搏動(dòng)檢測(cè)裝置、電子設(shè)備及程序的制作方法
【專利摘要】提供能夠進(jìn)行既維持與現(xiàn)有方法同等的分辨率、又改善了實(shí)時(shí)性的頻率分解處理的搏動(dòng)檢測(cè)裝置、電子設(shè)備及程序等。搏動(dòng)檢測(cè)裝置(100)包括：信號(hào)處理部(130)，基于來自脈波檢測(cè)部(210)的脈波檢測(cè)信號(hào)和來自體動(dòng)檢測(cè)部(200)的體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行頻率分解處理；搏動(dòng)信息運(yùn)算部(170)，基于頻率分解處理的結(jié)果，運(yùn)算搏動(dòng)信息；以及信號(hào)狀態(tài)判定部(150)，對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)及體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中的至少一方進(jìn)行信號(hào)狀態(tài)的判定處理。并且，信號(hào)處理部(130)根據(jù)信號(hào)狀態(tài)判定部(150)的信號(hào)狀態(tài)的判定結(jié)果進(jìn)行不同的頻率分解處理。
【專利說明】搏動(dòng)檢測(cè)裝置、電子設(shè)備及程序

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及搏動(dòng)檢測(cè)裝置、電子設(shè)備以及程序等。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，包含脈搏計(jì)等的搏動(dòng)檢測(cè)裝置（信號(hào)解析裝置）的電子設(shè)備被廣泛 地應(yīng)用。搏動(dòng)檢測(cè)裝置是指用于檢測(cè)起源于人體的心跳的搏動(dòng)的裝置，是一種根據(jù)來自安 裝于例如手臂、手掌、手指等的脈波傳感器的信號(hào)而檢測(cè)起源于心跳的信號(hào)的裝置。實(shí)際 上，當(dāng)向用戶提示起源于心跳的信號(hào)的信息（搏動(dòng)信息）時(shí)，例如算出作為搏動(dòng)信息的脈搏 次數(shù)等，并將其提示。
[0003] 當(dāng)計(jì)算脈搏次數(shù)等搏動(dòng)信息時(shí)，主要的課題是以下兩點(diǎn)：第一、盡可能算出與最近 的脈波檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的搏動(dòng)信息；第二、算出更準(zhǔn)確的搏動(dòng)信息。
[0004] 針對(duì)這種課題，在專利文獻(xiàn)1所示出的方法中，對(duì)規(guī)定期間的脈波檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行 FFT(高速傅里葉變換：Fast Fourier Transform)處理，判定最大的頻率成分為脈搏頻譜， 將該頻率換算為脈搏次數(shù)。
[0005] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2007-054471號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0009] 但是，在通過這種方法測(cè)量脈搏次數(shù)的情況下，存在如下的問題。首先，為了更準(zhǔn) 確地計(jì)算脈搏次數(shù)，可以提高頻率分解處理的分辨率，但為了提高頻率分解處理的分辨率， 需要延長(zhǎng)用于一次脈搏次數(shù)算出處理（搏動(dòng)信息運(yùn)算處理）的脈波檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間。 另一方面，越延長(zhǎng)脈波檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間，頻率分解處理結(jié)果越包含更加過去的脈波檢 測(cè)信號(hào)的頻率成分。也就是說，越提高頻率分解處理的分辨率，脈搏次數(shù)的實(shí)時(shí)性越下降。 [00 10] s卩，在現(xiàn)有的方法中，難以兼顧脈搏次數(shù)的實(shí)時(shí)性和頻率分辨率。該課題的原因， 不在于硬件處理能力的不足等，而在于上述頻率分解處理的算法（方法）。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，能夠提供能夠進(jìn)行既維持與現(xiàn)有方法同等的分辨 率、又改善了實(shí)時(shí)性的頻率分解處理的搏動(dòng)檢測(cè)裝置、電子設(shè)備及程序等。
[0012] 解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0013] 本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種搏動(dòng)檢測(cè)裝置，包括：信號(hào)處理部，基于來自脈波檢測(cè) 部的脈波檢測(cè)彳胃號(hào)和來自體動(dòng)檢測(cè)部的體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行頻率分解處理；搏動(dòng)信息運(yùn)算 部，基于所述頻率分解處理的結(jié)果，對(duì)搏動(dòng)信息進(jìn)行運(yùn)算；以及信號(hào)狀態(tài)判定部，對(duì)所述脈 波檢測(cè)信號(hào)及所述體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中的至少一方，進(jìn)行信號(hào)狀態(tài)的判定處理，所述信號(hào)處理 部根據(jù)所述信號(hào)狀態(tài)判定部的所述信號(hào)狀態(tài)的判定結(jié)果，進(jìn)行不同的所述頻率分解處理。 [00 14]本發(fā)明的一個(gè)方式中對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)及體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中的至少一方進(jìn)行信號(hào)狀 態(tài)的判定處理。然后，根據(jù)判定處理的結(jié)果，進(jìn)行不同的頻率分解處理，運(yùn)算搏動(dòng)信息。由 此，能夠通過適于各信號(hào)狀態(tài)的方法計(jì)算搏動(dòng)信息等。
[0015] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為第一信號(hào)狀態(tài) 的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第一頻率分解處理，在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為SN比 (signal-noise ratio:信噪比）高于所述第一信號(hào)狀態(tài)的第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信 號(hào)處理部進(jìn)行第二頻率分解處理。
[0016] 由此，能夠根據(jù)SN比不同的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行不同的頻率分解處理等。
[0017] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第一信號(hào)狀 態(tài)的情況下，進(jìn)行針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的窗函數(shù)處理和針對(duì)所述窗函數(shù)處理 后的數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作為所述第一頻率分解處理，在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述 第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，進(jìn)行功率譜密度推算處理作為所述第二頻率分解處理。
