処理部のソフトウェア機能を示すブロック図である。

【図5】ノイズ除去処理部の一例を示すソフトウェア機能のブロック図である。

【図6】心拍データ、心音データ及びディレイにより遅延された心音データの波形図である。

【図7】心拍データと心音データの波形図である。

【図8】再配置処理前の心拍波形と、再配置処理を施した心拍波形を示す波形図である。

【図9】心拍検出部の一部の機能である、心拍パルス検出部のソフトウェア機能を示すブロック図である。

【図10】心拍パルス検出部が正常にR波を検出した場合における、心拍パルス検出部の各箇所におけるデータを模式的に示す波形図である。

【図11】心拍パルス検出部がR波の検出に失敗した場合における、心拍パルス検出部の各箇所におけるデータを模式的に示す波形図である。

【図12】車載用血圧測定システムの全体構成を示す概略図である。

【図13】生体信号検出装置の機能ブロック図である。

【図14】心音検出装置の機能ブロック図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

101…血圧測定システム、102…センサ駆動装置、103…被測定者、104…心拍センサ、105…心音マイク、106…情報処理装置、201…CPU、202…ROM、203…RAM、204…第一A/D変換器、205…第二A/D変換器、206…第一バッファ、207…第二バッファ、208…バス、209…LED、210…フォトダイオード、213…第一オペアンプ、214…第二オペアンプ、215…近距離無線通信部、221…CPU、222…ROM、223…RAM、224…不揮発性ストレージ、225…表示部、226…操作部、227…近距離無線通信部、228…バス、229…タッチパネルディスプレイ、301…発光制御部、302…信号処理部、303…血圧算出部、304…入出力制御部、306…信号処理装置、401…心拍バッファ、402…ディレイ、403…心音バッファ、407…心拍検出部、408…再配置処理部、409…再配置バッファ、410…補間処理部、411…ノイズ除去処理部、412…処理済バッファ、413…配置復帰処理部、501…DCT変換処理部、502…係数フィルタ、503…DCT逆変換処理部、511…FFT変換処理部、512…ベクトル演算処理部、513…ローパスフィルタ、514…逆ベクトル演算処理部、515…FFT逆変換処理部、521…WHT変換処理部、522…係数フィルタ、523…WHT逆変換処理部、901…心拍パルス検出部、902…ディレイ、903…ピークホールド部、904…第一加算器、906…第一コンパレータ、907…基準信号レベル値、908…カウンタ、909…システムクロック、910…ラッチ、911…第二加算器、912…第二コンパレータ、913…基準差分値、914…時定数制御部、1201…車載用血圧測定システム、1202…生体信号検出装置、1203…心音検出装置、1204…血圧測定装置、1205…ヘリカルアンテナ、1206…運転者、1207…第一アンテナ、1208…ドライバーシート、1209…第二アンテナ、1210…第三アンテナ、1211…ステアリング、1212…交流抵抗検出部、1213…BPF、1301…発振源、1306…第一ミキサ、1307…第二ミキサ、1308…第一π/2移相回路、1309…第一LPF、1310…第二π/2移相回路、1311…第二LPF、1312…差動増幅器、1402…パルス波生成部、1403…BPF、1404…第一RF増幅器、1405…方向性結合器、1408…第二RF増幅器、1409…第三RF増幅器、1410…第三ミキサ、1411…反転増幅器、1412…第四ミキサ、1413…バッファ、1414…第三LPF、1415…第四LPF、1416…差動増幅器、1417…第五LPF

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