專利名稱：濾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波裝置等。
背景技術(shù)：
例如，在檢測(cè)因被檢體的搏動(dòng)弓丨起的搏動(dòng)信號(hào)的搏動(dòng)檢測(cè)裝置中，作為用于檢測(cè)搏動(dòng)信號(hào)的前處理，實(shí)施濾波裝置的濾波處理。濾波裝置的輸入信號(hào)例如是包含作為穩(wěn)定成分的搏動(dòng)信號(hào)和作為不穩(wěn)定成分的、干擾噪聲以及因被檢體的體動(dòng)引起的體動(dòng)成分的脈波信號(hào)。例如在專利文獻(xiàn)I中，記載了通過濾波來去除脈波信號(hào)中含有的噪聲成分的技木。在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，從多個(gè)帶通濾波器中，選擇使與表示此時(shí)的脈搏的頻率 接近的頻率的信號(hào)通過的帶通濾波器。專利文獻(xiàn)I日本特開2007-54471號(hào)公報(bào)在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，從多個(gè)帶通濾波器中，選擇使與表示此時(shí)的脈搏的頻率接近的頻率的信號(hào)通過的帶通濾波器。但是，為了實(shí)現(xiàn)如上所述的處理，例如需要利用軟件來實(shí)施多數(shù)的判斷處理，不可否認(rèn)，這增加了處理上的負(fù)擔(dān)，并且處理所需的時(shí)間變長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的至少ー個(gè)方式，例如能夠降低濾波裝置的處理負(fù)擔(dān)，且提高濾波性倉^:。(I)本發(fā)明的濾波裝置的ー個(gè)方式提供一種濾波裝置，其特征在于，該濾波裝置具有自適應(yīng)濾波器，其對(duì)輸入信號(hào)中含有的穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離，并且，該自適應(yīng)濾波器通過對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行更新而實(shí)現(xiàn)頻率響應(yīng)特性的自適應(yīng)；合成部，其以給定比率對(duì)分離后的所述穩(wěn)定成分及所述不穩(wěn)定成分進(jìn)行合成；以及評(píng)價(jià)部，其根據(jù)對(duì)所述輸入信號(hào)、分離后的穩(wěn)定成分以及分離后的所述不穩(wěn)定成分中的至少一方進(jìn)行頻率分析后的結(jié)果，評(píng)價(jià)所述輸入信號(hào)中含有的所述不穩(wěn)定成分的量的程度，在所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下的情況下，所述合成部將所述給定比率設(shè)為第I比率，在所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量超過所述規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，所述合成部將所述給定比率設(shè)為第2比率，該第2比率中的所述不穩(wěn)定成分的比例比所述第I比率中的所述不穩(wěn)定成分的比例小。在本方式中，自適應(yīng)濾波器對(duì)輸入信號(hào)中含有的穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離。穩(wěn)定成分是具有相關(guān)性(周期性)的成分。不穩(wěn)定成分是與穩(wěn)定成分相比，相關(guān)性(周期性)低的成分，例如相當(dāng)于干擾噪聲。但是，在不穩(wěn)定成分中，也可能包含著有用的信息，因此不希望將所有不穩(wěn)定成分一律去除。因此，合成部以給定比率對(duì)穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分進(jìn)行合成并輸出。另外，評(píng)價(jià)部對(duì)輸入信號(hào)中含有的不穩(wěn)定成分的量的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，合成部根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果而變更給定比率(穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分的合成比率)。在不穩(wěn)定成分為規(guī)定基準(zhǔn)以下的情況下，使用第I比率，在超過規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，使用第2比率，該第2比率中的不穩(wěn)定成分的比例比第I比率中的不穩(wěn)定成分的比例小。由此，當(dāng)不穩(wěn)定成分的量的程度超過規(guī)定基準(zhǔn)吋，降低合成處理中的不穩(wěn)定成分的比例，不穩(wěn)定成分的量得到抑制。因此，例如在突發(fā)的干擾噪聲超過規(guī)定基準(zhǔn)而增大吋，作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲(作為去除對(duì)象的信號(hào))被抑制，由此，穩(wěn)定成分(所需要的信號(hào))被進(jìn)ー步增強(qiáng)。因此，能夠降低濾波裝置的處理負(fù)擔(dān)，且提高濾波性能。(2)在本發(fā)明的濾波裝置的其他方式中，所述合成部具有 第I放大器，其以第I增益對(duì)所述穩(wěn)定成分進(jìn)行放大；第2放大器，其以第2増益對(duì)所述不穩(wěn)定成分進(jìn)行放大；以及合計(jì)器，其對(duì)所述第I放大器的輸出和所述第2放大器的輸出進(jìn)行合計(jì)，在將所述給定比率為所述第I比率時(shí)的所述第I増益的值設(shè)為第I值、將所述給定比率為所述第2比率時(shí)的所述第I増益的值設(shè)為第2值時(shí)，在將所述給定比率設(shè)為所述第2比率的情況下，所述濾波裝置使所述第2増益成為零，且使用比所述第I值大的值作為所述第I増益的所述第2 值。在本方式中，以第I増益對(duì)穩(wěn)定成分進(jìn)行放大，以第2增益對(duì)不穩(wěn)定成分進(jìn)行放大。作為第I増益的值，有使用第I比率時(shí)的第I值和使用第2比率時(shí)的第2值。在本方式中，在使用第2比率的情況下，第2增益為零，且使用比第I值大的值作為第I増益的第2值。例如，在第I比率中，當(dāng)穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比為I : O. 5時(shí)，第I增益的第I值為“1”，第2增益為“O. 5”。而在第2比率中，當(dāng)穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比為1.2 O時(shí)，第I増益的第2值為“I. 2”，第2增益為“O”。由此，例如在突發(fā)的干擾噪聲超過規(guī)定基準(zhǔn)而增大時(shí)，能夠進(jìn)一歩抑制作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲，并且能夠進(jìn)ー步增強(qiáng)穩(wěn)定成分。(3)在本發(fā)明的濾波裝置的其他方式中，在所述給定比率為所述第2比率時(shí)，所述自適應(yīng)濾波器停止所述濾波器系數(shù)的更新。由此，防止了濾波器系數(shù)跟隨于不穩(wěn)定成分進(jìn)行更新的狀況。由此，抑制了自適應(yīng)濾波器的濾波性能(對(duì)穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離的性能)的下降。