[0018] 由此，在SN比低于第二信號(hào)狀態(tài)的第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行旁瓣抑制效 果高的頻率分解處理，在SN比高于第一信號(hào)狀態(tài)的第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行更重 視實(shí)時(shí)性的頻率分解處理等。
[0019] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)Dq?Dn(N為2 以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù)D」是在第i采樣數(shù)據(jù)h被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采 樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足0彡i < N/2 < j < N的整數(shù)），在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為 所述第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部通過對(duì)應(yīng)于第j采樣數(shù)據(jù)D」的窗函數(shù)值h(j) 為最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)Α的窗函數(shù)值h(i)為比所述窗函數(shù)值h(j)小的值的非對(duì) 稱窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
[0020] 由此，與不進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況和使用對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相 比，能夠改善頻率分解處理結(jié)果（脈搏次數(shù)）的實(shí)時(shí)性等。
[0021] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第一信號(hào)狀 態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行使用第一窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù) 的窗函數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的第一數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作為所述第一頻率 分解處理，在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行 使用與所述第一窗函數(shù)不同的第二窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的所述采樣數(shù)據(jù)的所 述窗函數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的第二數(shù)據(jù)的所述傅里葉變換處理作為所述第二 頻率分解處理。
[0022] 由此，能夠根據(jù)信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行不同的窗函數(shù)處理等。
[0023]而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2 以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù)D」，是在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采 樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足〇彡i < N/2 < j彡N的整數(shù)），在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為 所述第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部將對(duì)應(yīng)于第j采樣數(shù)據(jù)D」的窗函數(shù)值h (j)為 最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)Di的窗函數(shù)值h (i)為比所述窗函數(shù)值h (j)小的值的非對(duì)稱 窗函數(shù)作為所述第一窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理，在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第二 信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部通過作為與所述第一窗函數(shù)不同的所述非對(duì)稱窗函數(shù) 的第二窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
[0024] 由此，能夠根據(jù)信號(hào)狀態(tài)變更用于窗函數(shù)處理的非對(duì)稱窗函數(shù)等。
[0025] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：所述信號(hào)狀態(tài)判定部算出通過所述脈波檢測(cè) 信號(hào)的所述頻率分解處理得到的頻譜中的表示最大頻譜值的第一頻譜和除所述第一頻譜 以外的至少一個(gè)第二頻譜的頻譜值的比，進(jìn)行所述信號(hào)狀態(tài)的所述判定處理。
[0026] 由此，能夠推算SN比，求出信號(hào)狀態(tài)等。
[0027] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：所述信號(hào)狀態(tài)判定部，作為所述信號(hào)狀態(tài)的所 述判定處理，進(jìn)行基于所述體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)判定被檢體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理，所述信號(hào)處理部 根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行不同的所述頻率分解處理。
[0028] 由此，能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行不同的頻率分解處理等。
[0029] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情 況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第一頻率分解處理，在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第二頻率分解處理。
[0030] 由此，在脈波檢測(cè)信號(hào)具有周期性的情況和不具有周期性的情況下，能夠分別進(jìn) 行不同的頻率分解處理等。
[0031] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行使用第一窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的 窗函數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的第一數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作為所述第一頻率分 解處理，在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行使 用與所述第一窗函數(shù)不同的第二窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的所述采樣數(shù)據(jù)的所述 窗函數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的第二數(shù)據(jù)的所述傅里葉變換處理作為所述第二頻 率分解處理。
