專利名稱：心率計(jì)以及心率檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及心率計(jì)以及心率檢測方法，尤其涉及包含在心率波形中的體動(dòng) 噪聲或干擾噪聲的噪聲去除。 背景纟支術(shù)一直以來提出了各種測定活體心率的心率計(jì)。例如在專利文獻(xiàn)1中公開了 脈搏檢測電路，該脈搏檢測電路從發(fā)光元件向身體照射光，利用受光元件來檢 測其反射光或透射光，并將受光信號轉(zhuǎn)換為脈搏信號來檢測脈搏。在這樣的心率計(jì)中要求相對于噪聲穩(wěn)定地顯示脈搏數(shù)，并提出了提高脈搏數(shù)顯示的穩(wěn)定性(例如，專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3、專利文獻(xiàn)4)。專利文獻(xiàn)2關(guān)注于噪聲所引起的脈沖是寬度比較窄的脈沖的情況，在脈搏 波檢測電路和脈搏波運(yùn)算單元之間設(shè)置對脈搏波檢測電路輸出的脈搏波信號 的脈沖寬度進(jìn)行評價(jià)的脈搏波脈沖評價(jià)單元，并僅將被認(rèn)為正規(guī)的脈搏波信號 的信號傳送至脈搏波運(yùn)算單元，由此取得脈搏顯示的穩(wěn)定性。另外，在專利文獻(xiàn)3中公開了如下技術(shù)使用加速度傳感器和微波轉(zhuǎn)換來 去除體動(dòng)，利用加速度傳感器將體動(dòng)作為加速度來檢測體動(dòng)波形，對該體動(dòng)波 形進(jìn)行微波轉(zhuǎn)換來生成每個(gè)頻域的體動(dòng)分析數(shù)據(jù)，另外，對從活體的檢測部位 檢測出的脈搏波波形進(jìn)行微波轉(zhuǎn)換，來生成每個(gè)頻域的脈搏波分析數(shù)據(jù)，從脈 搏波分析數(shù)據(jù)減去體動(dòng)分析數(shù)據(jù)來4企測脈4辱。另外，在專利文獻(xiàn)4中也公開了在以光學(xué)方式取出心率信息的血管容積變 化(PPG, Photo-Plethysmography)中使用微波轉(zhuǎn)換從PPG信號中去除高頻成 分的噪聲這一點(diǎn)。專利文獻(xiàn)l:特公昭61 -29730號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特公平4 - 79250號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:特開平11 - 9564號公報(bào)專利文獻(xiàn)4:特開2003 -310562號公報(bào)非專利文獻(xiàn)1:順天堂大學(xué)名譽(yù)教授石河利寬著，"為了健康、體力的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)"，杏林書院，2000年4月、R75-78 發(fā)明內(nèi)容基于心率計(jì)的心率數(shù)測定是在例如非運(yùn)動(dòng)時(shí)或運(yùn)動(dòng)時(shí)等各種測定條件下 進(jìn)行的。在這樣不同的測定條件下，利用心率傳感器來檢測的心率波形，不僅 是基本波形的頻率或峰值等信號特征不同，與該基本波形重疊的噪聲成分的頻 率或峰值等信號特征也不同。圖24表示利用心率傳感器等心率檢測部進(jìn)行檢測的心率波形的一例。心 率波形的主成分是基本波和高次諧波。心率波形在該主成分上還重疊噪聲成 分，包含多個(gè)頻率成分。例如，基本波形除了基本頻率成分之外還包含以2倍高次諧波成分為主的 高次諧波成分，噪聲成分包括作為侵入心率傳感器或傳送系統(tǒng)中的電高頻噪 聲的干擾噪聲、以及作為在安裝有心率傳感器的非測定者運(yùn)動(dòng)時(shí)由于心率傳感 器的安裝位置偏移等而產(chǎn)生的微動(dòng)噪聲的體動(dòng)噪聲。圖25是在圖24的心率波形中包含的噪聲成分的一例，圖24 (a)表示干 擾噪聲的一例，圖25 (b)表示體動(dòng)噪聲的一例。這些基本波及高次諧波的頻率和峰值根據(jù)被測定者使用心率計(jì)的狀態(tài)而 變化，例如，在非運(yùn)動(dòng)時(shí)、運(yùn)動(dòng)開始時(shí)、運(yùn)動(dòng)中等各個(gè)狀態(tài)下顯示不同的特性。圖26、圖27、圖28分別表示非運(yùn)動(dòng)時(shí)、運(yùn)動(dòng)開始時(shí)以及運(yùn)動(dòng)中的頻率特 性。心率波形如上所述在各個(gè)狀態(tài)中除了基本波及2倍高次諧波等高次諧波的 主成分之外還包含干擾噪聲及體動(dòng)噪聲，在運(yùn)動(dòng)中除了基本波以及2倍高次諧 波的頻率比非運(yùn)動(dòng)時(shí)高之外，低頻率成分也增加(參照圖28)。另外，在運(yùn)動(dòng) 開始時(shí)，相對于基本波及2倍高次諧波等高次諧波的主成分，高頻成分增加(參 照圖27)。這里，人體的心率數(shù)大致為20~220bpm (每分鐘的心率數(shù))，此時(shí)的基本 頻率為0.33 ( = 20bpm/60sec ) ~ 3.67 ( = 220bpm/60sec ) Hz的頻帶，當(dāng)考慮2 倍高次諧波為止的高次諧波時(shí)為0.33 ( = 20bpm/60sec ) ~ 7.34 ( =3.67x2) Hz的頻帶。此外，作為對心率數(shù)進(jìn)行記載的文獻(xiàn)例如有非專利文獻(xiàn)1。在該 非專利文獻(xiàn)1中將運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大心率數(shù)以運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大心率數(shù)-220-年齡這樣的關(guān)系式來表示，將220bpm作為上限。另一方面，關(guān)于下限在非專利文獻(xiàn) 1中作為最低的實(shí)測例，記載有安靜時(shí)心率數(shù)為28bpm的滑雪選手的例子。一般情況下，非運(yùn)動(dòng)時(shí)心率數(shù)例如為80bpm以下的低值，基本頻率為 1.34Hz以下，其振幅也小。非專利文獻(xiàn)1記載了如下實(shí)測數(shù)據(jù)在非運(yùn)動(dòng)時(shí)， 測定的人群中90 %以上處于心率數(shù)50 ~ SObpm的范圍內(nèi)。與此相對，在運(yùn)動(dòng) 中心率數(shù)為高于80bpm的值并且基本頻率也變高，另外，伴隨運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的血 液流動(dòng)增加的信號振幅也增加至例如1.5倍以上。為了去除包含在心率波形中的噪聲成分， 一般利用將規(guī)定的頻帶作為通頻 帶的帶通濾波器等來提取包含主成分的頻帶的信號成分。圖29表示非運(yùn)動(dòng)時(shí)的例子(將基本頻率設(shè)為1.34Hz),圖30表示運(yùn)動(dòng)中 的例子(將基本頻率設(shè)為3.0Hz),表示通過具有0.33 ( = 20bpm/60sec ) ~3.67 (=220bpm/60sec ) Hz的通頻帶的帶通濾波器進(jìn)行噪聲去除的例子。如上所述，人體心率數(shù)能夠?qū)?.33 ( - 20bpm/60sec ) ~ 3.67 (= 220bpm/60sec) Hz考慮為主成分的頻帶，所以如圖29、 30所示使心率波形的 頻率成分(圖29 ( a )、圖30 ( a))通過具有0.33 ( = 20bpm飾ec ) ~ 3.67 (= 220bpm/60sec ) Hz的通頻帶的帶通濾波器，由此可以提取作為心率波形的主 成分的基本頻率及其2倍高次諧波。例如，在非運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠提取基本波形 (1.34Hz)和其2倍高次諧波(2.67Hz)(圖29 ( c ))，在運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠提取基本 頻率(3.0Hz)(圖30 (c))。但是因?yàn)樵肼暢煞值念l帶為3-30Hz，所以在心率波形的主成分的頻帶和 噪聲成分的頻帶中存在與噪聲成分的頻帶重疊的部分(例如，3.0Hz 3.67Hz)。 因此，存在在該頻帶的重疊部分有噪聲成分時(shí)不能去除該噪聲成分(例如圖 29 (c)中的噪聲成分)的問題。這樣，通過提取包含主成分的頻帶的信號成分、去除其它頻帶的信號成分 的信號處理來進(jìn)行在心率波形中含有的噪聲成分的去除時(shí)，有不能去除在頻帶 內(nèi)存在的噪聲成分的問題。該問題不僅在上述帶通濾波器的處理中，在使用上 述^f效波轉(zhuǎn)換這樣的頻率分析的方法中也一樣。