(4)在本發(fā)明的濾波裝置的其他方式中，在從所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量超過所述規(guī)定基準(zhǔn)的時(shí)刻到經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著所述不穩(wěn)定成分的量為所述規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，所述濾波裝置在經(jīng)過了所述第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了所述第I期間之后，使所述給定比率從所述第2比率回到所述第I比率。在本方式中，在合成比率(給定比率)從第I比率切換到第2比率之后，在從該切換時(shí)刻到經(jīng)過規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，在經(jīng)過了第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了第I期間之后，使合成比率從第2比率回到第I比率。由此，例如在輸入信號(hào)中瞬間地混入了過大的干擾噪聲、但之后在整個(gè)第I期間未混入過大的干擾噪聲的情況下，重新増大不穩(wěn)定成分的合成比率，能夠執(zhí)行進(jìn)ー步應(yīng)用了不穩(wěn)定成分中包含的有用信息的濾波處理。(5)在本發(fā)明的濾波裝置的其他方式中，在從所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量超過所述規(guī)定基準(zhǔn)的時(shí)刻到經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著所述不穩(wěn)定成分的量為所述規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，所述自適應(yīng)濾波器在經(jīng)過了所述第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了所述第I期間之后，重新開始所述濾波器系數(shù)的更新。在本方式中，在停止了自適應(yīng)濾波器中的濾波器系數(shù)的更新之后，在從其停止時(shí)刻(即，合成比率從第I比率切換到第2比率的時(shí)刻)到經(jīng)過規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，在經(jīng)過了第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了第I期間之后，重新開始濾波器系數(shù)的更新。由此，例如在輸入信號(hào)中瞬間地混入了過大的干擾噪聲、但之后在整個(gè)第I期間未混入過大的干擾噪聲的情況下，重新開始濾波器系數(shù)的更新，能夠執(zhí)行應(yīng)用了不穩(wěn)定成分中包含的有用信息的濾波處理。(6)在本發(fā)明的濾波裝置的其他方式中，在所述第2比率中，所述不穩(wěn)定成分的比例為零。
在本方式中，在第2比率中，不穩(wěn)定成分的比例為零。例如，在第I比率中穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比為I : O. 5時(shí)，在第2比率中為I : O。由此，例如在突發(fā)的干擾噪聲超過規(guī)定基準(zhǔn)而增大時(shí)，能夠進(jìn)ー步抑制作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲。(7)在本發(fā)明的濾波裝置的其他方式中，所述輸入信號(hào)是包含作為所述穩(wěn)定成分的搏動(dòng)信號(hào)及由被檢體的體動(dòng)引起的體動(dòng)成分、和作為所述不穩(wěn)定成分的干擾噪聲的脈波信號(hào)。在本方式中，將濾波裝置用于對(duì)脈波信號(hào)中含有的、作為穩(wěn)定成分的搏動(dòng)信號(hào)及由被檢體的體動(dòng)引起的體動(dòng)成分與作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲進(jìn)行分離。由于濾波裝置的濾波性能(對(duì)穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離的性能)高，因此，能夠?qū)⒉珓?dòng)信號(hào)區(qū)別于干擾噪聲，并且能夠進(jìn)ー步增強(qiáng)搏動(dòng)信號(hào)。(8)在本發(fā)明的濾波裝置的他的方式中，該濾波裝置具有抑制所述體動(dòng)成分的體動(dòng)濾波器。由此，從濾波裝置輸出的濾波后信號(hào)中含有的體動(dòng)成分被抑制(例如最小化)。通過將該濾波裝置例如應(yīng)用于檢測(cè)搏動(dòng)信號(hào)的搏動(dòng)檢測(cè)裝置中，使得搏動(dòng)檢測(cè)裝置對(duì)搏動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)變得容易。


圖I示出了包含濾波裝置的搏動(dòng)檢測(cè)裝置的一例的結(jié)構(gòu)；圖2 (A) 圖2 (C)用于說明使用規(guī)定的評(píng)價(jià)指標(biāo)來判斷脈波信號(hào)的干凈程度(干擾噪聲量的程度)的方法；圖3是示出搏動(dòng)檢測(cè)裝置的動(dòng)作步驟的一例的流程圖；圖4㈧及圖4 (B)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置的第I計(jì)測(cè)例；圖5㈧及圖5 (B)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置的第2計(jì)測(cè)例；圖6㈧ 圖6 (C)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置的第3計(jì)測(cè)例；圖7 (A)及圖7 (B)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置在被檢體上的安裝例。符號(hào)說明I :發(fā)光部；2 :被檢體；3 :受光部；4 :可變?cè)鲆娣糯笃鳎? :A/D轉(zhuǎn)換器；6 AGC電路；10 :脈波傳感器部；11 :體動(dòng)傳感器部(加速度傳感器、陀螺傳感器等)；12 :脈波信號(hào)蓄積部；13 :第I緩沖存儲(chǔ)器；14 :第2緩沖存儲(chǔ)器；200 :濾波部(前處理部)；201 :延遲處理部；202 自適應(yīng)濾波器；204 :減法器；206 :放大器(増益相乘器)；207a :第I放大器；207b :第2放大器；hl :第I増益；h2 :第2増益；208 :合計(jì)器；209 :合成部；210 :濾波器系數(shù)更新部；212 =FFT部；214 :評(píng)價(jià)部；215 :計(jì)時(shí)部；216 :定時(shí)部；300 :體動(dòng)濾波部；400 :頻率分析部(后處理部)。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下說明的本實(shí)施方式不對(duì)權(quán)利要求中記載的本發(fā)明的內(nèi)容作不當(dāng)?shù)南薅?。另外，本?shí)施方式中說明的所有結(jié)構(gòu)并不都是本發(fā)明的必要結(jié)構(gòu)要件。