[0032] 由此，在脈波檢測(cè)信號(hào)具有周期性的情況和不具有周期性的情況下，能夠分別使 用不同的窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理等。
[0033] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2 以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù)Dj，是在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采 樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足〇 < i < N/2 < j彡N的整數(shù)），在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述 穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部將對(duì)應(yīng)于第j采樣數(shù)據(jù)〇」的窗函數(shù)值h(j)為 最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)^的窗函數(shù)值h(i)為比所述窗函數(shù)值h(j)小的值的非對(duì)稱 窗函數(shù)作為所述第一窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理，在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述非穩(wěn)定的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部通過作為與所述第一窗函數(shù)不同的所述非對(duì)稱窗函數(shù) 的第二窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
[0034] 由此，在脈波檢測(cè)信號(hào)具有周期性的情況和不具有周期性的情況下，能夠分別使 用不同的非對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理等。
[0035] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為安靜狀態(tài)的情況下，所 述信號(hào)處理部進(jìn)行第一頻率分解處理，在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者非穩(wěn)定 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第二頻率分解處理。
[0036] 由此，在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為安靜狀態(tài)的情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者非穩(wěn)定的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行不同的頻率分解處理等。
[0037] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述安靜狀態(tài)的情況 下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行功率譜密度推算處理作為所述第一頻率分解處理，在判定所述運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)為所述運(yùn)動(dòng)中狀態(tài)的情況下，作為所述第一頻率分解處理進(jìn)行針對(duì)所述脈波檢測(cè)信 號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的窗函數(shù)處理和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作為所述 第二頻率分解處理。
[0038] 在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行旁瓣抑 制效果高的頻率分解處理，在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為安靜狀態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行更重視實(shí)時(shí)性的頻 率分解處理等。
[0039] 而且，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以：所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2 以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù) Dj，是在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采 樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足0 < i < N/2 < j彡N的整數(shù)），在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述 穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者所述非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部將對(duì)應(yīng)于第j采樣 數(shù)據(jù)Dj的窗函數(shù)值h (j)為最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)Di的窗函數(shù)值h (i)為比所述窗函 數(shù)值h (j)小的值的非對(duì)稱窗函數(shù)作為所述第一窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
[0040] 由此，在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行 通過非對(duì)稱窗函數(shù)的窗函數(shù)處理，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性得以改善的頻率分解處理等。
[0041] 而且，本發(fā)明的其他方式涉及包含所述信號(hào)解析裝置的電子設(shè)備。
[0042] 而且，本發(fā)明的其他方式涉及使計(jì)算機(jī)作為上述各部而發(fā)揮作用的程序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043] 圖1是本實(shí)施方式的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0044] 圖2(A)、圖2(B)是包含搏動(dòng)檢測(cè)裝置的電子設(shè)備的示例。
[0045] 圖3是各窗函數(shù)的形狀的比較圖。
[0046]圖4是各頻率分解處理的特征的比較圖。
[0047] 圖5是說明第一實(shí)施方式的整體的處理流程的流程圖。
[0048]圖6是說明第一實(shí)施方式中的信號(hào)狀態(tài)的判定處理流程的流程圖。
[0049]圖7(A)?圖7(C)是判定信號(hào)狀態(tài)為良好的情況的說明圖。
[0050]圖8(A)?圖8(C)是判定信號(hào)狀態(tài)為中等程度的情況的說明圖。
[0051]圖9(A)?圖9(C)是判定信號(hào)狀態(tài)為差的情況的說明圖。
[0052] 圖10㈧?圖10(C)是窗函數(shù)處理結(jié)果的比較圖。
[0053]圖11是說明第二實(shí)施方式的整體的處理流程的流程圖。
[0054]圖12是說明第二實(shí)施方式中的信號(hào)狀態(tài)的判定處理流程的流程圖。
[0055]圖13是脈搏次數(shù)的測(cè)量結(jié)果的比較圖。
[0056] 圖14(A)?圖14(C)是各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的加速度檢測(cè)信號(hào)的頻譜的比較圖。