另外，如圖30所示因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)中低頻的噪聲成分增加，所以不能去除在 帶通濾波器的通頻帶內(nèi)產(chǎn)生的噪聲成分(圖30 (c))。另外，由于在該運(yùn)動(dòng)中基本頻率變高，所以2倍高次諧波成為帶通濾波器的通頻帶外而被去除，主成分僅為基本頻率。這樣，在運(yùn)動(dòng)中噪聲成分殘留，而且去除2倍高次諧波后主 成分僅為基本頻率，所以存在S/N比降低的問題。如上所述，當(dāng)測定條件變化時(shí)，在心率波形中包含的基本波、高次諧波及 噪聲成分的頻率或峰值等信號特性變化，所以存在難以去除噪聲成分且有效地 4企測在心率波形中包含的主成分，難以正確地4企測心率這樣的問題。因此，本發(fā)明的目的在于，解決現(xiàn)有問題，即使在測定條件發(fā)生了變化、 在心率波形中包含的基本波、高次諧波及噪聲成分的頻率或峰值等信號特性發(fā) 生了變化時(shí)也能夠正確地^^'J心率。本發(fā)明的心率計(jì)具有心率波形檢測部，其檢測活體的心率波形；以及信號處理部，其根據(jù)心率波形來檢測心率。信號處理部具備心率信號形成處理部，其對心率波形進(jìn)行信號處理來形 成心率信號；以及心率;f全測處理部，其根據(jù)由心率信號形成處理部形成的心率 信號來檢測心率。本發(fā)明的心率信號形成處理部通過進(jìn)行附加規(guī)定的頻率特性的信號處理 來形成使頻率成分的信號強(qiáng)度放大的心率信號。該頻率成分的信號強(qiáng)度的放大 使心率波形的主成分增加，使噪聲成分降低。心率信號形成處理部具有對心率波形的頻率成分進(jìn)行信號放大的信號放大部，該信號放大部通過設(shè)為以低放大率來放大心率波形的低頻帶側(cè)的頻率成分、以高放大率來放大心率波形的高頻帶側(cè)的頻率成分的信號放大特性，對心率波形附加規(guī)定的頻率特性，使心率波形的主成分增加，使噪聲成分降低。作為該信號處理例如利用微分特性來對心率波形的頻率成分進(jìn)行信號放大。另外，心率信號形成處理部可包含帶通的濾波處理，由此對心率波形的規(guī)定窄帶的信號進(jìn)4亍信號處理，去除位于心率波形的主成分以外的頻帶的噪聲成 分。在該心率信號形成處理部進(jìn)行的噪聲成分的去除以及信號強(qiáng)度的放大的 信號處理對心率信號附加波形失真。本發(fā)明的波形失真增加心率波形的主成 分，降低噪聲成分。由此波形失真以較強(qiáng)的相關(guān)性與心率相關(guān)聯(lián)。因此波形失 真以良好的S/N比具有心率信息。本發(fā)明的心率檢測處理部檢測由心率信號形成處理部附加到心率信號的 波形失真，由此能夠降低噪聲的影響，檢測心率時(shí)不會(huì)發(fā)生誤檢測的情況。此外，心率4全測部可由心率傳感器和^T測電^4勾成。心率傳感器可采用例 如光學(xué)式的反射傳感器或者透射傳感器，檢測電路在心率傳感器輸出光信號時(shí) 轉(zhuǎn)換為電信號，并根據(jù)需要進(jìn)行信號放大。本發(fā)明的心率信號形成處理部進(jìn)行窄帶信號處理，該窄帶信號處理對心率 信號具有的頻率內(nèi)的規(guī)定頻帶進(jìn)行信號處理。心率信號形成處理部具有帶通濾波器，其從心率波形的頻率成分中使規(guī) 定窄帶的頻率成分通過，^^而去除干擾噪聲成分或體動(dòng)噪聲成分、或者干擾噪 聲成分和體動(dòng)噪聲成分兩者；以及信號放大部，其對通過了該帶通濾波器的頻 率成分以高放大率進(jìn)行放大。帶通濾波器去除位于心率波形的主成分以外的頻帶的噪聲成分。帶通濾波 器的通頻帶，是將心率的第1狀態(tài)中的最高心率波形的2倍高次諧波的頻率以 上的頻率作為高頻帶側(cè)的截止頻率、將心率的第1狀態(tài)中的最低心率波形的基 本頻率以下的頻率作為低頻帶側(cè)的截止頻率的頻率范圍。信號放大部通過例如基于微分特性的放大來強(qiáng)調(diào)高頻側(cè)的頻率成分進(jìn)行 放大。微分特性除了1階微分特性及2階微分特性之外還可以為高次的微分特 性，但是當(dāng)考慮心率波形的S/N比、形成信號處理部的硬件結(jié)構(gòu)及其費(fèi)用 -效 果比時(shí)，能夠得到40dB放大率的2階微分特性較適合。通過該2階微分特性 等微分特性，強(qiáng)調(diào)心率信號的高頻側(cè)的頻率成分進(jìn)行放大。信號放大部具有使心率的第2狀態(tài)中的最高心率波形的基本頻率附近的 放大度最高的放大特性，可更加強(qiáng)調(diào)該頻率附近的成分進(jìn)行放大。由此對噪聲 成分以低放大率進(jìn)行放大，對心率的基本頻率或2倍高次諧波的頻率成分以高 放大率進(jìn)行放大，降低噪聲的影響。另夕卜，信號放大部的放大特性在比最高放大度的頻率高的頻帶側(cè)具有放大 率逐漸下降的頻帶。由此，在2倍高次諧波的頻率變動(dòng)時(shí)也能夠有效地取得信 號成分，另外還能夠讀入高次諧波成分。因此，本發(fā)明的心率信號形成處理部具有組合了頻率范圍和放大特性的頻 率特性，該頻率范圍將心率的第1狀態(tài)中的最低心率波形的基本頻率以下的頻率作為低頻側(cè)的截止頻率、將心率的第1狀態(tài)中的最高心率波形的2倍諧波的 頻率以上的頻率作為高頻側(cè)的截止頻率，該放大特性使第2狀態(tài)中的最高心率 波形的基本頻率的頻率附近的放大度最高。在上述頻率特性中，頻率范圍是通過在第1心率狀態(tài)下規(guī)定的頻率來設(shè)定 的頻率范圍，將心率的第l狀態(tài)設(shè)為心率數(shù)少、基本頻率低的狀態(tài)，將心率的第2狀態(tài)設(shè)為心率數(shù)高、基本頻率高的狀態(tài)。另外，心率波形的主成分為基本 頻率和2倍高次諧波。這里，第l狀態(tài)中可取的頻率有寬度(頻帶)，根據(jù)測定對象及測定條件， 心率波形的基本頻率以及2倍高次諧波在規(guī)定的頻帶內(nèi)變動(dòng)。在該頻帶內(nèi)將最低心率波形的基本頻率以下的頻率設(shè)為低頻帶側(cè)的截止 頻率，由此可將在含有主成分的低頻內(nèi)可假定的最低的頻率設(shè)定為低頻側(cè)的參 考值。另外，同樣在基本頻率以及2倍高次諧波的頻帶內(nèi)將最高心率波形的2 倍高次諧波的頻率以上設(shè)為高頻帶側(cè)的截止頻率，由此可將在含有主成分的高 頻內(nèi)可假定的最高的頻率設(shè)定為高頻帶側(cè)的參考值。因此，該通頻帶，是使將該最低心率波形的基本頻率或最高心率波形的2 倍高次諧波的頻率作為基準(zhǔn)的頻帶具有了寬度的頻帶。如上所述通過設(shè)定頻率范圍，只要心率波形的頻率成分中檢測出該頻率范 圍的頻率成分，其中必然包含其心率波形的基本頻率或者2倍高次諧波的主成 分，所以可由檢測出的主成分求出心率信號。另夕卜，在上述頻率特性中，放大特性將高頻側(cè)的頻率成分放大為比低頻側(cè) 的頻率成分大，將心率的第2狀態(tài)中的最高心率波形的基本頻，附近的放大度 設(shè)定為最高。通過將心率的第2狀態(tài)設(shè)為每單位時(shí)間的心率數(shù)多、基本頻率高 的狀態(tài)，能夠?qū)υ诤兄鞒煞值母哳l內(nèi)可假定的最高基本頻率成分以高放大度 進(jìn)行放大。通過如上所述地設(shè)定放大特性，即使在第2狀態(tài)中基本頻率為高頻、2倍 高次諧波從上述的頻率范圍脫離、在頻率范圍內(nèi)包含的心率波形的主成分僅為 基本頻率的情況下，也能夠可靠地放大基本頻率，并且相對于其它頻率信號， 能夠?qū)⑵湫盘栞^大地進(jìn)行放大，所以能夠提高心率信息的S/N比，能夠由檢測出的主成分求心率信號。能夠假設(shè)心率的第l狀態(tài)為非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，另外，心率的第2狀態(tài)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在上述心率信號形成處理部進(jìn)行強(qiáng)調(diào)高頻側(cè)的頻率成分來;j欠大的處理，所以對于形成的心率信號，強(qiáng)調(diào)傾斜成分。傾斜成分是才艮據(jù)心率波形的主成分而 形成的，因此傾斜部分的個(gè)數(shù)和心率數(shù)對應(yīng)。本發(fā)明的心率4全測處理部通過檢 測該傾斜成分來檢測心率。本發(fā)明的心率檢測處理部的一形態(tài)，檢測心率信號的波形傾斜成分，在為 規(guī)定的波形傾斜成分時(shí)檢測心率。此外，傾斜成分可以利用心率信號波形的上 升期間或者下降期間中的信號變化的某一個(gè)，另外還可以利用兩者的信號變化。此時(shí)的檢測數(shù)為心率數(shù)的2倍，所以通過求檢測數(shù)的1/2來求心率數(shù)。本發(fā)明的心率檢測處理部的其它形態(tài)，具有將心率信號的峰值和斜率作為 檢測條件對附加到心率信號的波形失真進(jìn)行檢測的波形失真纟企測部。