以下說明將本發(fā)明的濾波裝置應(yīng)用于檢測(cè)被檢體的搏動(dòng)信號(hào)的搏動(dòng)檢測(cè)裝置的例子。但是，不限定于該例，本發(fā)明的濾波裝置也能夠應(yīng)用于其他各種裝置及設(shè)備中。(第I實(shí)施方式)(整體結(jié)構(gòu)例)圖I是示出包含濾波裝置的搏動(dòng)檢測(cè)裝置的一例的結(jié)構(gòu)的圖。圖I所示的搏動(dòng)檢測(cè)裝置100是檢測(cè)因被檢體(包含人和動(dòng)物)的搏動(dòng)引起的搏動(dòng)信號(hào)的傳感器裝置的一種。這里，所謂搏動(dòng)，在醫(yī)學(xué)上是指內(nèi)臟(不僅僅是心臟)在重復(fù)通常的周期性的收縮、張馳時(shí)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)。這里，將心臟周期性地輸送血液的泵形式的運(yùn)動(dòng)特稱為搏動(dòng)。另外，心率是指心臟每分鐘的搏動(dòng)數(shù)。而脈搏率是指末梢血管中的脈動(dòng)數(shù)。在心臟送出血液時(shí)，在動(dòng)脈中會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)，因此，將對(duì)其次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)得到的值稱為脈搏率或簡(jiǎn)稱為脈搏。僅對(duì)于在手臂上計(jì)測(cè)脈搏的情況而言，在醫(yī)學(xué)上不稱為心率而通常稱為脈搏率。另外，在以下說明中，使用了體動(dòng)這ー用語。所謂體動(dòng)，廣義上是指身體的所有動(dòng)作。穩(wěn)定的(周期性的)體動(dòng)也可以稱為狹義的體動(dòng)。例如，與歩行/慢跑等相伴的穩(wěn)定的、周期性的手臂(脈搏計(jì)的安裝部位附近)的動(dòng)作是狹義的體動(dòng)。圖I所示的搏動(dòng)檢測(cè)裝置100具有AGC電路6 ;脈波傳感器部10 ;脈波信號(hào)蓄積部(具有蓄積4秒鐘的脈波信號(hào)d的數(shù)據(jù)的第I緩沖存儲(chǔ)器13及蓄積16秒鐘的脈波信號(hào)d的數(shù)據(jù)的第2緩沖存儲(chǔ)器15) 12 ;具有自適應(yīng)濾波器202和體動(dòng)濾波器300的、作為濾波裝置的濾波部(前處理部)200;以及頻率分析部(后處理部)400。脈波傳感器部10例如是光電脈波傳感器及基于其原理的脈波傳感器。脈波傳感器部10具有發(fā)光部I ;受光部3,其接收發(fā)光部I的輸出光Rl在被檢體2的血管(活體信息源)上發(fā)生反射而生成的反射光R1’，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；可變?cè)鲆娣糯笃?;以及作為采樣部的A/D轉(zhuǎn)換器5?？勺?cè)鲆娣糯笃?的增益GN由AGC電路6自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整。脈波傳感器部10輸出脈波信號(hào)d,在該脈波信號(hào)d中混合存在有搏動(dòng)信號(hào)、因被檢體(人或動(dòng)物)的體動(dòng)引起的體動(dòng)信號(hào)、以及干擾噪聲信號(hào)。即，脈波信號(hào)d例如包含作為穩(wěn)定成分(具有相關(guān)性或周期性的成分)的搏動(dòng)信號(hào)和體動(dòng)成分、以及作為不穩(wěn)定成分(相關(guān)性或周期性比穩(wěn)定成分低的成分)的干擾噪聲(突發(fā)地產(chǎn)生的噪聲等)。從脈波傳感器部10輸出的脈波信號(hào)d的4秒鐘的信號(hào)被蓄積到第I緩沖存儲(chǔ)器13中。4秒鐘的脈波信號(hào)d以4秒為周期傳送到第2緩沖存儲(chǔ)器15。第2緩沖存儲(chǔ)器15是FIFO(先進(jìn)先出)存儲(chǔ)器，每隔4秒鐘對(duì)16秒鐘的脈波信號(hào)進(jìn)行更新。之所以要蓄積16秒鐘的脈波信號(hào)是因?yàn)樵谕ㄟ^頻率分析來確定搏動(dòng)成分時(shí)，需要以一定程度的時(shí)間寬度來觀測(cè)信號(hào)的推移，謹(jǐn)慎地研究相關(guān)性的有無等。作為濾波裝置的濾波部200具有使輸入信號(hào)(這里是指脈波信號(hào)d)延遲I個(gè)采樣時(shí)間的延遲處理部201 ；自適應(yīng)濾波器202 ;減法器204 ;包含放大器(増益相乘器)206及合計(jì)器208的合成部209 ;對(duì)自適應(yīng)濾波器202的濾波器系數(shù)進(jìn)行更新的濾波器系數(shù)更新部210 ；FFT部212 ;對(duì)輸入信號(hào)(脈波信號(hào)d)中含有的不穩(wěn)定成分的量的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)部214 ;輸出時(shí)間信息的計(jì)時(shí)部215 ;根據(jù)時(shí)間信息來生成定時(shí)信號(hào)的定時(shí)部216 ；以及體動(dòng)濾波器300。另外，放大器(増益相乘器)206具有第I放大器207a和第2放大器207b。將第I放大器207a的增益設(shè)為第I增益hl，將第2放大器207b的增益設(shè)為第2增益h2。 另外，自適應(yīng)濾波器202是對(duì)輸入信號(hào)(脈波信號(hào)d)中含有的穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離的濾波器，是通過更新濾波器系數(shù)來實(shí)現(xiàn)頻率響應(yīng)特性的自適應(yīng)的濾波器。這里，將自相關(guān)性高的穩(wěn)定成分設(shè)為第I信號(hào)y，將從脈波信號(hào)d減去第I信號(hào)y而得到的、自相關(guān)性比第I信號(hào)I低的不穩(wěn)定成分設(shè)為第2信號(hào)e ( = d-y)。減法器204生成第2信號(hào)e( = d-y)。第I放大器(第I増益相乘器)207a對(duì)第I信號(hào)y乘以第I増益hi。第2放大器(第2増益相乘器)207b對(duì)第2信號(hào)e乘以第2増益h2。在搏動(dòng)檢測(cè)裝置100開始進(jìn)行計(jì)測(cè)的時(shí)刻，例如設(shè)定為hi > 1.0且h2 < 1.0。由此，能夠減輕因沖擊造成的影響，且能夠提高對(duì)于搏動(dòng)信號(hào)和體動(dòng)信號(hào)的急速變化的跟隨性。乘以第I増益hi之后的第I信號(hào)y以及乘以第2増益h2之后的第2信號(hào)e由合計(jì)器208進(jìn)行合計(jì)(合成)。通過該合成，生成了濾波后信號(hào)j ( = hi · y+h2 · e)。該濾波后信號(hào)j被提供到體動(dòng)濾波器300。作為不穩(wěn)定成分的第2信號(hào)e( = d-y)是與作為穩(wěn)定成分的第I信號(hào)y相比，相關(guān)性(周期性)低的成分，例如相當(dāng)于干擾噪聲。但是，在作為不穩(wěn)定成分的第2信號(hào)e中，也可能包含著有用的信息，因此，不希望一律去除第2信號(hào)e。例如，在被檢體2的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，在第2信號(hào)e中含有表示其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化的信號(hào)成分。由此，自適應(yīng)濾波器202為了跟隨被檢體2的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，需要一定程度大小的第2信號(hào)e。因此，合成部209以給定比率對(duì)輸入信號(hào)(脈波信號(hào)d)中含有的作為穩(wěn)定成分的第I信號(hào)y與作為不穩(wěn)定成分的第2信號(hào)e( = d-y)進(jìn)行合成并輸出。給定比率(合成比率)是由上述第I増益hi與第2増益h2之比決定的。該給定比率(合成比率)根據(jù)評(píng)價(jià)部214對(duì)脈波信號(hào)d的評(píng)價(jià)結(jié)果而變更(對(duì)于這一點(diǎn)，將在后面進(jìn)行敘述)。另外，濾波器系數(shù)更新部210自適應(yīng)地更新自適應(yīng)濾波器202的濾波器系數(shù)(這里，設(shè)為歸一化最小均方系數(shù)(nLMS系數(shù)))，以抑制第2信號(hào)e的值(例如，使其最小化)。另外，自適應(yīng)濾波器202的濾波器系數(shù)的更新處理是根據(jù)評(píng)價(jià)部214對(duì)脈波信號(hào)d的評(píng)價(jià)結(jié)果而停止的(對(duì)于這一點(diǎn)，將在后面進(jìn)行敘述)。