[0057]圖15(A)及圖15(B)是表示運(yùn)動(dòng)開始時(shí)的加速度檢測(cè)信號(hào)的頻譜的具體例。
[0058]圖16(A)及圖16(B)是表示運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的加速度檢測(cè)信號(hào)的頻譜的具體例。

【具體實(shí)施方式】
[0059]以下，對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先，說明本實(shí)施方式的方法的概要，然后對(duì)系統(tǒng) 構(gòu)成例進(jìn)行說明。然后，使用流程圖等對(duì)第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。最后，對(duì) 第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的其他應(yīng)用例進(jìn)行說明。此外，以下說明的本實(shí)施方式并非 不當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求中記載的本發(fā)明的內(nèi)容。本實(shí)施方式所說明的構(gòu)成并非全部都是本發(fā) 明的必須構(gòu)成要件。
[0060] 1.概要
[0061] 現(xiàn)有技術(shù)中，包含脈搏計(jì)等的搏動(dòng)檢測(cè)裝置的電子設(shè)備被廣泛地應(yīng)用。搏動(dòng)檢測(cè) 裝置是指用于檢測(cè)起源于人體的心跳的搏動(dòng)的裝置，是一種根據(jù)來自安裝于例如手臂、手 掌、手指等的脈波傳感器的信號(hào)而檢測(cè)起源于心跳的信號(hào)的裝置。實(shí)際上，當(dāng)向用戶提示起 源于心跳的信號(hào)的信息（搏動(dòng)信息）時(shí)，例如算出作為搏動(dòng)信息的脈搏次數(shù)等，并將其提 /JN 〇
[0062] 當(dāng)計(jì)算脈搏次數(shù)等搏動(dòng)信息時(shí)，主要的課題是以下兩點(diǎn)：第一、盡可能算出與最近 的脈波檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的搏動(dòng)信息；第二、算出更準(zhǔn)確的搏動(dòng)信息。
[0063] 針對(duì)這種課題，在上述的專利文獻(xiàn)1所示出的方法中，對(duì)規(guī)定期間的脈波檢測(cè)信 號(hào)進(jìn)行FFT (高速傅里葉變換：Fast Fourier Transform)處理，判定最大的頻率成分為脈 搏頻譜，將該頻率換算為脈搏次數(shù)。
[0064] 但是，在通過這種方法測(cè)量脈搏次數(shù)的情況下，存在如下的問題。首先，為了更準(zhǔn) 確地計(jì)算脈搏次數(shù)，可以提高頻率分解處理的分辨率，但為了提高頻率分解處理的分辨率， 需要延長(zhǎng)用于一次脈搏次數(shù)算出處理（搏動(dòng)信息運(yùn)算處理）的脈波檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間。 [0065]另一方面，在延長(zhǎng)脈波檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間的情況下，出現(xiàn)不能滿足所要求的實(shí) 時(shí)性的情況。
[0066] 這里，實(shí)時(shí)性是指保證響應(yīng)時(shí)間的最差值，即，在要求的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)響應(yīng)返回。實(shí) 時(shí)性不是指響應(yīng)早或晚的概念。此外，所要求的響應(yīng)時(shí)間因每個(gè)系統(tǒng)而各不相同。因此，例 如如果某個(gè)系統(tǒng)所要求的響應(yīng)時(shí)間（響應(yīng)期間）為3 2天，則某系統(tǒng)即使花費(fèi)了整整一個(gè)月 才返回響應(yīng)，也可以說該系統(tǒng)滿足了實(shí)時(shí)性。
[0067] 并且，因系統(tǒng)不同所要求的實(shí)時(shí)性的嚴(yán)密程度也不同，在實(shí)時(shí)性中，既有不允許絲 毫延遲的強(qiáng)實(shí)時(shí)性，也有稍微的延遲不成問題的軟實(shí)時(shí)性。例如，對(duì)于使硬件動(dòng)作的固件所 進(jìn)行的處理等，大多要求連μ秒單位的延遲都不允許的硬實(shí)時(shí)性，另一方面，對(duì)于天氣預(yù) 報(bào)等，則要求即便是數(shù)分鐘左右的延遲也是允許的軟實(shí)時(shí)性。這些的分類表示響應(yīng)延遲的 允許程度，與響應(yīng)時(shí)間的快慢沒有關(guān)系。
[0068] 那么，對(duì)搏動(dòng)檢測(cè)裝置所要求的實(shí)時(shí)性是上述的軟實(shí)時(shí)性，但所要求的響應(yīng)時(shí)間 是數(shù)秒單位，優(yōu)選搏動(dòng)檢測(cè)裝置能夠檢測(cè)與盡可能接近現(xiàn)在的定時(shí)相對(duì)應(yīng)的脈搏次數(shù)等。 [0069] 并且，如上所述，當(dāng)計(jì)算脈搏次數(shù)等時(shí)，對(duì)規(guī)定期間的脈波檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行頻率分解 處理。在該頻率分解處理中，對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)使用后述的如圖3所示的漢寧窗等進(jìn)行窗函 數(shù)處理之后，進(jìn)行FFT處理。一般廣泛使用的漢寧窗等窗函數(shù)，在輸入信號(hào)期間的中間（中 點(diǎn)）窗函數(shù)值最大。因此，作為頻率分解處理的結(jié)果而繪制的頻譜分布，成為表示輸入信號(hào) 期間的1/2時(shí)間之前的期待值的分布。因此，以該頻譜分布為基礎(chǔ)算出的脈搏次數(shù),也作為 輸入信號(hào)期間的I/ 2時(shí)間之前的期待值而算出。例如，脈波檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間為4秒的 情況下，作為期待值算出2秒前的脈搏次數(shù)，脈波檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間為16秒的情況下，作 為期待值算出8秒前的脈搏次數(shù)。
[0070] 如此，如果延長(zhǎng)向頻率分解處理輸入的脈波檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間則分辨率提高， 但成為計(jì)算更之前的時(shí)間點(diǎn)的期待值的頻譜分布，上述的實(shí)時(shí)性下降。這樣，實(shí)時(shí)性下降的 原因，不在于硬件處理能力的不足等，而在于上述的頻率分解處理的算法（方法）。
[0071]因此，本 申請(qǐng)人:提出以下詳細(xì)說明的新的窗函數(shù)。使用本 申請(qǐng)人:所提出的窗函數(shù) 的信號(hào)解析裝置等，能夠進(jìn)行既維持與現(xiàn)有方法同等的分辨率又改善了實(shí)時(shí)性的頻率分解 處理。
[0072] 2.系統(tǒng)構(gòu)成例
[0073]下面，圖1中示出后述的第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢 測(cè)裝置）100及包含其的電子設(shè)備的構(gòu)成例。
[0074] 信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢測(cè)裝置）100包括信號(hào)取得部110、信號(hào)處理部130、以及信 號(hào)狀態(tài)判定部150。而且，作為包含信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢測(cè)裝置）1〇〇的電子設(shè)備的例子， 可以列舉包含檢測(cè)部200和顯示部 7〇等的移動(dòng)終端等。此外，信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢測(cè)裝 置）100及包含其的電子設(shè)備不限于圖1的構(gòu)成，可以進(jìn)行省略其中的一部分構(gòu)成要素，或 者追加其他構(gòu)成要素等的各種變形實(shí)施。