該波形失 真檢測部將波形失真作為心率進(jìn)行檢測。這里，；險(xiǎn)測條件為心率信號是規(guī)定峰值以上，且在規(guī)定期間內(nèi)心率信號 的傾斜單調(diào)增加或單調(diào)減少、或者單調(diào)增加和單調(diào)減少兩者。規(guī)定峰值可以為在心率的非運(yùn)動(dòng)時(shí)的最高心率波形的2倍高次諧波的頻 率附近的頻率成分。通常，心率波形的基本頻率的峰值比2倍高次諧波的峰值 大，另外，運(yùn)動(dòng)中的峰值比非運(yùn)動(dòng)時(shí)的峰值大。另外， 一般大部分情況下心率 波形的2倍高次諧波的峰值比噪聲成分的峰值大。因此，通過將比在非運(yùn)動(dòng)時(shí)的2倍高次諧波的頻率附近的頻率成分大的峰 值作為檢測條件，可以在心率波形的主成分中判定有無。另外，M^定期間可以為心率波形的周期的1/4以下的周期寬度。心率波形 的主成分至少包含基本頻率和2倍高次諧波。由于其周期特性可以假設(shè)最長為 心率波形的周期的1/4，所以心率的主成分至少在心率波形的周期的I/4以下 的周期寬度內(nèi)單調(diào)增加或者單調(diào)減少。該周期寬度相當(dāng)于上述傾斜部分的寬 度。這里，在通過對心率波形進(jìn)行采樣而得到心率信號時(shí)，檢測與將心率波形 周期的1/4的時(shí)間寬度除以采樣周期的值相當(dāng)?shù)膫€(gè)數(shù)的連續(xù)的采樣點(diǎn)，在該采樣點(diǎn)的值比在心率的非運(yùn)動(dòng)時(shí)的最高心率波形的2倍高次諧波的頻率附近的 頻率成分大、且單調(diào)增加或者單調(diào)減少時(shí)，將波形失真作為心率進(jìn)行4企測。本發(fā)明除了上述心率計(jì)的形態(tài)之外，還包含去除心率波形的噪聲并檢測心 率的方法的形態(tài)。本發(fā)明的心率一企測方法具有心率波形檢測步驟，其檢測活體的心率波形； 心率信號形成步驟，其進(jìn)行以低放大率來放大心率波形的低頻帶側(cè)的頻率成 分、以高放大率來放大心率波形的高頻帶側(cè)的頻率成分的信號放大處理，來形 成心率信號；波形失真檢測步驟，其檢測在心率信號形成步驟中附加到心率信 號的波形失真；以及心率檢測步驟，其將波形失真作為心率進(jìn)行檢測。另外，在心率信號形成步驟中，可以利用孩i分特性來對心率波形的頻率成 分進(jìn)行信號放大的信號放大處理，在心率檢測步驟中，可以通過波形失真的枱r 測將心率波形的基本波或2倍高次諧波、或者基本波和2倍高次諧波兩者作為 心率進(jìn)行4全測。這里，心率信號形成步驟的一形態(tài)包含窄帶信號處理的2個(gè)處理，該窄帶 信號處理包括從心率波形的頻率成分中使規(guī)定窄帶的頻率成分通過而去除干 擾噪聲成分或體動(dòng)噪聲成分、或者干擾噪聲成分和體動(dòng)噪聲成分兩者的帶通處 理；以及利用使高頻側(cè)的放大度高的2階微分特性等微分特性來對窄帶內(nèi)的頻 率成分進(jìn)行信號放大的信號放大處理。另外，心率信號形成步驟的其它形態(tài)中，通過限制在將心率的第l狀態(tài)中 的最低心率波形的基本頻率以下的頻率作為低頻帶側(cè)的截止頻率、將心率的第 1狀態(tài)中的最高心率波形的2倍高次諧波的頻率以上的頻率作為高頻帶側(cè)的截 止頻率的頻率范圍內(nèi)來進(jìn)行帶通處理。另外，通過利用使第2狀態(tài)中的最高心 率波形的基本頻率附近的放大度最高的放大特性進(jìn)行信號放大來進(jìn)行信號放 大處理。通過組合這些處理來在頻率范圍中強(qiáng)調(diào)第2狀態(tài)的最高心率波形的基 本頻率附近的心率波形進(jìn)行信號放大。帶通處理限制在將在非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中測定的最低心率波形的基本頻率作為 低頻帶側(cè)頻率、將在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中測定的最高心率波形的基本頻率作為高頻帶側(cè) 頻率的頻率范圍內(nèi)。本發(fā)明的波形失真片全測步驟的一形態(tài)，檢測心率信號的波形傾斜成分，并提取規(guī)定的波形傾斜成分，由此去除噪聲成分僅檢測心率。傾斜成分可以為心率信號波形的上升期間或者下降期間中的信號變化、或者其兩個(gè)期間中的信號變化。本發(fā)明的波形失真檢測步驟的其它形態(tài)，將心率信號的峰值和斜率作為檢測條件來一僉測附加到心率信號的波形失真，并將檢測到的波形失真作為心率進(jìn)行檢測。這里，檢測條件如上所述為心率信號是規(guī)定峰值以上，且在規(guī)定期間內(nèi) 單調(diào)增加或單調(diào)減少、或者單調(diào)增加和單調(diào)減少兩者，規(guī)定峰值為在心率的非 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的最高心率波形的2倍高次諧波的頻率附近的頻率成分。根據(jù)本發(fā)明，即使在測定條件發(fā)生了變化、在心率波形中包含的基本波、 高次諧波及噪聲成分的頻率或峰值等信號特性發(fā)生了變化時(shí)也能夠正確地才全 觀寸心率。


圖1是本發(fā)明的概略的說明圖。圖2是心率波形、基本頻率以及2倍高次諧波的概略的說明圖。圖3是本發(fā)明的心率計(jì)的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。圖4是用于說明心率傳感器的一構(gòu)成例的概略剖面圖。圖5是用于說明本發(fā)明的心率計(jì)的其它結(jié)構(gòu)的圖。圖6是用于說明心率傳感器的其它構(gòu)成例的概略剖面圖。圖7是基于帶通濾波器以及2階微分特性處理的窄帶信號處理的詳細(xì)說明圖。圖8是用于說明心率的第l狀態(tài)(非運(yùn)動(dòng)時(shí))中的基于帶通濾波器以及2階微分特性的動(dòng)作的圖。圖9是用于說明心率的第2狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)中)中的基于帶通濾波器以及2階微分特性的動(dòng)作的圖。圖IO是用于說明非運(yùn)動(dòng)時(shí)的處理前的波形以及頻率成分的圖。 圖11是用于說明非運(yùn)動(dòng)時(shí)的處理后的波形以及頻率成分的圖。 圖12是用于說明運(yùn)動(dòng)開始之后的處理前的波形以及頻率成分的圖。 圖13是用于說明運(yùn)動(dòng)開始之后的處理后的波形以及頻率成分的圖。圖14是用于說明運(yùn)動(dòng)中的處理前的波形以及頻率成分的圖。 圖15是用于說明運(yùn)動(dòng)中的處理后的波形以及頻率成分的圖。 圖16是用于說明窄帶信號處理的一構(gòu)成例的圖。圖17是用于說明本發(fā)明的信號放大的放大特性的圖。圖18是用于說明本發(fā)明的波形失真檢測(傾斜檢測)的流程圖。圖19是用于說明周期與傾斜部分的關(guān)系的圖。圖20是用于說明基本頻率的波形失真的圖。圖21是用于說明基于采樣點(diǎn)的傾斜檢測的圖。圖22是用于使用波形失真檢測的實(shí)例圖進(jìn)行說明的圖。圖23是用于說明波形失真檢測部的一構(gòu)成例的圖。圖24是表示用心率傳感器等心率檢測部檢測的心率波形的一例的圖。圖25是表示在圖24的心率波形中含有的噪聲成分的一例的圖。圖26是表示非運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻率特性的圖。圖27是表示運(yùn)動(dòng)開始時(shí)的頻率特性的圖。圖28是表示運(yùn)動(dòng)中的頻率特性的圖。圖29是表示非運(yùn)動(dòng)時(shí)的例子(將基本頻率設(shè)為1.34Hz)的圖。 圖30是表示運(yùn)動(dòng)中的例子(將基本頻率設(shè)為3.0Hz)的圖。 符號說明1:心率計(jì)；2:心率傳感器；2a:發(fā)光元件部；2b:受光元件部；2c:遮 光部；2A:觸覺傳感器；3:檢測電路；3a:受光電路部；3b:放大電路部； 3c: A/D轉(zhuǎn)換部；4:信號處理部；5:窄帶信號處理部；5a:帶通濾波器；5b: 2階孩t分特性；6:傾斜4全測部；6a:峰值；6b:斜率；7:心率計(jì)數(shù)部；8: 心率報(bào)知部；9:發(fā)光電路部；10:活體；11:血管；12:振動(dòng)部；13:活體 組織；14:皮膚；20:心率波形；21:基本頻率；22: 2倍高次諧波；50:延 遲器；51:系數(shù)器；52:加法器；60:存儲(chǔ)單元；61:第1比較單元；62:第 2比較單元；63:計(jì)數(shù)器。
具體實(shí)施方式