另外，包含延遲處理部201、自適應(yīng)濾波器202和濾波器系數(shù)更新部210的功能塊有時(shí)被稱為自適應(yīng)線譜增強(qiáng)器。另外，F(xiàn)FT部212對(duì)輸入到濾波部200的脈波信號(hào)d、或分離后的作為穩(wěn)定成分的第I信號(hào)y、分離后的作為不穩(wěn)定成分的第2信號(hào)e ( = d-y)中的至少一方，實(shí)施FFT處理(高速傅里葉變換處理)，來生成頻譜。評(píng)價(jià)部214根據(jù)由FFT部212生成的頻譜(即，頻率分析結(jié)果)，對(duì)輸入信號(hào)d中含有的不穩(wěn)定成分的量的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。并且，在評(píng)價(jià)部214判斷為不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下的情況下，作為濾波裝置的濾波部200將合成部209中的給定比率設(shè)為第I比率，在評(píng)價(jià)部214判斷為不穩(wěn)定成分的量超過規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，濾波部200將給定比率設(shè)為第2比率，該第2比率中的不穩(wěn)定成分的比例比第I比率中的不穩(wěn)定成分的比例小。S卩，在不穩(wěn)定成分為規(guī)定基準(zhǔn)以下的情況下，使用第I比率，在不穩(wěn)定成分超過規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，使用不穩(wěn)定成分的比例比第I比率小的第2比率。作為判斷不穩(wěn)定成分 是否為規(guī)定基準(zhǔn)以下的方法，例如有如下所述的方法根據(jù)脈波信號(hào)d的頻譜，執(zhí)行使用了規(guī)定的評(píng)價(jià)指標(biāo)的判斷處理，判斷脈波信號(hào)d的干凈程度(干擾噪聲混入的程度)(對(duì)于這一點(diǎn)，將在后面進(jìn)行敘述)。由此，當(dāng)不穩(wěn)定成分的量的程度超過規(guī)定基準(zhǔn)吋，降低合成處理中的不穩(wěn)定成分的比例，抑制不穩(wěn)定成分的量。因此，例如在突發(fā)的干擾噪聲超過規(guī)定基準(zhǔn)而增大時(shí)，作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲(作為去除對(duì)象的第2信號(hào)e)得到抑制，由此，穩(wěn)定成分(所需的第I信號(hào)y)被進(jìn)ー步增強(qiáng)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不需要設(shè)置多個(gè)帶通濾波器。由此，能夠降低濾波裝置的處理負(fù)擔(dān)，且能夠提高濾波性能?？蓪?duì)基于評(píng)價(jià)部214的評(píng)價(jià)結(jié)果的濾波部200的動(dòng)作的控制方法進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。關(guān)于這些內(nèi)容，將通過濾波部的動(dòng)作例在后面集中進(jìn)行說明。另外，在圖I中，體動(dòng)傳感器11是檢測(cè)被檢體2的體動(dòng)(廣義上的體動(dòng))的傳感器。在體動(dòng)(廣義)中，例如包含與歩行或慢跑等相伴的穩(wěn)定的、周期性的手臂(脈搏計(jì)的安裝部位附近)的動(dòng)作等狹義的體動(dòng)。例如，可包含加速度傳感器、陀螺傳感器。另外，體動(dòng)濾波器300具有體動(dòng)信號(hào)去除用的、第I自適應(yīng)濾波器302及第2自適應(yīng)濾波器304。體動(dòng)信號(hào)(體動(dòng)噪聲)是包含在脈波信號(hào)(更準(zhǔn)確地說，是從合計(jì)器208輸出的濾波后信號(hào)j)中的、表示因人等的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作(體動(dòng))引起的血管容積變化的信號(hào)(噪聲)。例如，對(duì)于安裝在手臂或手指上的脈搏計(jì)而言，由于步行中或慢跑中的手臂擺動(dòng)的影響，與該手臂擺動(dòng)的節(jié)奏相應(yīng)地，在血管中產(chǎn)生容積變化。響應(yīng)于人進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作，而生成與該穩(wěn)定的體動(dòng)對(duì)應(yīng)的體動(dòng)信號(hào)成分(狹義的體動(dòng)信號(hào)成分)?？芍?，此時(shí)的體動(dòng)信號(hào)成分與安裝在脈波傳感器部10的安裝部位附近的體動(dòng)傳感器11所輸出的信號(hào)的波形之間的相關(guān)性尚。另外，頻率分析部(后處理部)400具有FFT部402，其被輸入去除體動(dòng)信號(hào)后的信號(hào)；FFT部404，其被輸入來自體動(dòng)傳感器11的加速度信號(hào)(X軸方向成分)；FFT部406，其被輸入來自體動(dòng)傳感器11的加速度信號(hào)(Y軸方向成分)；搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜確定部408 ;以及脈搏率計(jì)算部410。搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜確定部408每隔4秒，對(duì)FFT后的、16秒鐘的脈波信號(hào)進(jìn)行頻率分析，根據(jù)頻譜值和頻譜分布等，研究與過去得到的搏動(dòng)成分之間的相關(guān)性等，確定搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜。
另外，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜，是作為一定期間的搏動(dòng)成分信號(hào)的FFT結(jié)果而得到的頻譜中、表示搏動(dòng)的周期及其信號(hào)強(qiáng)度的頻譜。另外，體動(dòng)呈現(xiàn)頻譜，是作為一定期間的體動(dòng)噪聲成分信號(hào)的FFT結(jié)果而得到的頻譜中、表示體動(dòng)(例如步行中的手臂擺動(dòng))的周期及其信號(hào)強(qiáng)度的頻譜。脈搏率計(jì)算部410計(jì)算脈搏率。如果確定了頻率軸上的搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的位置(頻率)，則能夠與該頻譜的位置對(duì)應(yīng)地唯一地確定脈搏率。所計(jì)算出的脈搏率例如可顯示在顯示部(未圖示)上。除此以外，也可以一起顯示表示搏動(dòng)的波形、被檢體2的消耗卡路里、當(dāng)前的時(shí)刻等。這樣，在圖I的例子中，作為濾波裝置的濾波部200被用于對(duì)脈波信號(hào)d中含有的、作為穩(wěn)定成分的搏動(dòng)信號(hào)以及因被檢體的體動(dòng)引起的體動(dòng)成分與作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲進(jìn)行分離。作為濾波裝置的濾波部200的濾波性能(對(duì)穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離的性能)高，因此，能夠?qū)⒉珓?dòng)信號(hào)區(qū)別于干擾噪聲，并且能夠進(jìn)ー步增強(qiáng)搏動(dòng)信號(hào)。另外，在圖I的例子中，作為濾波裝置的濾波部200具有抑制體動(dòng)成分的體動(dòng)濾波器300。抑制了從濾波部200輸出的濾波后信號(hào)j中含有的體動(dòng)成分。由此，頻率分析部400對(duì)搏動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)變得容易。