[0075] 而且，這里，為了更具體地記載第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的動(dòng)作，例示了將信 號(hào)解析裝置100作為搏動(dòng)檢測(cè)裝置100使用的情況，但本發(fā)明及本發(fā)明的范圍不限于搏動(dòng) 檢測(cè)裝置100,也能夠?qū)⑿盘?hào)解析裝置100用于后述的其他用途。
[0076] 下面，對(duì)各部所進(jìn)行的處理進(jìn)行說明。這里，首先進(jìn)行檢測(cè)部200的說明、向信號(hào) 解析裝置（搏動(dòng)檢測(cè)裝置）100輸入的信號(hào)等的說明，然后進(jìn)行信號(hào)解析部100的各部的說 明。
[0077] 首先，檢測(cè)部200包括脈波檢測(cè)部210和體動(dòng)檢測(cè)部220。此外，檢測(cè)部200不限 于圖1的構(gòu)成，可以進(jìn)行省略其中的一部分構(gòu)成要素，或者追加其他構(gòu)成要素等的各種變 形實(shí)施。
[0078] 脈波檢測(cè)部210基于從脈波傳感器211得到的傳感器信息（脈波傳感器信號(hào)）輸 出脈波檢測(cè)信號(hào)。脈波檢測(cè)部210例如可以包括：脈波傳感器211、濾波處理部215以及A/ D轉(zhuǎn)換部216。但是，脈波檢測(cè)部210不限于圖1的構(gòu)成，可以進(jìn)行省略其中的一部分構(gòu)成 要素，或者追加其他構(gòu)成要素（例如放大信號(hào)的放大部等）等的各種變形實(shí)施。
[0079] 脈波傳感器211是用于檢測(cè)脈波傳感器信號(hào)的傳感器，可以考慮例如光電傳感器 等。此外，作為脈波傳感器211而使用光電傳感器時(shí)，可以使用以屏蔽掉太陽(yáng)光等外部光的 信號(hào)成分的方式而構(gòu)成的傳感器。這例如能夠通過設(shè)置多個(gè)光電二極管，使用這些二極管 的信號(hào)通過反饋處理等計(jì)算差分信息的構(gòu)成等來實(shí)現(xiàn)。
[0080] 此外，脈波傳感器211不限于光電傳感器，也可以是使用了超聲波的傳感器。在該 情況下，脈波傳感器211具有兩個(gè)壓電元件，使一個(gè)壓電元件激勵(lì)而向生物體內(nèi)發(fā)送超聲 波，并由另一個(gè)壓電元件接收該超聲波被生物體的血流反射后的超聲波。在發(fā)送的超聲波 與接收到的超聲波中，由于血流的多普勒效應(yīng)而產(chǎn)生頻率變化，因而，在該情況下，也能夠 取得對(duì)應(yīng)于血流量的信號(hào)，進(jìn)而可以推斷搏動(dòng)信息。另外，作為脈波傳感器211，也可以使用 其他的傳感器。
[0081] 濾波處理部215對(duì)來自脈波傳感器211的脈波傳感器信號(hào)進(jìn)行高通濾波處理。此 夕卜，高通濾波器的截止頻率可以根據(jù)有代表性的脈搏次數(shù)求出。例如，一般人的脈搏次數(shù)低 于每分鐘30次的情況非常地少。也就是說，來源于心跳的信號(hào)的頻率為〇· 5Hz以下是少有 的，因而即使將該范圍的頻帶的信息去除，對(duì)想要取得的信號(hào)的不良影響也應(yīng)該是小的。因 此，作為截止頻率可以設(shè)定為Ο.δΗζ左右。另外，根據(jù)情況不同，也可以設(shè)定1Hz等不同的截 止頻率。進(jìn)一步而言，人的脈搏次數(shù)也可以設(shè)想有代表性的上限值，因而在濾波處理部215 中，也可以進(jìn)行帶通濾波處理而不是高通濾波處理。高頻端的截止頻率也可以在某種程度 上自由地設(shè)定，可以使用例如4Hz等值。
[0082] 在A/D轉(zhuǎn)換部216中，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理，輸出數(shù)字信號(hào)。此外，在上述的濾波處 理部215中的處理既可以是A/D轉(zhuǎn)換處理之前進(jìn)行的模擬濾波處理，也可以是A/D轉(zhuǎn)換處 理之后進(jìn)行的數(shù)字濾波處理。
[0083] 體動(dòng)檢測(cè)部220根據(jù)各種傳感器的傳感器信息（體動(dòng)傳感器信號(hào)）而輸出對(duì)應(yīng)于 體動(dòng)的信號(hào)（體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)）。體動(dòng)檢測(cè)部220能夠包括例如加速度傳感器221、濾波處理 部225以及A/D轉(zhuǎn)換部26。但是，體動(dòng)檢測(cè)部220也可以包括其他傳感器（例如陀螺傳感 器）和將信號(hào)放大的放大部等。
[0084] 作為體動(dòng)傳感器，使用動(dòng)作傳感器（加速度傳感器）、壓力傳感器（接觸壓傳感 器）等。并且，作為體動(dòng)傳感器，可以設(shè)置多種傳感器，也可以為包含一種傳感器的構(gòu)成。
[0085] 動(dòng)作傳感器例如為加速度傳感器。加速度傳感器例如由通過外力而電阻值發(fā)生增 減的元件等構(gòu)成，檢測(cè)三軸的加速度信息。
[0086] 壓力傳感器例如為接觸壓傳感器。接觸壓傳感器既可以為直接接觸被檢體而測(cè)定 接觸壓的傳感器，也可以為通過翻邊構(gòu)造（力 7構(gòu)造）等間接地測(cè)定接觸壓的傳感器。也 就是說，既可以為使用壓電元件的傳感器，也可以為氣壓傳感器等。
[0087] 濾波處理部225對(duì)體動(dòng)傳感器信號(hào)進(jìn)行各種濾波處理。例如，濾波處理部225進(jìn) 行高通濾波處理或者進(jìn)行帶通濾波處理等。但是，并不一定要進(jìn)行濾波處理?？梢圆缓?濾波處理部225。
[0088] A/D轉(zhuǎn)換部226所進(jìn)行的處理，與A/D轉(zhuǎn)換部216基本相同，因此省略說明。
[0089] 這里，進(jìn)行一次用語(yǔ)的說明。首先，脈動(dòng)是指末梢血管膨脹或收縮的動(dòng)作。另外， 脈波是指將由血液流入身體組織而產(chǎn)生的容積變化作為信號(hào)而捕捉的波。例如，脈波是指 從脈波傳感器向身體表面照射led，通過光電二極管導(dǎo)入其散射光、反射光等作為信號(hào)波形 而捕捉的波。脈波捕捉血管運(yùn)動(dòng)反應(yīng)而非心臟的動(dòng)作本身，也包含心臟的動(dòng)作以外的噪聲 因素,例如人的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作等產(chǎn)生的血管的容積變化等。為了準(zhǔn)確地捕捉心臟的動(dòng)作本身和 脈搏次數(shù)，需要除去該噪聲因素。
[0090] 另外，所謂搏動(dòng)在醫(yī)學(xué)上是指不僅心臟而且內(nèi)臟一般重復(fù)周期性的收縮、松弛時(shí) 產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，在此特別是將心臟作為周期性地輸送血液的栗的動(dòng)作稱為搏動(dòng)。
[0091] 另一方面，體動(dòng)廣義上是指使身體活動(dòng)的所有意思，狹義上是指伴隨著步行、慢跑 等穩(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。
[0092] 并且，脈波傳感器信號(hào)（脈波傳感器原信號(hào)、脈波信號(hào)）是指脈波傳感器211所檢 測(cè)的信號(hào)本身。脈波傳感器信號(hào)包括搏動(dòng)成分信號(hào)、體動(dòng)噪聲成分信號(hào)、以及千擾噪聲成分 信號(hào)等。此外，嚴(yán)格來講，可以認(rèn)為心律不齊也包含于搏動(dòng)成分信號(hào)中，但作為電信號(hào)包含 于千擾噪聲成分信號(hào)中。
[0093] 另一方面，脈波檢測(cè)信號(hào)是指從脈波檢測(cè)部210輸出的信號(hào)。具體而言，脈波檢測(cè) 信號(hào)是指濾波處理部215對(duì)脈波傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波處理，通過A/D轉(zhuǎn)換部216對(duì)濾波處 理后的脈波傳感器信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理后的信號(hào)等。但是，如上所述，濾波處理及A/D轉(zhuǎn) 換處理的順序可以相反。