以下，使用附圖對本發(fā)明的心率計(jì)以及從心率波形去除噪聲成分來檢測心 率的順序進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，使用圖1對本發(fā)明的概略進(jìn)行說明。在圖1中，本發(fā)明的心率計(jì)l 具有對活體的心率波形進(jìn)行檢測的心率波形檢測部A和對將檢測到的心率波形進(jìn)行了信號處理的心率進(jìn)行檢測的信號處理部4。這里，信號處理部4具有 心率信號形成處理部b和心率一會(huì)測處理部C。在信號處理部4一全測到的心率在 心率數(shù)檢測部D檢測心率數(shù)。這里，心率數(shù)檢測部D在心率數(shù)計(jì)數(shù)部7中對 心率數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在心率數(shù)報(bào)知部8中通過顯示、發(fā)送、記錄等來報(bào)知計(jì)數(shù)的 心率數(shù)。此外，上述的心率波形才僉測部A例如可由心率傳感器2、以及從心率傳感 器2的輸出取得檢測信號的檢測電路3構(gòu)成。心率傳感器2例如可使用光學(xué)式 傳感器，檢測電路3可將光信號等的在心率傳感器2取得的輸出轉(zhuǎn)換為電信號， 并根據(jù)需要進(jìn)行信號放大或者通過A/D轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。信號處理部4具有心率信號形成處理部b，其對心率波形的規(guī)定窄帶的 信號進(jìn)行濾波處理以及信號放大處理來形成心率信號；以及心率檢測處理部 C，其通過由該心率信號形成處理部b進(jìn)行的規(guī)定頻率特性的附加，根據(jù)附加 到心率信號的波形失真一僉測心率。心率信號形成處理部b可由窄帶信號處理部5構(gòu)成。窄帶信號處理部5 包含2個(gè)處理內(nèi)容5a、 5b。第1處理內(nèi)容5a去除位于心率波形的主成分以外的頻帶的噪聲成分，可 通過從讀入的心率波形的頻帶提取規(guī)定窄帶的信號來進(jìn)行。心率波形，作為主 成分包含基本頻率和其n倍高次諧波的頻率成分。n倍高次諧波，"n"取得越 高越接近心率波形，但一般"n"越大n倍高次諧波的峰值越小，所以在以檢 測心率數(shù)為目的的情況等以比較低的精度就足夠的情況下，利用"n"為"2" 的2倍高次諧波就足夠了。因此，這里假設(shè)心率波形的主成分為基本頻率和2倍高次諧波的頻率成 分。圖2是用于說明心率波形、基本頻率和2倍高次諧波的概略的圖。圖2(a) 是心率波形20的一例，圖2 (b)表示在心率波形20中包含的基本頻率21的 頻率成分和2倍高次諧波22的頻率成分。此外，基本頻率或2倍高次諧波可 以通過傅立葉分析等頻率分析來求出。在頻率軸上除了作為心率波形的主成分的基本頻率和2倍高次諧波的頻率成分之外還存在噪聲的頻率成分。作為噪聲，有如上所述地在心率傳感器或電路上侵入的干擾噪聲、及由于 心率傳感器從被測定位置偏移而產(chǎn)生的位置計(jì)量體動(dòng)噪聲。依據(jù)噪聲源等，在 噪聲中包含的頻率因噪聲源而不同，出現(xiàn)在心率波形的主成分存在的頻率范圍 的內(nèi)外。窄帶信號處理部5設(shè)定作為心率波形的主成分的基本頻率及2倍高次諧波的頻率成分出現(xiàn)的頻率范圍，使用該頻率范圍將心率波形窄帶化并生成僅為該 頻率范圍內(nèi)信號的窄帶信號。通過該心率波形的窄帶化能夠去除具有頻率范圍 外側(cè)的頻率的噪聲成分。去除該噪聲成分的第1處理內(nèi)容5a例如可通過帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)。接著，窄帶信號處理部5具有的第2處理內(nèi)容5b使頻率成分的信號強(qiáng)度 放大，由此形成心率信號。該信號處理可通過施行在心率波形中附加規(guī)定的頻 率特性的信號處理來進(jìn)行。該附加規(guī)定的頻率特性的信號處理使心率波形的主 成分增加，使噪聲成分減少。即使在通過上述的窄帶信號處理去除了噪聲成分的情況下，在基本頻率及 2倍高次諧波的頻率成分的頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)的噪聲成分也未被去除而殘存著， 成為使心率信號的S/N比降低的主要原因。窄帶信號處理部5的第2處理，關(guān)于這樣的、存在于相同頻率范圍內(nèi)的心 率波形的主成分和噪聲成分，通過使主成分的峰值信號放大來提高與噪聲成分 的信號強(qiáng)度差，由此提高心率信號S/N比。這里，表示對2倍高次諧波的頻率 成分進(jìn)行信號;^文大的例子。使該主成分的峰值信號放大的第2處理內(nèi)容5b,例如可主要通過對2倍 高次諧波進(jìn)行信號放大的微分特性處理來實(shí)現(xiàn)。微分特性處理例如可為2階微 分特性處理。此外，2階微分特性處理如后所述為微分特性處理的一例，另外 微分特性處理也是在高頻帶中以高的放大率進(jìn)行信號放大的一例。在該窄帶信號處理5中進(jìn)行的噪聲成分的去除以及信號強(qiáng)度放大在心率 信號中附加波形失真(圖1中的E)。由于在窄帶信號處理5中進(jìn)行的信號強(qiáng) 度放大非線性地放大主成分的頻率成分、尤其基本頻率以及2倍高次諧波的信 號，所以通過該信號放大而取得的心率信號中所包含的頻率成分的強(qiáng)度比率與最初的心率波形所包含的頻率成分的強(qiáng)度比率不同。這表示在心率信號中附加 波形失真。該波形失真使心率波形從最初的信號形狀失真，但是增加了心率波形的主 成分、降低了噪聲成分，所以波形失真比心率波形更強(qiáng)，以較強(qiáng)的相關(guān)性與心率關(guān)聯(lián)。因此，通過檢測窄帶信號處理5所得到的波形失真，以良好的S/N比 來求出心率信息。此夕卜，使用圖7對通過帶通濾波器以及2階微分特性處理的窄帶信號處理 的詳細(xì)例進(jìn)行敘述。心率檢測處理部C可由波形失真檢測部6構(gòu)成。波形失真檢測部6例如 檢測在心率信號中含有的規(guī)定傾斜成分，通過將該傾斜與心率對應(yīng)起來檢測心 率。傾斜成分可以根據(jù)在心率信號波形的上升期間的信號變化求出，也可以根 據(jù)在下降期間的信號變化求出，或者根據(jù)在其兩期間的信號變化求出。波形失真檢測部6將心率信號的峰值6a和斜率6b作為檢測條件來檢測附 加到心率信號的波形失真。檢測條件為心率信號是規(guī)定峰值以上、且心率信號的斜率在規(guī)定期間內(nèi) 單調(diào)增加或單調(diào)減少、或者單調(diào)增加和單調(diào)減少兩者。規(guī)定峰值例如可以設(shè)定為心率的非運(yùn)動(dòng)時(shí)的最高心率波形的2倍高次諧 波頻率附近的頻率成分。關(guān)于心率波形，通常大部分情況下基本頻率的峰值比2倍高次諧波的峰值 大，另夕卜，運(yùn)動(dòng)中的峰值比非運(yùn)動(dòng)時(shí)的峰值大，另外心率波形的2倍高次諧波 的峰值比噪聲成分的峰值大。因此，將峰值作為第1條件來檢測心率的主成分。將在非運(yùn)動(dòng)時(shí)的2倍高 次諧波的頻率附近的頻率成分的峰值作為閾值，由此有可能在比該峰值小的頻 率成分中不包含心率的主成分，在比該峰值大的頻率成分中含有心率的主成 分。因?yàn)楦鶕?jù)噪聲成分的大小而有時(shí)超過所述峰值，所以不能僅通過基于上述 峰值的心率波形的主成分的判定來檢測心率的主成分。因此，通過將規(guī)定期間內(nèi)的斜率作為第2條件來檢測心率的主成分。在心 率波形的主成分至少包含基本頻率及2倍高次諧波時(shí)，假設(shè)其周期特性最長為心率波形周期的1/4。此時(shí)，心率的主成分至少在心率波形周期1/4以下的周期寬度內(nèi)單調(diào)增加或者單調(diào)減少。因此，在心率波形周期的1/4以下的周期寬度的規(guī)定期間內(nèi)，將信號單調(diào) 增加或者單調(diào)減少作為斜率的條件進(jìn)行心率的檢測。在心率信號為采樣數(shù)據(jù)時(shí)，求出相當(dāng)于將心率波形周期的1/4的時(shí)間寬度除以采樣周期的值的個(gè)數(shù)的連續(xù)的采樣點(diǎn)，在該采樣點(diǎn)的值比心率的非運(yùn)動(dòng)時(shí) 的最高心率波形的2倍高次諧波的頻率附近的頻率成分大、且單調(diào)增加或者單 調(diào)減少時(shí)，作為心率進(jìn)行4企測。接著，采用圖3對本發(fā)明心率計(jì)的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。此外，這里作為心 率傳感器2表示光學(xué)式傳感器的例子。心率計(jì)1具有從活體IO取得心率信息的心率傳感器2、根據(jù)心率傳感 器2的輸出形成檢測信號的檢測電路3、對來自檢測電路3的檢測信號進(jìn)行信 號處理來檢測心率的信號處理部4、對心率進(jìn)行計(jì)數(shù)的心率數(shù)計(jì)數(shù)部7以及報(bào) 知計(jì)數(shù)的心率數(shù)的心率數(shù)報(bào)知部8。