(濾波部的動(dòng)作例)如上所述，可以對(duì)基于評(píng)價(jià)部214的評(píng)價(jià)結(jié)果的濾波部200的動(dòng)作的控制方法進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。以下進(jìn)行具體說明。首先，對(duì)評(píng)價(jià)部214的具體的動(dòng)作例進(jìn)行說明。如上所述，評(píng)價(jià)部214判斷作為濾波部200的輸入信號(hào)的脈波信號(hào)d中含有的不穩(wěn)定成分是否為規(guī)定基準(zhǔn)以下。作為其判斷方法，例如有如下所述的方法根據(jù)脈波信號(hào)d的頻譜(由FFT部212生成)，執(zhí)行使用了規(guī)定的評(píng)價(jià)指標(biāo)的判斷處理，判斷脈波信號(hào)d的干凈程度(干擾噪聲混入的程度)。圖2㈧ 圖2 (C)用于說明使用規(guī)定的評(píng)價(jià)指標(biāo)來判斷脈波信號(hào)的干凈程度(干擾噪聲量的程度)的方法。在圖2(A) 圖2(C)中，上側(cè)示出了 16秒鐘的FFT前的脈波信號(hào)d的信號(hào)波形。橫軸表示時(shí)間，縱軸表示信號(hào)的振幅。另外，下側(cè)示出了從O到4Hz的頻域中的頻譜。橫軸表示頻率，縱軸表示頻譜值。這里，圖2 (A)示出了干擾噪聲少(干凈)時(shí)的脈波信號(hào)d的波形和頻譜，圖2⑶示出了干擾噪聲為中等程度(尚可)時(shí)的脈波信號(hào)的波形和頻譜，圖2(C)示出了脈波信號(hào)d中含有較多干擾噪聲(嘈雜)時(shí)的脈波信號(hào)d的波形和頻譜。根據(jù)圖2(A) 圖2(C)各自的比較可知，脈波信號(hào)d的波形與頻譜密切相關(guān)，頻譜的分布狀態(tài)和頻譜值與脈波信號(hào)的波形對(duì)應(yīng)地變化。由此，評(píng)價(jià)部214可根據(jù)由FFT部212生成的頻譜，來評(píng)價(jià)(估計(jì))疊加在脈波信號(hào)d中的干擾噪聲的狀態(tài)，即，作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲的量的程度。在本實(shí)施方式中，作為用于評(píng)價(jià)干擾噪聲量的程度(不穩(wěn)定成分的量的程度)的指標(biāo)，使用主要頻譜的頻譜值之比(即，基線高度之比)。具體地講，使用r5及rlO的指標(biāo)(但是，這僅是一例，也可以使用其他的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，例如標(biāo)準(zhǔn)偏差等)。 這里，r5是通過如下方式得到的指標(biāo)從16秒鐘的脈波信號(hào)的頻譜之中，按照峰值從大到小的順序排列了 5個(gè)頻譜(也就是說，進(jìn)行了排序)，此時(shí)，將第I個(gè)頻譜的頻譜值(功率)作為分母，將第5個(gè)頻譜的頻譜值(功率)作為分子，由此得到r5。另外，rlO是通過如下方式得到的指標(biāo)從16秒鐘的脈波信號(hào)的頻譜之中，按照峰值從大到小的順序排列了 10個(gè)頻譜(也就是說，進(jìn)行了排序)，此時(shí)，將第I個(gè)頻譜的頻譜值(功率)作為分母，將第10個(gè)頻譜的頻譜值(功率)作為分子，由此得到rio。這里，作為一例，將r5 < O. 5且rlO < O. 2時(shí)設(shè)為噪聲少(干凈)，將r5 > O. 7且rlO > O. 5時(shí)設(shè)為噪聲多(嘈雜)，將上述任意一種情況以外的情況設(shè)為噪聲的中等程度(尚可)。在圖2(A)的例子中，由于r5 = 0.14且rlO = 0.08，因此判定為噪聲少(干凈)。而在圖2(B)的例子中，由于r5 = O. 56且rlO = 0. 35，因此判定為噪聲為中等程度(尚可)。在圖2(C)的例子中，由于r5 = 0.82且rlO = 0. 62，因此判定為噪聲多(嘈雜)。這里，例如可根據(jù)脈波信號(hào)d的干凈程度是否為嘈雜(圖2(C)的狀態(tài))來判斷 “脈波信號(hào)d中含有的不穩(wěn)定成分是超過規(guī)定基準(zhǔn)還是為該基準(zhǔn)以下”。也就是說，在為嘈雜時(shí)，評(píng)價(jià)部214判斷為脈波信號(hào)d中含有的不穩(wěn)定成分超過了規(guī)定基準(zhǔn)，在不嘈雜時(shí)(干凈，或者尚可)，判斷為脈波信號(hào)d中含有的不穩(wěn)定成分為規(guī)定基準(zhǔn)以下。這樣的判斷處理由圖I所示的評(píng)價(jià)部214來執(zhí)行。評(píng)價(jià)部214在評(píng)價(jià)出輸入信號(hào)(脈波信號(hào)d)中含有的不穩(wěn)定成分的量的程度吋，輸出表示其評(píng)價(jià)結(jié)果的信號(hào)gl。根據(jù)該信號(hào)gl來決定放大器(増益相乘器206)中的第I增益hi以及第2增益h2的值。根據(jù)第I增益hi及第2增益h2來決定合成部209中的合成比率(上述給定比率)。由此，濾波裝置200根據(jù)評(píng)價(jià)部214的評(píng)價(jià)結(jié)果來變更給定比率(急定成分與不穩(wěn)定成分的合成比率)。如上所述，在脈波信號(hào)d中含有的不穩(wěn)定成分為規(guī)定基準(zhǔn)以下的情況(信號(hào)的干凈程度為不嘈雜的情況)下，使用第I比率作為合成比率(給定比率)，在超過了規(guī)定基準(zhǔn)的情況(嘈雜的情況)下，使用不穩(wěn)定成分的比例比第I比率小的第2比率作為合成比率。例如可以設(shè)為在第I比率中，穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比(第I增益hi與第2増益h2之比)為I : O. 5，在第2比率中，穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比(hi與h2之比)為I : O. 2。由此，當(dāng)不穩(wěn)定成分的量的程度超過規(guī)定基準(zhǔn)時(shí)，合成部209的合成處理中的不穩(wěn)定成分的比例下降，抑制了不穩(wěn)定成分的量。因此，例如在突發(fā)的干擾噪聲超過規(guī)定基準(zhǔn)而增大時(shí)，作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲(作為去除對(duì)象的第2信號(hào)e)得到抑制，由此，穩(wěn)定成分(所需的第I信號(hào)y)被進(jìn)ー步增強(qiáng)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不需要設(shè)置多個(gè)帶通濾波器。由此，能夠降低濾波裝置的處理負(fù)擔(dān)，并提高濾波性能。另外，在使用第2比率的情況下，也可將不穩(wěn)定成分的比例設(shè)為零。例如可以設(shè)為在第I比率中，在穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比(hi與h2之比)為I : O. 5時(shí)，在第2比率中，穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比為I : O。由此，例如在突發(fā)的干擾噪聲超過規(guī)定基準(zhǔn)而增大時(shí)，能夠進(jìn)一歩抑制作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲。另外，也可以讓使用第I比率時(shí)的第I増益hi的值(第I值)與使用第2比率時(shí)的第I増益hi的值(第2值)不同。例如，在將合成比率(給定比率)為第I比率時(shí)的第I増益hi的值設(shè)為第I值，將合成比率(給定比率)為第2比率時(shí)的第I増益hi的值設(shè)為第2值時(shí)，在將合成比率(給定比率)設(shè)為第2比率的情況下，作為濾波裝置的濾波部200可以將第2増益h2設(shè)為零，且使用比第I值大的值作為第I増益hi的第2值。例如，在第I比率中穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比為I : O. 5時(shí)，第I增益hi的第I值為“1”，第2増益h2為“O. 5”。而在第2比率中穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分之比為1.2 O時(shí)，第I增益hi的第2值為“I. 2”，第2增益h2為“O”。由此，例如在突發(fā)的干擾噪聲超過規(guī)定基準(zhǔn)而增大吋，能夠進(jìn)一歩抑制作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲，且能夠進(jìn)ー步增強(qiáng)穩(wěn)定成分。