[0094]并且，體動(dòng)傳感器信號(hào)（體動(dòng)傳感器原信號(hào)、體動(dòng)信號(hào)）是指體動(dòng)傳感器所檢測(cè)的 信號(hào)本身。具體而言，體動(dòng)傳感器信號(hào)是指表示動(dòng)作傳感器221所檢測(cè)的信號(hào)本身的動(dòng)作 傳感器信號(hào)、和表示接觸壓傳感器所檢測(cè)的信號(hào)本身的接觸壓傳感器信號(hào)等。
[0095]另一方面，體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)是指從體動(dòng)檢測(cè)部220輸出的信號(hào)。具體而言，體動(dòng)檢測(cè) 信號(hào)是指對(duì)體動(dòng)傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波處理和A/D轉(zhuǎn)換處理后的信號(hào)等。例如，體動(dòng)檢測(cè)信 號(hào)是作為對(duì)動(dòng)作傳感器信號(hào)進(jìn)行上述的信號(hào)處理后的信號(hào)的動(dòng)作檢測(cè)信號(hào)、或作為對(duì)壓力 傳感器信號(hào)進(jìn)行上述的信號(hào)處理后的信號(hào)的壓力檢測(cè)信號(hào)等。但是，如上所述，濾波處理及 A/D轉(zhuǎn)換處理的順序可以相反。
[0096] 并且，將脈波傳感器信號(hào)和體動(dòng)傳感器信號(hào)等統(tǒng)稱為傳感器信號(hào)，將脈波檢測(cè)信 號(hào)和體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)等統(tǒng)稱為檢測(cè)信號(hào)。
[0097] 下面，對(duì)信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢測(cè)裝置）100的各部所進(jìn)行的處理進(jìn)行說明。
[0098] 首先，信號(hào)取得部110從檢測(cè)部200取得檢測(cè)信號(hào)。并且，搏動(dòng)檢測(cè)裝置100的信 號(hào)取得部110取得來自脈波檢測(cè)部 210的脈波檢測(cè)信號(hào)和來自體動(dòng)檢測(cè)部220的體動(dòng)檢測(cè) 信號(hào)。信號(hào)取得部110在與檢測(cè)部200通過無線或者有線連接的情況下，可以是收發(fā)數(shù)據(jù) 的通信部（I/F部、天線部等）。
[0099] 接著，信號(hào)處理部130對(duì)檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率分解處理，求出頻譜。例 如，作為頻率分解處理，進(jìn)行針對(duì)檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的窗函數(shù)處理和針對(duì)窗函數(shù)處理后 的數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理。搏動(dòng)檢測(cè)裝置100的信號(hào)處理部130基于來自脈波檢測(cè)部210 的脈波檢測(cè)信號(hào)和來自體動(dòng)檢測(cè)部 22〇的體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行頻率分解處理，求出脈搏頻 譜。
[0100] 并且，信號(hào)處理部130可以包括噪聲減少處理部131、窗函數(shù)處理部133、傅里葉變 換處理部I35和功率譜密度推算處理部I37。這些處理部的動(dòng)作的詳細(xì)情況將于后述。
[0101] 并且，信號(hào)狀態(tài)判定部150對(duì)信號(hào)取得部110所取得的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)狀態(tài)的 判定處理。搏動(dòng)檢測(cè)裝置100的信號(hào)狀態(tài)判定部150對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)及體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中的 至少一方進(jìn)行信號(hào)狀態(tài)的判定處理。
[0102] 并且，信號(hào)狀態(tài)判定部150可以包含頻譜值算出部151和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判定部153。這 些處理部的動(dòng)作的詳細(xì)情況將于后述。
[0103] 并且，信號(hào)解析裝置100為搏動(dòng)檢測(cè)裝置100的情況下，如圖1所示，可以包含搏 動(dòng)信息運(yùn)算部17〇。搏動(dòng)信息運(yùn)算部170基于由信號(hào)處理部130求出的頻率分解處理的結(jié) 果而運(yùn)算搏動(dòng)信息。這里，搏動(dòng)信息是指通過數(shù)值等表示搏動(dòng)的信息，例如指脈搏次數(shù)等。
[0104] 例如，搏動(dòng)信息運(yùn)算部170對(duì)信號(hào)處理部130的解析結(jié)果（脈搏頻率值）施加平滑 化處理等的同時(shí)進(jìn)行換算為脈搏次數(shù)的處理等。計(jì)算脈搏次數(shù)時(shí)，搏動(dòng)信息運(yùn)算部170可 以進(jìn)行將在通過信號(hào)處理部1 3〇求得的脈搏頻譜中的代表性的頻率作為脈搏頻率的處理。 這種情況下，所求得的脈搏頻率60倍化后的值成為一般所采用的脈搏次數(shù)（心跳數(shù)）。 [0 105]此外，搏動(dòng)信息不限于脈搏次數(shù)，也可以是例如表示脈搏次數(shù)的其他信息（心跳 的頻率和周期等）。另外，可以是表示搏動(dòng)的狀態(tài)的信息，也可以將表示例如血流量本身 (或其變動(dòng)）的值作為搏動(dòng)信息。但是，由于血流量與脈波傳感器信號(hào)的信號(hào)值的關(guān)系每個(gè) 用戶都具有個(gè)體差異，因而在將血流量等作為搏動(dòng)信息時(shí)，最好進(jìn)行用于對(duì)應(yīng)于該個(gè)體差 異的校正處理。
[0106] 另外，在信號(hào)解析裝置100不為搏動(dòng)檢測(cè)裝置100的情況下，代替搏動(dòng)信息運(yùn)算部 170,可以包含運(yùn)算其他信息的處理部。
[0107] 并且，顯示部70 (廣義上而言是指輸出部）用于顯示運(yùn)算出的搏動(dòng)信息等的提示 所用的各種顯示畫面，能夠通過例如液晶顯示器和有機(jī)EL顯示器等來實(shí)現(xiàn)。
[0108] 上述電子設(shè)備為脈搏計(jì)的情況的具體例示于圖2(A)、圖2(B)。圖2(A)是手表式 脈搏計(jì)的示例。包含脈波傳感器211以及顯示部70的底部400通過保持機(jī)構(gòu)300 (例如帶 等）安裝于被檢體（用戶）的左手腕。圖2(B)是手指安裝式的示例。在用于插入被檢體 的指尖的環(huán)狀的導(dǎo)軌302的底部設(shè)有脈波傳感器211。但是，在圖2 (B)的情況下，由于沒有 設(shè)置顯示部70的空間富裕，因而假定顯示部70(以及根據(jù)需要，相當(dāng)于搏動(dòng)檢測(cè)裝置100 的設(shè)備）設(shè)于他處。但是，信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢測(cè)裝置）1〇〇不限于脈搏計(jì)，還可以為計(jì) 步器或智能手機(jī)等。
[0109] 3.非對(duì)稱窗函數(shù)
[0110] 下面，使用圖3對(duì)后述的第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢 測(cè)裝置）100所使用的窗函數(shù)進(jìn)行說明。圖3為對(duì)使采樣數(shù)為256時(shí)的各窗函數(shù)的形狀進(jìn) 行比較的圖，縱軸表示窗函數(shù)值，橫軸表示采樣編號(hào)。窗函數(shù)值是指與各采樣相乘的權(quán)重。