心率傳感器2具有由發(fā)光電路9驅(qū)動(dòng)的、對活體IO照射光的發(fā)光元件 部2a;以及4妻收在活體10中散射、或者反射、或者透射的光的受光元件部2b。 圖4是用于說明心率傳感器2的一構(gòu)成例的概略剖面圖，表示了對活體10照 射光并^r測反射的光的構(gòu)成例。發(fā)光元件部2a和受光元件部2b夾著遮光板 2c相對，并設(shè)置在針對照射點(diǎn)(未圖示)對稱的位置。這里，遮光板2c阻止 從發(fā)光元件部2a向受光元件部2b直接入射的光。從發(fā)光元件部2a照射到活體10的光在活體10內(nèi)的組織或血管11內(nèi)的血 液中散射并再次射出到活體10外。從活體IO射出的光的強(qiáng)度根據(jù)血液流動(dòng)而 變動(dòng)。本發(fā)明的心率計(jì)1基于根據(jù)血液流動(dòng)而變動(dòng)的光強(qiáng)度的變化來檢測心 率。檢測電路3具有接收從受光元件部2b取得的光信號并轉(zhuǎn)換為電信號的 檢測信號的受光電路部3a、對檢測信號進(jìn)行信號放大的放大電路部3b、以及 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換部3c。信號處理部4具有將來自檢測電路3的檢測信號根據(jù)所述帶通濾波器及 2階微分特性等進(jìn)行噪聲去除及2倍高次諧波的信號放大的窄帶信號處理部5 、以及形成在窄帶信號處理部5中生成的心率信號的波形失真來檢測心率的心率檢測部(傾斜纟企測部)6。心率數(shù)計(jì)數(shù)部7對在信號處理部4中求出的心率進(jìn)行計(jì)數(shù)，心率數(shù)報(bào)知部 8報(bào)知在心率數(shù)計(jì)數(shù)部7中計(jì)數(shù)的心率數(shù)。此外，報(bào)知包括心率數(shù)的顯示、記 錄、發(fā)送等。圖5是用于說明圖3所示的心率計(jì)的其它結(jié)構(gòu)的圖。在該構(gòu)成例中，作為 心率傳感器2表示了觸覺傳感器2A的例子。心率計(jì)1如上述圖3所示具有心率傳感器2、檢測電路3、信號處理部 4、心率計(jì)數(shù)部7以及報(bào)知部8,作為心率傳感器2的觸覺傳感器2A的檢測信 號在檢測電路3中的放大電路部3b中放大信號，并在A/D轉(zhuǎn)換部3c中被轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號。在此構(gòu)成例中具有觸覺傳感器2A作為心率傳感器2。這里，該觸覺傳感 器2A總稱檢測由活體產(chǎn)生的振動(dòng)的傳感器，例如通過檢測活體中的動(dòng)脈血管 的脈搏波來檢測心率。圖6是用于說明觸覺傳感器2A的一構(gòu)成例的概略剖面圖?；铙w內(nèi)的動(dòng)脈 血管11根據(jù)流入血管內(nèi)的血液變動(dòng)而與脈搏同步地振動(dòng)。該動(dòng)脈血管的振動(dòng) 在活體組織13內(nèi)作為振動(dòng)波12來傳播。觸覺傳感器2A接觸安裝在活體的例 如皮膚表面上，檢測在活體組織13內(nèi)傳播的振動(dòng)波12。該振動(dòng)波的檢測是作 為壓力變化或振動(dòng)變化來檢測。在作為觸覺傳感器2A使用了壓力傳感器的情況下，將振動(dòng)波作為壓力變化來 進(jìn)行檢測。另外在作為觸覺傳感器2A使用了振動(dòng)傳感器的情況下，將振動(dòng)波 作為振動(dòng)變化來進(jìn)行檢測。作為振動(dòng)變化例如檢測振幅或頻率等的變化。觸覺傳感器2A經(jīng)由皮膚對在活體組織13內(nèi)傳播的振動(dòng)波進(jìn)行檢測。因 此，觸覺傳感器2A設(shè)置在檢測活體脈搏的測定部位的近旁。觸覺傳感器2A 可通過與測定部位近旁的皮膚14接觸來提高檢測靈敏度，另外，通過將觸覺 傳感器2A安放在皮膚14上可進(jìn)一步提高檢測靈敏度。該構(gòu)成例的觸覺傳感器2A檢測根據(jù)血液流動(dòng)而變動(dòng)的振動(dòng)波，檢測電路 3在放大電路部3b中對檢測信號進(jìn)行信號放大，并在A/D轉(zhuǎn)換部3c中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。此外，信號處理部4內(nèi)的窄帶信號處理部5、波形失真^f企測部6以及心率數(shù)計(jì)數(shù)部7的結(jié)構(gòu)或信號處理、心率數(shù)報(bào)知部8的結(jié)構(gòu)或信號處理、以及各部 件的作用動(dòng)作與使用所述圖3的說明相同，所以這里省略說明。此外，在使用光學(xué)傳感器作為心率傳感器時(shí)，可以在窄范圍內(nèi)確定檢測心 率信號的部位，可以檢測在確定位置上的心率狀態(tài)。另外，在使用觸覺傳感器 作為心率傳感器時(shí)，可從廣范圍取得心率信號，在心率傳感器的安裝的定位上可不需要高精度，另外可緩和由于使用中的位置偏移而導(dǎo)致的檢測不良。接著，關(guān)于心率信號形成處理部B中的噪聲成分去除5a和2倍高次諧波的信號放大5b,使用圖7分別對帶通濾波器和2階微分特性的例子進(jìn)行說明。 圖7 (a)表示帶通濾波器的通頻帶，圖7 (b)表示2 P介微分特性的頻率特性，圖7 (c)表示組合帶通濾波器和2階微分特性的頻率特性而取得的頻率特性。帶通濾波器，是從心率波形的頻率成分中使規(guī)定窄帶的頻率成分通過而去 除干擾噪聲成分或體動(dòng)成分、或者干擾噪聲和體動(dòng)噪聲兩者的帶通濾波器。如圖7(a)所示，帶通濾波器將窄帶設(shè)定為通頻帶，該窄帶將低頻帶側(cè) 頻率Fl作為低頻帶側(cè)的截止頻率，將高頻帶側(cè)頻率F2作為高頻帶側(cè)的截止 頻率。這里，能夠以心率的第1狀態(tài)中的最低心率波形的基本頻率以下的頻率設(shè) 定帶通濾波器的低頻帶側(cè)頻率Fl,以心率的第1狀態(tài)中的最高心率波形的2 倍高次諧波以上的頻率設(shè)定高頻帶側(cè)頻率F2。這里，心率的第1狀態(tài)可設(shè)為 被測定者不運(yùn)動(dòng)的非運(yùn)動(dòng)時(shí)。該非運(yùn)動(dòng)時(shí)的心率數(shù)存在個(gè)人差異，但例如可設(shè) 為20bpm 80bpm。此外，[bpm]表示每分鐘的心率數(shù)。該心率數(shù)分別相當(dāng)于 0.33Hz和1.34Hz,所以低頻帶側(cè)頻率Fl為0.33Hz,高頻帶側(cè)頻率F2為2.68Hz (1.34Hzx2)。另外，2階微分特性以高放大度對高頻側(cè)進(jìn)行信號放大。2階微分特性如 圖7(b)所示，放大度從低頻側(cè)向高頻側(cè)頻率F3直線增加。此外，高頻側(cè)頻 率F3設(shè)定2階微分的微分上限值。這里，2階微分特性的高頻側(cè)頻率F3可設(shè)定為心率的第2狀態(tài)中的最高心率波形的基本頻率。這里，心率的第2狀態(tài)可設(shè)為被測定者運(yùn)動(dòng)中。在該運(yùn)動(dòng)中的心率數(shù)存在個(gè)人差異，但例如可設(shè)為220bpm。該心率數(shù)相當(dāng)于3.67Hz。 此外，在低頻側(cè)設(shè)定為帶通濾波器的低頻側(cè)頻率F1附近的放大度幾乎為圖7 (c)表示組合圖7(a)所示的帶通濾波器和圖7(b)所示的2階微 分特性的頻率數(shù)特性而得到的頻率特性。在將低頻帶側(cè)頻率Fl、高頻帶側(cè)頻 率F2以及高頻側(cè)頻率F3的頻率的設(shè)定例設(shè)定為所述數(shù)值例時(shí)，頻率以Fl、 F2、 F3的順序變大，所以設(shè)低頻帶側(cè)頻率F1附近的放大度幾乎為1,放大度 從該低頻帶側(cè)頻率Fl附近向高頻帶側(cè)頻率F2直線上升，在高頻帶側(cè)頻率F2 放大度最高，放大度從高頻帶側(cè)頻率F2向高頻側(cè)頻率F3減少，在超過高頻 側(cè)頻率F3附近的頻率的頻率范圍內(nèi)放大度幾乎為1以下。另夕卜，在比低頻帶 側(cè)頻率F1附近低的頻率范圍內(nèi)放大度也幾乎為1以下。這里，運(yùn)動(dòng)時(shí)的噪聲成分(體動(dòng)噪聲或干擾噪聲的噪聲成分)大約為3~ 30Hz,所以當(dāng)與上述數(shù)值例的頻率特性重疊時(shí)，如圖7(c)所示運(yùn)動(dòng)時(shí)的噪 聲成分的大部分位于帶通濾波器的通頻帶外而被去除。運(yùn)動(dòng)時(shí)的噪聲成分內(nèi)的 3 3.76Hz附近的噪聲成分與2階微分特性重疊，所以無法去除。關(guān)于在該頻 率范圍內(nèi)出現(xiàn)的噪聲成分，如上所述通過本發(fā)明的波形失真4僉測(傾斜^r測)， 強(qiáng)調(diào)心率波形的主成分使其放大，由此使主成分的峰值與噪聲成分的峰值之間 存在差，由此提高S/N比，提高心率檢測的精度。