另外，在根據(jù)評(píng)價(jià)部214的評(píng)價(jià)結(jié)果而使用第2比率作為合成比率(給定比率)吋，自適應(yīng)濾波器202也可以停止濾波器系數(shù)的更新。在圖I的例子中，評(píng)價(jià)部214在評(píng)價(jià)為不穩(wěn)定成分的量的程度超過規(guī)定基準(zhǔn)時(shí)，對(duì)濾波器系數(shù)更新部210輸出信號(hào)g2。濾波器系數(shù)更新部210在接收到信號(hào)g2時(shí)，停止濾波器系數(shù)的更新。由此，能夠防止濾波器系數(shù)跟隨于不穩(wěn)定成分進(jìn)行更新的狀況。由此，抑制了自適應(yīng)濾波器202的濾波性能(對(duì)穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離的性能)的下降。另外，在從評(píng)價(jià)部214判斷為不穩(wěn)定成分的量超過規(guī)定基準(zhǔn)的時(shí)刻到經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，濾波裝置200可以在經(jīng)過了第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了第I期間之后，使合成比率(給定比率)從第2比率回到第I比率。例如，通過改變從評(píng)價(jià)部214輸出的信號(hào)gl的電平，能夠?qū)⒑铣刹?09中的合成比率(給定比率)從第2比率變更為第I比率。由此，例如在輸入信號(hào)(脈波信號(hào)d)中瞬間地混入了過大的干擾噪聲、但之后在整個(gè)第I期間中未混入過大的干擾噪聲的情況下，重新増大不穩(wěn)定成分的合成比率(給定比率)，由此，例如能夠執(zhí)行進(jìn)ー步應(yīng)用了不穩(wěn)定成分中包含的有用信息的濾波處理。另外，在從評(píng)價(jià)部214判斷為不穩(wěn)定成分的量超過規(guī)定基準(zhǔn)的時(shí)刻到經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，濾波裝置200可以在經(jīng)過了第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了第I期間之后，使已停止的濾波器系數(shù)的更新重新開始。例如，通過改變從評(píng)價(jià)部214輸出的信號(hào)g2的電平，能夠重新開始濾波器系數(shù)的更新。由此，例如在輸入信號(hào)(脈波信號(hào)d)中瞬間地混入了過大的干擾噪聲、但之后在整個(gè)第I期間未混入過大的干擾噪聲的情況下，重新開始濾波器系數(shù)的更新，由此，例如能夠執(zhí)行應(yīng)用了不穩(wěn)定成分中包含的有用信息的濾波處理。(搏動(dòng)檢測(cè)裝置的處理流程)圖3是示出搏動(dòng)檢測(cè)裝置的動(dòng)作步驟的一例的流程圖。首先，取得16秒鐘、256個(gè)樣本的脈波信號(hào)(步驟STl)。接著，執(zhí)行FFT部212的FFT處理(步驟ST2)。評(píng)價(jià)部214實(shí)施脈波信號(hào)d的頻譜的降序排序(步驟ST3)。接著，計(jì)算作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的r5、rl0 (步驟ST4)。接著，評(píng)價(jià)部214判斷是否為r5 > O. 7且rlO > O. 5，也就是說，判斷脈波信號(hào)d的狀態(tài)是否為噪聲多(嘈雜)(步驟ST5)。在步驟ST5中為“是”的情況下，合成部209中的第I増益hi成為I. 2，第2増益h2成為O (步驟ST6)。另外，在步驟ST5與步驟ST6之間不存在自適應(yīng)濾波器系數(shù)更新處理的步驟(相當(dāng)于步驟ST8的步驟)，因此在執(zhí)行步驟ST6吋，由自適應(yīng)濾波器系數(shù)更新部210執(zhí)行的自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新被中止。另外，在步驟ST5中為“否”的情況下，判斷在整個(gè)規(guī)定期間(即，上述的第I期間)中是否持續(xù)著不嘈雜的狀態(tài)(步驟ST7)。在步驟ST7中為“否”時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟ST6。另外，在步驟ST7中為“是”時(shí)，實(shí)施自適應(yīng)濾波器202的更新處理(步驟ST8)，并且，合成部209中的第I増益hi成為I. 0，第2增益h2成為O. 5 (步驟ST9)。接著，對(duì)幾個(gè)計(jì)測(cè)例進(jìn)行說明。(第I計(jì)測(cè)例)圖4(A)及圖4(B)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置的第I計(jì)測(cè)例。第I計(jì)測(cè)例是當(dāng)被檢體2處于安靜狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生了突發(fā)的干擾噪聲的情況的例子。圖4(A)示出了實(shí)施濾波部200的濾波之前的脈波信號(hào)d的頻譜，圖4(B)示出了濾波后信號(hào)j的頻譜。另外，在圖4(A)及圖 4(B)中，上側(cè)不出了 16秒鐘的FFT前的脈波信號(hào)d的信號(hào)波形。橫軸t表不時(shí)間，縱軸表示信號(hào)的振幅。另外，下側(cè)示出了從O到4Hz的頻域中的頻譜。橫軸f表示頻率，縱軸表示頻譜值。這里，為了客觀地評(píng)價(jià)濾波部200的濾波性能，使用稱為SN3的指標(biāo)。SN3是用于評(píng)價(jià)濾波部200的性能的S/N指標(biāo)，是通過如下方式得到的用搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的頻譜值和頻率軸上與搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜相鄰地出現(xiàn)的左右各ー個(gè)頻譜值的合計(jì)，除以在所觀測(cè)的整個(gè)頻域中出現(xiàn)的頻譜的合計(jì)值，由此得到該S/N指標(biāo)。S卩，SN3可通過以下的算式來表示。SN3 =(搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜與其左右各I個(gè)頻譜值的合計(jì))/ (整個(gè)頻域O 4Hz中的頻譜值的合計(jì))(單位％ )另外，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜是作為一定期間的搏動(dòng)成分信號(hào)的FFT結(jié)果而得到的頻譜中、表示搏動(dòng)的周期及其信號(hào)強(qiáng)度的頻譜。關(guān)于濾波部200的濾波性能的劣化征兆，可根據(jù)所要提取的相關(guān)性高的信號(hào)成分(搏動(dòng)成分)的頻譜值相對(duì)于所觀測(cè)的頻域中的全部頻譜值的合計(jì)所占比例的程度，來判斷該劣化征兆，因此使用SN3作為指標(biāo)。在第I計(jì)測(cè)例中，雖然被檢體2處于安靜狀態(tài)，但ー時(shí)性地進(jìn)行了不規(guī)則的動(dòng)作，因此在脈波信號(hào)d中混入了突發(fā)噪聲。當(dāng)混入了突發(fā)噪聲時(shí)，在圖3的流程圖中的步驟ST5中判斷為嘈雜，因此，在步驟ST6中，合成部209中的第I增益hi成為I. 