[0111] 首先，上述的漢寧窗函數(shù)，在圖3所示的圖上為左右對(duì)稱的形狀。除了漢寧窗函數(shù) 之外，布萊克曼窗函數(shù)等一般使用的窗函數(shù)也是同樣。這樣，一般情況下，在圖3的圖上使 用為左右對(duì)稱形狀的窗函數(shù)（以下稱為對(duì)稱窗函數(shù)）是為了改善旁瓣特性，或者在相鄰的 功率譜之間更易于看出功率大小的差異。此外，旁瓣特性是指檢測(cè)出主成分以外的頻率的 振幅的程度。
[0112] 原本，傅里葉變換是指在所有的周期函數(shù)都能夠以正弦波和余弦波的重合來表示 這一大前提下，以頻率區(qū)域表示任意的時(shí)間區(qū)域的信號(hào)。也就是說，作為前提，傅里葉變換 針對(duì)周期函數(shù)進(jìn)行是重要的。
[0113] 這里，在將完全周期性的時(shí)間信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換的情況下所得到的頻譜中，只 能檢測(cè)出單一的頻率。即，上述的旁瓣特性良好，主成分的檢測(cè)容易。另一方面，在將非周 期性的時(shí)間信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換的情況下所得到的頻譜中，在從低頻至高頻的較寬范圍內(nèi) 檢測(cè)出多個(gè)頻率。即，旁瓣特性差，難以判斷主成分是哪個(gè)頻率。由于進(jìn)行傅里葉變換的目 的大多在于檢測(cè)時(shí)間信號(hào)的代表性的頻率（主成分），因此優(yōu)選旁瓣特性良好。
[0114] 但是，在實(shí)際進(jìn)行傅里葉變換的情況下，無法從某個(gè)時(shí)間信號(hào)取得無限個(gè)采樣，因 此，從某個(gè)時(shí)間信號(hào)的限定的范圍（期間）取得有限個(gè)采樣，作為采樣數(shù)據(jù)，并將其作為輸 入信號(hào)。特別是在進(jìn)行FFT的情況下，存在必須使輸入信號(hào)的采樣數(shù)為64、1 28、256等2的 乘方的制約。但是，能夠以周期函數(shù)表示由有限個(gè)采樣構(gòu)成的采樣數(shù)據(jù)的可能性極低。并 且，頻率大多隨著時(shí)間而變化。
[0115] 并且，在進(jìn)行離散性傅里葉變換時(shí)，在不能擔(dān)保（確保）由有限個(gè)采樣構(gòu)成的采樣 數(shù)據(jù)的始點(diǎn)和終點(diǎn)的連續(xù)性的情況下，頻率分解結(jié)果中出現(xiàn)的旁瓣變大。
[0116] 于是，對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行窗函數(shù)處理，擔(dān)保（確保）由有限個(gè)采樣構(gòu)成的采樣數(shù)據(jù)的 連續(xù)性。在重復(fù)采樣數(shù)據(jù)時(shí)能夠以周期函數(shù)表示的方法有若干種，最易懂的方法是使采樣 數(shù)據(jù)的兩端的值為〇、使兩端的斜率也為〇的方法。這種情況下，能夠通過以采樣期間為一 個(gè)周期的周期函數(shù)表示采樣數(shù)據(jù)。漢寧窗這樣的窗函數(shù)由于采用這樣的方法而成為圖3的 圖所示的形狀。
[0117] 并且，在傅里葉變換處理之前使用這種窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理的頻率分解處理， 例如在通信領(lǐng)域等進(jìn)行。這種情況下，例如，通過無線通信等接收信號(hào)，進(jìn)行頻率分解處理 等，解析被變換為信號(hào)的原本的信息。因此，如果大幅改變發(fā)送源所發(fā)送的信號(hào)的波形，則 出現(xiàn)無法解析被變換為信號(hào)的原本的信息的情況。因此，在窗函數(shù)處理中，在加工為周期性 信號(hào)的同時(shí)，還需要盡可能地維持原本的信號(hào)的波形。因此，漢寧窗這樣的窗函數(shù)在圖 3的 圖中被設(shè)計(jì)為左右對(duì)稱。
[0118] 但是，在搏動(dòng)檢測(cè)（測(cè)量）領(lǐng)域中，使用上述的對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行頻率分解處理的情 況下，如上所述提高頻率分辨率時(shí)，存在實(shí)時(shí)性下降的問題。該問題的原因在于，在漢寧窗 這樣的對(duì)稱窗函數(shù)中，在采樣期間的中間窗函數(shù)值為最大。即，越延長(zhǎng)采樣期間，窗函數(shù)值 成為最大的定時(shí)越靠前，要求的響應(yīng)時(shí)間越短越難以滿足實(shí)時(shí)性。
[0119] 另一方面，可以說通過搏動(dòng)檢測(cè)裝置等一部分信號(hào)解析裝置所希望取得的信息是 時(shí)間信號(hào)的主要頻率（主成分）。也就是說，信號(hào)的波形（信號(hào)的振幅）本身并不重要，即 使波形走樣也不成問題。時(shí)間信號(hào)的頻率的主成分是重要的。具體而言，如果是搏動(dòng)檢測(cè) 裝置，則希望知道1分鐘內(nèi)脈搏跳動(dòng)了幾次的脈搏次數(shù)，而不一定需要以怎樣的強(qiáng)度跳動(dòng) 這種信息。
[0120] 于是，本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出將窗函數(shù)值成為最大的定時(shí)從采樣期間的中間故意地錯(cuò)開的 窗函數(shù)。如上述示例可知，作為頻率分解處理的結(jié)果而檢測(cè)的頻率，與窗函數(shù)值成為最大的 定時(shí)的實(shí)際頻率的相關(guān)性強(qiáng)，也可以說是窗函數(shù)值成為最大的定時(shí)的頻率的期待值。
[0121] 因此，使用將窗函數(shù)值成為最大的定時(shí)從采樣期間的中間錯(cuò)開而靠近現(xiàn)在的定時(shí) 的窗函數(shù)。由此，使對(duì)最近的采樣的權(quán)重更大,對(duì)之前的采樣壓縮信號(hào)電平。由此，與不進(jìn) 行窗函數(shù)處理的情況和使用對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相比，改善了頻率分解處理 結(jié)果（脈搏次數(shù)）的實(shí)時(shí)性。
[0122] 作為具體示例，提出形狀為左右非對(duì)稱的窗函數(shù)（非對(duì)稱窗函數(shù)），例如圖3所示 的類型1?類型3之類的窗函數(shù)。
[0123] 類型1?類型3的窗函數(shù)以三角函數(shù)為基礎(chǔ)，由0.5Hz以下的頻帶構(gòu)成，窗函數(shù)自 身的頻率與由正常的人體所能夠取得的脈搏的頻帶相背離。因此，在算出的頻譜中，不會(huì)將 脈搏的頻譜（〇. 5Hz以上）和窗函數(shù)的頻譜相混同。
[0124] 在類型3的窗函數(shù)中，對(duì)最近的信號(hào)電平完全不進(jìn)行信號(hào)電平的壓縮。如圖4的 對(duì)比各頻率分解處理的特征的表中所示，與使FFT區(qū)間（采樣區(qū)間）的兩端的值為0、斜率 為〇的情況（漢寧窗函數(shù)和后述的類型2的窗函數(shù)等）相比，犧牲了旁瓣特性，對(duì)脈波檢測(cè) 信號(hào)較多地包含噪聲的情況的對(duì)應(yīng)性降低。但是，另一方面，能夠進(jìn)一步改善實(shí)時(shí)性。
[0125] 另外，在類型2的窗函數(shù)中，以輸入信號(hào)的兩端的值為0、斜率也為0的方式壓縮信 號(hào)電平。如圖4所不，雖然不能說不存在錯(cuò)開窗函數(shù)值成為最大的定時(shí)的影響，但由于與類 型3的窗函數(shù)等相比具有良好的旁瓣特性，因此適用于脈波檢測(cè)信號(hào)較多地含有噪聲的情 況。
[0126] 此外，在類型1的窗函數(shù)中，以輸入信號(hào)的兩端的值為0的方式壓縮信號(hào)電平。但 是，如圖4所示，由于沒有使兩端的斜率為〇,因此，與之相應(yīng)地，與類型2相比旁瓣特性的性 能稍微下降。另一方面，由于信號(hào)的壓縮程度小于類型2,因此，即使在脈波檢測(cè)信號(hào)的電平 低的情況下，表示搏動(dòng)的功率譜值也更易于明確。此外，類型1?類型3的窗函數(shù)的具體公 式將于后述。
[0127] 4.第一實(shí)施方式
[0128] 4. 1.方法
[0129] 下面，對(duì)第一實(shí)施方式的方法進(jìn)行說明。第一實(shí)施方式的信號(hào)解析裝置（搏動(dòng)檢 測(cè)裝置）1〇〇根據(jù)脈波檢測(cè)信號(hào)的SN比（信噪比）的狀態(tài)選擇頻率分解處理的順序。