此外，圖7所示的頻率特性是基于上述的數(shù)值例的特性，所以在使用了不 同的數(shù)值例時(shí)顯示不同的頻率特性。例如，表示最高放大度的頻率部分也稍微 偏移，但是放大度從低頻側(cè)向高頻側(cè)增加的傾向是共同的。此外，在比高頻側(cè)頻率F3高的頻率中設(shè)定為放大率不是急劇下降而是逐 漸下降。由此，即使在心率信號的基準(zhǔn)頻率或2倍高次諧波向比高頻側(cè)頻率 F3高的頻率偏移時(shí)，也不用舍棄而能夠使其有助于心率檢測。另外，還能夠 使3倍高次諧波有助于心率檢測。以下，使用圖8對心率的第l狀態(tài)(非運(yùn)動(dòng)時(shí))的、基于帶通濾波器以及 2階微分特性的動(dòng)作進(jìn)行說明，使用圖9對心率的第2狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)中)的、基 于帶通濾波器以及2階微分特性的動(dòng)作進(jìn)行說明。此外，以下所示的各頻率成分大小的比率是為了進(jìn)行說明而任意設(shè)定的，并非表示實(shí)際的狀態(tài)。首先使用圖8對心率的第l狀態(tài)(非運(yùn)動(dòng)時(shí))的、基于帶通濾波器以及2 階微分特性的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖8 (a)表示非運(yùn)動(dòng)時(shí)的檢測信號(心率波形)的頻率成分，假設(shè)基本 頻率和2倍高次諧波都位于低頻帶側(cè)頻率Fl和高頻帶側(cè)頻率F2之間。圖8 (c)的信號表示使上述圖8(a)的頻率成分通過圖8(b)所示的帶 通濾波器而得到的頻率成分。通過帶通濾波器去除位于比高頻帶側(cè)頻率F2高 的頻率的噪聲成分。圖8 (e)的信號表示將通過帶通濾波器后的信號根據(jù)圖8(d)所示的2 階微分特性進(jìn)行信號放大而取得的頻率成分。根據(jù)2階^:分特性，高頻帶側(cè)頻 率F3附近的頻率成分被放大得更大。在圖8 (d)中強(qiáng)調(diào)2倍高次諧波的頻率 成分以及噪聲成分進(jìn)行放大。接著使用圖9對心率的第2狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)中)的、基于帶通濾波器以及2 階微分特性的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖9 (a)表示運(yùn)動(dòng)中的檢測信號(心率波形)的頻率成分，假設(shè)基本頻 率和2倍高次諧波都位于比高頻帶側(cè)頻率F2高的頻率側(cè)。此外，假設(shè)基本頻 率為比2階微分特性的高頻側(cè)頻率F3低的頻率。圖9 (c)的信號表示使上述圖9(a)的頻率成分通過圖9(b)所示的帶 通濾波器而得到的頻率成分。通過帶通濾波器去除位于比高頻帶側(cè)頻率F2高 的頻率的噪聲成分以及2倍高次諧波。圖9 (e)的信號表示將通過帶通濾波器后的信號根據(jù)圖9 (d)所示的2 階微分特性進(jìn)行信號放大而取得的頻率成分。根據(jù)2階微分特性，高頻帶側(cè)頻 率F3附近的頻率成分^皮;改大得更大。在圖9 (d)中強(qiáng)調(diào)基本頻率的頻率成分 以及噪聲成分進(jìn)行放大。在以下的圖10~圖15中表示心率信號形成處理部A (窄帶信號處理)的 信號處理例。圖10、圖11表示非運(yùn)動(dòng)時(shí)的處理前和處理后，圖12、圖13表 示運(yùn)動(dòng)開始之后的處理前和處理后，圖14、圖15表示運(yùn)動(dòng)中的處理前和處理 后，(a)表示波形，(b)表示頻率成分。首先對非運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況進(jìn)行說明。如圖10 (a)所示，在非運(yùn)動(dòng)時(shí)的窄帶信號處理前的原波形中，因?yàn)檠?流動(dòng)的強(qiáng)度(level)低，所以心率波形的振幅低，另外因?yàn)槭欠沁\(yùn)動(dòng)，所以噪 聲的電平也低。圖11 (a)表示對該波形進(jìn)行窄帶信號處理而得到的波形。該 波形由于窄帶信號處理的波形失真而從原波形變形，不過S/N比上升。此外， 圖11 (a)中的實(shí)線表示高頻帶側(cè)頻率F2的曲率成分，其以上的波形部分表 示心率的主成分。另外，比較圖10 (b)與圖11 (b)的頻率成分，則通過窄帶信號處理， Fl ~F3的頻率范圍的信號電平上升。接著，對運(yùn)動(dòng)開始之后的情況進(jìn)行說明。如圖12(a)所示，在運(yùn)動(dòng)開始之后的窄帶信號處理前的原波形中，因?yàn)?血液流動(dòng)的強(qiáng)度低，所以心率波形的振幅低，但是由于開始了運(yùn)動(dòng)所以噪聲電 平變高，因此S/N比惡化。圖13 (a)表示對該波形進(jìn)行窄帶信號處理而得到的波形。該波形由于窄 帶信號處理的波形失真而從原波形變形，不過與噪聲相比強(qiáng)調(diào)2倍高次諧波進(jìn) 行放大，S/N比上升。此外，圖13(a)中的實(shí)線表示高頻帶側(cè)頻率F2的曲率 成分，其以上的波形部分表示心率的主成分。另外，比較圖12 (b)與圖13 (b)的頻率成分，則通過窄帶信號處理， Fl F3的頻率范圍的信號電平上升。接著，對運(yùn)動(dòng)中的情況進(jìn)行說明。如圖14 (a)所示，在運(yùn)動(dòng)中的窄帶信號處理前的原波形中心率以及血液 流動(dòng)增加，心率波形的l展幅變大。圖15 (a)表示對該波形進(jìn)行窄帶信號處理而得到的波形。通過窄帶信號 處理，放大該波形的高頻側(cè)的信號。此時(shí)，在高頻側(cè)具有噪聲成分時(shí)，由于該 噪聲成分的放大而發(fā)生峰值點(diǎn)偏移的波形失真。另外，比較圖14 (b)與圖15 (b)的頻率成分，則通過窄帶信號處理， 包含F(xiàn)1 F3的頻率范圍的噪聲的信號電平上升。接著，使用圖16來說明窄帶信號處理的一構(gòu)成例。此外，圖16所示的構(gòu) 成例表示將釆樣信號作為輸入信號、并由數(shù)字濾波器構(gòu)成的情況。一般，數(shù)字濾波器由延遲器50、系數(shù)器51和加法器52構(gòu)成。圖16 (a)表示構(gòu)成本發(fā)明的窄帶信號處理的帶通濾波器的構(gòu)成例，圖16 (b)表示構(gòu)成本發(fā)明的窄帶信號處理的2階微分特性的構(gòu)成例。圖16 ( a)所示的帶通濾波器表示FIR型(Finite Impulse Response:有限 沖擊應(yīng)答)的例子，窄帶的通頻帶的頻率Fl、 F2用采^^羊周期和系數(shù)器51所 ^見定的系數(shù)h0 ~ hm進(jìn)4亍設(shè)定。另外，圖16 (b)所示的2階;微分特性根據(jù)采樣周期和后退差分的延遲器 的設(shè)定個(gè)數(shù)，設(shè)定微分上限值F3。上述例在信號放大的放大特性中表示2階微分特性的情況，但是不限于2 階孩t分特性，除了 1階孩么分或者更高次的微分特性之外還可以為微分特性以外 的放大特性。圖17是用于說明本發(fā)明的信號放大的放大特性的圖。圖17(a) ~ (c) 是基于微分特性的放大特性的例子。圖17 (d)是階梯狀的放大特性的例子。圖17 (a)表示1階微分的微分特性，圖17 (b)表示2階微分的微分特 性，圖17 (c)表示3階微分的微分特性。各微分特性根據(jù)微分的次數(shù)其放大 率不同，在1階微分中為20dB的放大率，在2階微分中為40dB的放大率， 在3階微分中為60dB的放大率。此外，各dB的數(shù)值以對于規(guī)定的頻帶的放 大率來表示。雖然能夠任意地設(shè)定利用哪一階的微分特性，但是這里表示，考慮檢測的 心率信號的s/N比的程度、信號處理的電路結(jié)構(gòu)、費(fèi)用-效果比等而采用了例 如得到40dB的放大率的2階微分的例子。另外，作為在高頻帶實(shí)現(xiàn)高放大率的放大特性，除了微分特性之外如圖 17 (d)所示還可以設(shè)定階梯狀的放大率。在圖17 (d)中表示將頻率F1附近 的放大率設(shè)為"1"、將高頻F3附近的放大率設(shè)定為較高、使其間以階梯狀變 化的例子。此外，可任意地設(shè)定階梯的段數(shù)。接著，使用圖18的流程圖、圖19的周期與傾斜部分的關(guān)系的說明圖、圖 20的基于基本頻率的波形失真的說明圖、圖21的基于采樣點(diǎn)的傾斜檢測的說 明圖。圖22的波形失真檢測的實(shí)例圖，對本發(fā)明的作為心率檢測處理部C的 波形失真檢測(傾斜4全測)進(jìn)行說明。在圖18所示的多個(gè)流程圖中，使用將檢測波形以規(guī)定周期采樣而得到的采樣值進(jìn)行波形失真檢測(傾斜檢測)(Sll )。