2，第2增益h2成為O。其結(jié)果，能夠抑制作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲，另ー方面，能夠增強(qiáng)穩(wěn)定成分。因此,搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜確定部408可根據(jù)干擾噪聲少的濾波后信號(hào)j來執(zhí)行搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的確定處理。由此，提高了搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的確定處理的精度。另外，在混入了突發(fā)的干擾噪聲的期間，濾波器系數(shù)更新部210中止自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新處理。因此，自適應(yīng)濾波器202不會(huì)跟隨于干擾噪聲，其結(jié)果，防止了自適應(yīng)濾波器的濾波性能的下降。根據(jù)圖4㈧與圖4(B)的比較明顯可以看出，通過濾波部200的濾波，降低了突發(fā)的噪聲。也就是說，低頻(O. 3Hz附近)中出現(xiàn)的、與搏動(dòng)無關(guān)的頻譜的頻譜值明顯減小。在圖4(A)的例子中，SN3為11.5%，在圖4(B)的例子中，SN3為27. 8%，濾波后的SN3的值更大。由此，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜確定部408能夠更容易地確定搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜。
(第2計(jì)測(cè)例)第2計(jì)測(cè)例是被檢體2處于安靜狀態(tài)時(shí)的脈搏的計(jì)測(cè)例。例如相當(dāng)于如下情況中的計(jì)測(cè)結(jié)果在處于安靜狀態(tài)的被檢體2 —時(shí)性地進(jìn)行了不規(guī)則的動(dòng)作之后，結(jié)束不規(guī)則的動(dòng)作而回到安靜狀態(tài)并維持該狀態(tài)。圖5㈧及圖5(B)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置的第2計(jì)測(cè)例。圖5㈧示出了實(shí)施濾波部200的濾波之前的脈波信號(hào)d的頻譜，圖5(B)示出了濾波后信號(hào)j的頻譜。另外，在圖5(A)及圖5(B)中，上側(cè)示出了 16秒鐘的FFT前的脈波信號(hào)d的信號(hào)波形。橫軸t表示時(shí)間，縱軸表示信號(hào)的振幅。另外，下側(cè)示出了從O到4Hz的頻域中的頻譜。橫軸f表示頻率，縱軸表示頻譜值。如在第I計(jì)測(cè)例中說明的那樣，在混入了突發(fā)的干擾噪聲的期間，自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新處理被中止，防止了自適應(yīng)濾波器的濾波性能的下降?；谠撔Ч?即，抑制了因過去產(chǎn)生的突發(fā)噪聲引起的濾波性能下降這ー效果)，在本計(jì)測(cè)例中，與不中止自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新處理的情況相比，提高了搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的確定精度。
·
在圖5(A)的例子中，SN3為42. 5%。相對(duì)于此，在圖5(B)的例子中，SN3為48. 9%。通過濾波部200的濾波，SN3的值(指標(biāo)值)増大。也就是說，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜(在圖5 (A)及圖5(B)中用圓圍起而表示的頻譜SI)相對(duì)于表示其他頻率的頻譜，被相對(duì)地增強(qiáng)。由此，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜確定部408能夠更容易地確定搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜。(第3計(jì)測(cè)例)第3計(jì)測(cè)例是被檢體2正在步行時(shí)的脈搏的計(jì)測(cè)例。圖6㈧ 圖6 (C)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置的第3計(jì)測(cè)例。圖6(A)示出了實(shí)施濾波部200的濾波之前的脈波信號(hào)d的頻譜，圖6(B)示出了濾波后信號(hào)j的頻譜，圖6(C)示出了去除體動(dòng)成分后的信號(hào)的頻譜。另夕卜，在圖6(A) 圖6(C)中，上側(cè)示出了 16秒鐘的FFT前的脈波信號(hào)d的信號(hào)波形。橫軸t表示時(shí)間，縱軸表示信號(hào)的振幅。另外，下側(cè)示出了從O到4Hz的頻域中的頻譜。橫軸f表示頻率，縱軸表示頻譜值。在被檢體2處于步行狀態(tài)的情況下，與處于安靜狀態(tài)的情況相比，在脈波信號(hào)d中混入突發(fā)噪聲的可能性高。如之前說明的那樣，在混入了突發(fā)噪聲時(shí)，在圖3的流程圖中的步驟ST5中判斷為嘈雜，因此在步驟ST6中，合成部209中的第I增益hi成為I. 2，第2增益h2成為O。其結(jié)果，作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲得到抑制，另ー方面，能夠增強(qiáng)穩(wěn)定成分。因此，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜確定部408可根據(jù)干擾噪聲少的濾波后信號(hào)j，執(zhí)行搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的確定處理。由此，提高了搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的確定處理的精度。另外，在輸入了規(guī)定閾值以上的干擾噪聲的情況下，通過停止濾波器系數(shù)的更新，能夠抑制因過去產(chǎn)生的突發(fā)的干擾噪聲以及當(dāng)前時(shí)刻產(chǎn)生的突發(fā)的干擾噪聲引起的濾波性能的下降。由此，在本計(jì)測(cè)例中，與不中止自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新處理的情況相比，也提高了搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜的確定精度。在第3計(jì)測(cè)例中，由于被檢體2處于步行中，因此在脈波信號(hào)d中，除了搏動(dòng)成分以外，還含有因體動(dòng)引起的體動(dòng)成分。由此，在頻譜中，除了搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜以外，還包含體動(dòng)呈現(xiàn)頻譜。在圖6(A) 圖6(C)中，用圓圍起而表示的頻譜S2為搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜。圖6 (A)的例子中的SN3為20. 2%。圖6(B)的例子中的SN3為23. 5%，比圖6(A)的例子進(jìn)ー步上升。也就是說，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜S2相對(duì)于表示其他頻率的頻譜，被相對(duì)地增強(qiáng)。另外，在圖6(C)的例子中，SN3上升到41. 8%。這樣，搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜確定部408能夠更容易地確定搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，作為不穩(wěn)定成分的干擾噪聲被有效地抑制，另ー方面，作為穩(wěn)定成分的搏動(dòng)信號(hào)被進(jìn)ー步增強(qiáng)。由此，更容易確定搏動(dòng)呈現(xiàn)頻譜。圖7 (A)及圖7 (B)示出了搏動(dòng)檢測(cè)裝置在被檢體上的安裝例。圖7 (A)的例子是手表型的搏動(dòng)檢測(cè)裝置的例子。包含脈波傳感器部10及顯示部94的基部530通過腕帶510安裝在被檢體(用戶)的左手腕500上。