在圖19中，在將心率周期設(shè)為T時(shí)在心率波形的周期T的1/4的時(shí)間寬 度內(nèi)進(jìn)行波形失真檢測。為了在該時(shí)間寬度T/4內(nèi)進(jìn)行波形失真檢測，在將采 樣周期設(shè)為t時(shí)，檢測與將時(shí)間寬度T/4除以采樣周期t的值((T/4) /t)相當(dāng) 的個(gè)數(shù)的連續(xù)的采樣點(diǎn)(S1 S5),在該采樣點(diǎn)(S1 S5)的值比在心率的非 運(yùn)動(dòng)時(shí)的最高心率波形的2倍高次諧波的頻率附近的頻率成分大、且單調(diào)增加 或單調(diào)減少時(shí)，將波形失真作為心率來4全測。例如，在將運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大心率F3設(shè)為例如3.367Hz時(shí)，在該周期的1/4 以下的時(shí)間寬度(68msec)內(nèi)進(jìn)行傾斜檢測。這里，當(dāng)將采樣周期設(shè)為12msec 時(shí)通過5.67的采樣次數(shù)以下的釆樣進(jìn)行檢測。此外，在為該采樣次數(shù)以上時(shí) 超過了l/4周期，所以不能夠進(jìn)行傾斜;險(xiǎn)測。因此，這里設(shè)定5次作為采樣次數(shù)。將在S1中求出的采樣值至少求出在 求傾斜的斜率時(shí)所需的個(gè)數(shù)，并在S1 S5中順次存儲(chǔ)。此外，各釆樣值在每 次進(jìn)行采樣時(shí)順次切換，并順次廢棄舊的采樣值(S12)。作為檢測波形失真的第1條件判定采樣點(diǎn)(S1 S5)的值是否為設(shè)定值 以上。作為設(shè)定值，可以為在心率的非運(yùn)動(dòng)時(shí)的最高心率波形的2倍高次諧波 的頻率附近的頻率成分，如上所述如果為該設(shè)定值以上則能夠去除噪聲成分 (S13)。接著，作為4僉測波形失真的第2條件判定采樣點(diǎn)(Sl-S5)的斜率在規(guī) 定期間內(nèi)是否連續(xù)單調(diào)增加或者單調(diào)減少。圖20表示該第1條件以及第2條件的判定。在圖20 (a)中H表示作為 第1條件的設(shè)定值。在圖20 (a)的情況下，采樣值SI ~ S5全部是作為第1條件的設(shè)定值H 以上，采樣值S1 S5處于SKS2〈S3〈S4〈S5的關(guān)系，滿足第2條件。由此通 過該傾斜部分而判定為一心率。在圖20 (b)的情況下，采樣值SI S5處于S1<S2<S3<S4<S5的關(guān)系， 滿足第2條件，但是因?yàn)獒姌又礢1為設(shè)定值H以下，所以不進(jìn)行基于該傾斜 部分的一心率的判定。另外，在圖20(c)的情況下，采樣值S1-S5全部是設(shè)定值H以上，滿足第1條件，但是采樣值S5比S4小，不滿足S1<S2<S3<S4<S5的第2條件， 所以不進(jìn)行基于該傾斜部分的一心率的判定(S14 )。在滿足S13和S14的第1、第2兩條件時(shí)，4艮據(jù)該傾斜部分判定為存在一 心率(S15)。順次計(jì)數(shù)該心率數(shù)(S16)，并報(bào)知計(jì)數(shù)的心率數(shù)。作為報(bào)知除 了顯示之外還包含向記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)記錄或向其它裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送。圖21對基于心率波形的基本頻率大小的2倍高次諧波的出現(xiàn)方法進(jìn)行說 明。圖21(a)表示心率波形的基本頻率在高頻帶測頻率F2以下的情況(1.5Hz)。 此時(shí)，主要出現(xiàn)F2 (2倍高次諧波)的曲率成分(2.68Hz) E。關(guān)于該E通過 判定傾斜的斜率來判定心率。另外，圖21 (b)表示心率波形的基本頻率在高頻帶側(cè)頻率F2和微分上 限值F3之間的情況(2.68Hz)。此時(shí)，因?yàn)楦叽沃C波:故切割(cut)所以F2(2 倍高次諧波)的曲率成分成為零，出現(xiàn)基本頻率的正弦波本身的曲率成分F。 關(guān)于該F通過判定傾斜的斜率來判定心率。圖22表示波形失真檢測的實(shí)例圖。這里可以取F3的3.67Hz作為心率的 基本頻率，所以為了檢測右上方的斜率，在運(yùn)動(dòng)時(shí)最大心率F3的周期的1/4 以下的時(shí)間寬度(68msec以下)的期間內(nèi)進(jìn)行傾斜卩險(xiǎn)測。另外，這里設(shè)定2 作為采樣值的最低值(圖22中的H)。圖23是用于說明波形失真檢測部的一構(gòu)成例的圖。圖23所示的結(jié)構(gòu)具有存儲(chǔ)單元60，其順次存儲(chǔ)輸入的采樣值S1-S5; 第1比較單元61,其將在該存儲(chǔ)單元60中存儲(chǔ)的采樣值SI ~ S5與設(shè)定值進(jìn) 行比較；第2比較單元，其輸入第1比較單元61的比較結(jié)果和在存儲(chǔ)單元60 中存儲(chǔ)的采樣值SI ~ S5,在采樣值SI ~ S5比設(shè)定值大時(shí)，判定采樣值SI ~ S5的大小的順序；以及計(jì)數(shù)器63,其根據(jù)第2比較單元62的判定結(jié)果對心率 進(jìn)行計(jì)數(shù)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的心率波形的檢測方法除了適用于心率計(jì)之外還可以適用于身體 機(jī)能測定裝置等將心率作為一個(gè)數(shù)據(jù)來測定身體機(jī)能的裝置。
權(quán)利要求
1.一種心率計(jì)，其特征在于，具有心率波形檢測部，其檢測活體的心率波形；以及信號處理部，其根據(jù)所述心率波形檢測心率，所述信號處理部具備心率信號形成處理部，其對所述心率波形進(jìn)行信號處理來形成心率信號；以及心率檢測處理部，其根據(jù)由所述心率信號形成處理部形成的心率信號檢測心率，所述心率信號形成處理部具有對所述心率波形的頻率成分進(jìn)行信號放大的信號放大部，該信號放大部的信號放大特性以低放大率來放大心率波形的低頻帶側(cè)的頻率成分，以高放大率來放大心率波形的高頻帶側(cè)的頻率成分。
2. —種心率計(jì)，其特征在于，具有心率波形檢測部，其檢測活體的心率波形；以及 信號處理部，其根據(jù)所述心率波形檢測心率， 所述信號處理部具備心率信號形成處理部，其對所述心率波形進(jìn)^于信號處理來形成心率信號；以及心率檢測處理部，其才艮據(jù)由所述心率信號形成處理部形成的心率信號檢測 心率，所述心率信號形成處理部具有利用微分特性對所述心率波形的頻率成分進(jìn)行信號放大的信號放大部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的心率計(jì)，其特征在于，所述心率信號形成處理部具有帶通濾波器，該帶通濾波器從所述心率波 形中使規(guī)定窄帶的頻率成分通過而去除干擾噪聲成分或體動(dòng)噪聲成分、或者干 擾噪聲成分和體動(dòng)噪聲成分兩者，所述信號放大部對通過了所述帶通濾波器的頻率成分進(jìn)行信號放大。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的心率計(jì)，其特征在于，所述帶通濾波器具有將心率的第1狀態(tài)中的最高心率波形的2倍高次諧波 的頻率以上的頻率作為高頻帶側(cè)的截止頻率的頻率范圍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述帶通濾波器具有將心率的第1狀態(tài)中的最低心率波形的基本頻率以下的頻率作為 <氐頻帶側(cè)的截止頻率的頻率范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述心率的第1狀態(tài)為非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6的任意一項(xiàng)所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述信號放大部將所述微分特性設(shè)為2階微分特性來對所述心率波形的頻率成分進(jìn)行信號放大。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至6的任意一項(xiàng)所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述信號》文大部將所述微分特性設(shè)為2階以上的微分特性來對所述心率波形的頻率成分進(jìn)行信號放大。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8的任意一項(xiàng)所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述信號放大部具有使心率的第2狀態(tài)中的最高心率波形的基本頻率附近的放大度最高的放大特性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的心率計(jì)，其特征在于，所述放大特性在比最高放大度的頻率高的頻帶側(cè)具有放大率逐漸下降的 頻帶。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述心率的第2狀態(tài)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11的任意一項(xiàng)所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述心率^r測處理部檢測所述心率信號的波形傾斜成分，在為規(guī)定的波形傾斜成分時(shí);險(xiǎn)測心率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的心率計(jì)，其特征在于，所述傾斜成分是心率信號波形的上升期間或下降期間、或者上升期間和下 降期間兩者中的信號變化。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至11的任意一項(xiàng)所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述心率檢測處理部具有將所述心率信號的崦值和斜率作為檢測條件來對附加到心率信號的波形失真進(jìn)行檢測的波形失真檢測部，將該波形失真檢測 部所檢測的波形失真作為心率進(jìn)行檢測。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的心率計(jì)，其特征在于，所述檢測條件為所述心率信號是規(guī)定峰值以上，且在規(guī)定期間內(nèi)單調(diào)增 加或單調(diào)減少、或者單調(diào)增加和單調(diào)減少兩者。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的心率計(jì)，其特征在于，所述規(guī)定峰值是在心率的第1狀態(tài)中的最高心率波形的2倍高次諧波的頻 率附近的頻率成分。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的心率計(jì)，其特征在于， 所述規(guī)定期間是心率波形的周期的1/4以下的周期寬度。
18. —種心率檢測方法，其特征在于，具有 心率波形檢測步驟，其^f企測活體的心率波形；心率信號形成步驟，其進(jìn)行以低放大率來放大所述心率波形的低頻帶側(cè)的 頻率成分、以高放大率來放大心率波形的高頻帶側(cè)的頻率成分的信號放大處 理，來形成心率信號；波形失真檢測步驟，其檢測在所述心率信號形成步驟中附加到心率信號的 波形失真；以及心率檢測步驟，其將所述波形失真作為心率進(jìn)行4企測。
19. 一種心率檢測方法，其特征在于，具有 心率波形檢測步驟，其檢測活體的心率波形；心率信號形成步驟，其進(jìn)^f亍利用^f效分特性來對所述心率波形的頻率成分進(jìn) 行信號放大的信號放大處理，來形成心率信號；波形失真檢測步驟，其檢測在所述心率信號形成步驟中附加到心率信號的 波形失真；以及心率檢測步驟，其通過所述波形失真的檢測，將心率波形的基本波或2 倍高次諧波、或者基本波和2倍高次諧波兩者作為心率進(jìn)行檢測。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的心率檢測方法，其特征在于，在所述心率信號形成步驟中，進(jìn)行帶通處理，從所述心率波形的頻率成分中使規(guī)定窄帶的頻率成分通過 而去除干擾噪聲成分或體動(dòng)噪聲成分、或者干擾噪聲成分和體動(dòng)噪聲成分兩者；對通過了帶通處理的頻率成分進(jìn)4于信號》文大。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的心率檢測方法，其特征在于， 在所述心率信號形成步驟中，將心率的第1狀態(tài)中的最高心率波形的2倍高次諧波的頻率以上的頻率作為高頻帶側(cè)的截止頻率進(jìn)行帶通處理。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的心率檢測方法，其特征在于， 在所述心率信號形成步驟中，將所述心率的第1狀態(tài)中的最低心率波形的
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的心率4企測方法，其特征在于， 所述心率的第l狀態(tài)為非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19至23的任意一項(xiàng)所述的心率檢測方法，其特征在于， 所述信號放大處理是利用2階微分特性進(jìn)行信號放大的處理。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19至23的任意一項(xiàng)所述的心率檢測方法，其特征在于， 所述信號放大處理是利用2階以上的微分特性進(jìn)行信號放大的處理。
26. 根據(jù)權(quán)利要求18至25的任意一項(xiàng)所述的心率檢測方法，其特征在于， 所述信號放大處理利用使心率的第2狀態(tài)中的最高心率波形的基本頻率附近的放大度最高的放大特性進(jìn)行信號放大。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的心率檢測方法，其特征在于， 所述信號放大處理在比所述最高放大度的頻率高的頻帶側(cè)逐漸降低放大率來進(jìn)行信號放大。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的心率檢測方法，其特征在于， 所述心率的第2狀態(tài)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求18至28的任意一項(xiàng)所述的心率檢測方法，其特征在于， 在所述波形失真檢測步驟中，檢測所述心率信號的波形傾斜成分并提取規(guī)定的波形傾凍牛成分，由此去除噪聲成分僅4企測心率。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的心率檢測方法，其特征在于，所述傾斜成分是心率信號波形的上升期間或者下降期間、或者上升期間和 下降期間兩者中的信號變化。
31. 根據(jù)權(quán)利要求18至28的任意一項(xiàng)所述的心率檢測方法，其特征在于， 在所述波形失真4全測步驟中，將所述心率信號的峰值和斜率作為檢測條件來對附加到心率信號的波形 失真進(jìn)行檢測，將檢測到的波形失真作為心率進(jìn)行;險(xiǎn)測。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的心率檢測方法，其特征在于， 所述檢測條件為所述心率信號是規(guī)定峰值以上，且在規(guī)定期間內(nèi)單調(diào)增加或單調(diào)減少、或者單調(diào)增加和單調(diào)減少兩者。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的心率檢測方法，其特征在于，所述規(guī)定峰值是在心率的第1狀態(tài)中的最高心率波形的2倍高次諧波的頻 率附近的頻率成分。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的心率檢測方法，其特征在于， 所述規(guī)定期間是心率波形的周期的1/4以下的周期寬度。
全文摘要
心率計(jì)具有檢測活體的心率波形的心率檢測部；以及根據(jù)心率波形來檢測心率的信號處理部(4)，信號處理部(4)具備對心率波形的規(guī)定窄帶信號附加規(guī)定的頻率特性來形成心率信號的心率信號形成處理部(5)；以及根據(jù)由心率信號形成處理部附加到心率信號的波形失真來檢測心率的心率檢測處理部(6)。心率信號形成處理部(5)通過對心率波形的規(guī)定窄帶信號進(jìn)行信號處理，去除位于心率波形的主成分以外的頻帶的噪聲成分，通過進(jìn)行附加規(guī)定的頻率特性的信號處理，形成使頻率成分的信號強(qiáng)度放大的心率信號。心率檢測處理部(6)檢測由心率信號形成處理部附加到心率信號的波形失真。即使在測定條件發(fā)生了變化、在心率波形中包含的基本波、高次諧波及噪聲成分的頻率或峰值等信號特性發(fā)生了變化時(shí)也正確地檢測心率。
文檔編號A61B5/0245GK101272731SQ20068003560
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者河西恒春, 清水秀樹 申請人:西鐵城控股株式會(huì)社