圖7(B)的例子是手指安裝型的搏動(dòng)檢測(cè)裝置的例子。在用于插入被檢體的指尖的環(huán)狀的引導(dǎo)件520的底部，設(shè)置有脈波傳感器部10。根據(jù)本發(fā)明的至少ー個(gè)實(shí)施方式，例如能夠降低濾波裝置的處理負(fù)擔(dān)，并提高濾波性能。另外，雖然如上所述對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地理解到，可在實(shí)質(zhì)上未脫離本發(fā)明的新穎事項(xiàng)及效果的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多種變形。因此，這樣的變形例全部包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在說明書或附圖中，對(duì)于至少一次與更廣義或同義的不同用語一起記載的用語，在說明書或附圖的任何地方，都可以替換為該不同的用語。
權(quán)利要求
1.一種濾波裝置，其特征在于，該濾波裝置具有 自適應(yīng)濾波器，其對(duì)輸入信號(hào)中含有的穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離，并且，該自適應(yīng)濾波器通過對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行更新而實(shí)現(xiàn)頻率響應(yīng)特性的自適應(yīng)； 合成部，其以給定比率對(duì)分離后的所述穩(wěn)定成分及所述不穩(wěn)定成分進(jìn)行合成；以及 評(píng)價(jià)部，其根據(jù)對(duì)所述輸入信號(hào)、分離后的穩(wěn)定成分以及分離后的所述不穩(wěn)定成分中的至少一方進(jìn)行頻率分析后的結(jié)果，評(píng)價(jià)所述輸入信號(hào)中含有的所述不穩(wěn)定成分的量的程度， 在所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下的情況下，所述合成部將所述給定比率設(shè)為第I比率，在所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量超過所述規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，所述合成部將所述給定比率設(shè)為第2比率，該第2比率中的所述不穩(wěn)定成分的比例比所述第I比率中的所述不穩(wěn)定成分的比例小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波裝置，其特征在于， 所述合成部具有第I放大器，其以第I增益對(duì)所述穩(wěn)定成分進(jìn)行放大；第2放大器，其以第2增益對(duì)所述不穩(wěn)定成分進(jìn)行放大；以及合計(jì)器，其對(duì)所述第I放大器的輸出和所述第2放大器的輸出進(jìn)行合計(jì)， 在將所述給定比率為所述第I比率時(shí)的所述第I增益的值設(shè)為第I值、將所述給定比率為所述第2比率時(shí)的所述第I增益的值設(shè)為第2值時(shí)， 在將所述給定比率設(shè)為所述第2比率的情況下，所述濾波裝置使所述第2增益成為零，且使用比所述第I值大的值作為所述第I增益的所述第2值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的濾波裝置，其特征在于， 在所述給定比率為所述第2比率時(shí)，所述自適應(yīng)濾波器停止所述濾波器系數(shù)的更新。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的濾波裝置，其特征在于， 在從所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量超過所述規(guī)定基準(zhǔn)的時(shí)刻到經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著所述不穩(wěn)定成分的量為所述規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，所述濾波裝置在經(jīng)過了所述第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了所述第I期間之后，使所述給定比率從所述第2比率回到所述第I比率。
5 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波裝置，其特征在于， 在從所述評(píng)價(jià)部判斷為所述不穩(wěn)定成分的量超過所述規(guī)定基準(zhǔn)的時(shí)刻到經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間為止的第I期間中，持續(xù)著所述不穩(wěn)定成分的量為所述規(guī)定基準(zhǔn)以下的狀態(tài)時(shí)，所述自適應(yīng)濾波器在經(jīng)過了所述第I期間的時(shí)刻或者在經(jīng)過了所述第I期間之后，重新開始所述濾波器系數(shù)的更新。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任意一項(xiàng)所述的濾波裝置，其特征在于， 在所述第2比率中，所述不穩(wěn)定成分的比例為零。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6中任意一項(xiàng)所述的濾波裝置，其特征在于， 所述輸入信號(hào)是包含作為所述穩(wěn)定成分的搏動(dòng)信號(hào)及由被檢體的體動(dòng)引起的體動(dòng)成分、和作為所述不穩(wěn)定成分的干擾噪聲的脈波信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波裝置，其特征在于， 該濾波裝置具有體動(dòng)濾波器，該體動(dòng)濾波器抑制所述脈波信號(hào)中含有的所述體動(dòng)成分。
全文摘要
本發(fā)明提供濾波裝置，其降低了處理負(fù)擔(dān)且提高了濾波性能。濾波裝置(200)具有自適應(yīng)濾波器(202)，其對(duì)輸入信號(hào)中含有的穩(wěn)定成分與不穩(wěn)定成分進(jìn)行分離，該自適應(yīng)濾波器對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行更新而實(shí)現(xiàn)頻率響應(yīng)特性的自適應(yīng)；合成部(209)，其以給定比率對(duì)分離后的穩(wěn)定成分及不穩(wěn)定成分進(jìn)行合成；評(píng)價(jià)部(214)，其根據(jù)對(duì)輸入信號(hào)(d)、分離后的穩(wěn)定成分(y)及不穩(wěn)定成分(e)中的至少一方進(jìn)行頻率分析后的結(jié)果，評(píng)價(jià)輸入信號(hào)中的不穩(wěn)定成分的量的程度，在評(píng)價(jià)部(214)判斷為不穩(wěn)定成分的量為規(guī)定基準(zhǔn)以下時(shí)，合成部(209)將給定比率設(shè)為第1比率，在判斷為超過規(guī)定基準(zhǔn)時(shí)，將給定比率設(shè)為不穩(wěn)定成分的比例比第1比率小的第2比率。
文檔編號(hào)A61B5/0245GK102670191SQ20121005992
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者高橋有亮 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社