[0130] 首先，第一，在判斷SN比的狀態(tài)為良好的情況下、即判斷為體動(dòng)噪聲和突發(fā)干擾 的混入少時(shí)，作為頻率分解處理進(jìn)行功率譜密度推算處理。這種情況下，不進(jìn)行使用上述的 非對(duì)稱窗函數(shù)的窗函數(shù)處理。這是由于考慮即使不進(jìn)行窗函數(shù)處理也能夠進(jìn)行精度足夠高 的頻率分解處理。作為功率譜密度推算處理的具體方法，有AR(Auto-Regressive :自回歸） 法和最大熵法等。
[0131] 由此，由于能夠基于緊鄰觀測(cè)定時(shí)之前的脈波檢測(cè)信號(hào)波形得到頻率分布，因此， 能夠進(jìn)一步改善實(shí)時(shí)性。
[0132] 第二，在判斷SN比的狀態(tài)為惡劣的情況下、即體動(dòng)噪聲的比例高的情況或檢測(cè)出 突發(fā)的大的干擾混入的情況下等，作為頻率分解處理，使用上述的類型1或者類型 2的非對(duì) 稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理，對(duì)窗函數(shù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT。
[0133] 由此，與不進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況和使用一般的窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相 t匕，改善了頻率分解處理結(jié)果（脈搏次數(shù)）的實(shí)時(shí)性。并且，與使用后述的類型3的窗函數(shù) 進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相比，能夠進(jìn)一步抑制旁瓣，提高旁瓣特性。因此，即使為微小振幅 的搏動(dòng)波形，也易于指定搏動(dòng)頻譜。
[0134] 第三，在判斷SN比的狀態(tài)為上述的良好的情況和惡劣的情況的中間的情況下，作 為頻率分解處理，使用上述的類型3的非對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理，對(duì)窗函數(shù)處理后的 數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT。
[0135] 由此，與不進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相比自不必說，與使用一般的窗函數(shù)或類型1 或類型2的非對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相比，改善了頻率分解處理結(jié)果（脈搏數(shù)） 的實(shí)時(shí)性。另一方面，有關(guān)旁瓣的抑制效果，雖然低于使用類型1或類型 2的非對(duì)稱窗函數(shù) 的情況，但由于適用于原本SN比的狀態(tài)并不十分惡劣的情況，因此不成問題。
[0136] 4. 2.處理的流程
[0137] 圖5的流程圖示出搏動(dòng)檢測(cè)裝置1〇〇測(cè)量作為搏動(dòng)信息的脈搏次數(shù)時(shí)的具體的處 理流程。并且，連接于搏動(dòng)檢測(cè)裝置100的檢測(cè)部200,除了脈波傳感器211之外，還具有作 為體動(dòng)傳感器221的加速度傳感器。
[0138] 首先，由檢測(cè)部200取得脈波檢測(cè)信號(hào)和作為體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)的加速度檢測(cè)信號(hào) (S101)。然后，基于脈波檢測(cè)信號(hào)判定脈波檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)狀態(tài)（S102)。有關(guān)信號(hào)狀態(tài)的 具體的判定方法將于后述。
[0139] 接著，使用加速度檢測(cè)信號(hào)，對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行體動(dòng)噪聲除去濾波處理（S103h 然后，基于判定的信號(hào)狀態(tài)，決定對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行的頻率分解處理（S104)。然后，實(shí) 際對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行頻率分解處理（ S105)、基于頻率分解處理的結(jié)果指定脈搏頻率 (S106)。然后，將脈搏頻率換算為脈搏次數(shù)（S107)，將脈搏次數(shù)顯示于顯示部70 (S108)。最 后，進(jìn)行是否繼續(xù)測(cè)量的判定（S109)，判定為不繼續(xù)測(cè)量的情況下，結(jié)束處理。反之，判定為 繼續(xù)測(cè)量的情況下，重復(fù)步驟S100?S110的處理。
[0140] 下面，使用圖6的流程圖說明步驟S102的信號(hào)狀態(tài)的判定方法的具體例。
[0141] 首先，在16秒內(nèi)取得256采樣份的脈波檢測(cè)信號(hào)和體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)（加速度檢測(cè)信 號(hào)）的數(shù)據(jù)（S200)。然后，對(duì)取得的脈波檢測(cè)信號(hào)及體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)（加速度檢測(cè)信號(hào)）進(jìn) 行通常的FFT處理（S201)，對(duì)各頻譜制作成如圖7(A)的表。在圖7(A)中，adr表示頻譜編 號(hào)，val表示頻譜值。并且，如圖7(B)所示，對(duì)脈波檢測(cè)信號(hào)的頻譜進(jìn)行降序排序（S202)。 [0142] 然后，算出搏動(dòng)信號(hào)頻譜比（S203)。具體而言，算出最大頻譜的大小和其他頻譜中 的規(guī)定的頻譜（例如第5位或第10位大的頻譜。但是，不限于第5位和第10位）的大小 的比。并且，該比值小的情況下，判定為非穩(wěn)定的噪聲少的狀態(tài)、脈波檢測(cè)信號(hào)由有限的頻 率成分構(gòu)成。即，由于不含有多余的頻率成分、噪聲小，因此判斷SN比高（良好的狀態(tài)）。 另一方面，該比值大的情況下，判斷為非穩(wěn)定的噪聲大或觀測(cè)期間內(nèi)頻率變動(dòng)大。即，判斷 SN比低（惡劣的狀態(tài)）。
[0143] 具體而言，判定最大頻譜和第5位大的頻譜的比pr5是否小于作為第一閾值的 〇· 5,并且最大頻譜和第1〇位大的頻譜的比prl〇是否小于作為第二閾值的〇· 2 (S204)。
[0144] 當(dāng)判斷為最大頻譜和第5位大的頻譜的比pr5小于作為第一閾值的0.5,并且最大 頻譜和第10位大的頻譜的比prlO小于作為第二閾值的0. 2時(shí)，判斷（推斷）SN比的狀態(tài) 為良好（SN比高），決定進(jìn)行功率譜密度推算處理作為頻率分解處理（S205)。
[0145] 例如，在圖的7(A)?圖的7(C)的示例中，pr5作為pr5 = 1033. 663/2973. 406 = 0· 347636〇 而被計(jì)算，prl〇 作為 prl〇 = 503. 500/2973. 406 = 0. 1693344 而被計(jì)算。并且， 由于pr5小于0· 5、prl0小于0. 2,因此判斷SN比的狀態(tài)為良好。此外，此時(shí)的脈波檢測(cè)信 號(hào)的時(shí)間波形和FFT結(jié)果如圖7(C)所示。
[0146]另一方面，步驟S204中在不滿足判定條件的情況下，判定最大頻譜和第5位大的 頻譜的比pr5是否小于作為第三閾值的〇. 7,并且最大頻譜和第10位大的頻譜的比pr 10是 否小于作為第四閾值的0. 5 (S206)。
[0147] 當(dāng)判斷為最大頻譜和第5位大的頻譜的比pr5小于作為第三閾值的0.7,最大頻譜 和第10位大的頻譜的比prio小于作為第四閾值的0.5時(shí)，判斷（推斷）SN比的狀態(tài)為惡 劣（SN比低），決定進(jìn)行基于類型2的非對(duì)稱窗函數(shù)的窗函數(shù)處理和FFT作為頻率分解處理 (S2〇7)。具體而言，相當(dāng)于圖9(A)?圖9(C)的示例。
[0148] 另一方面，步驟S206中在不滿足判定條件的情況下，判斷（推斷）SN比的狀態(tài)為 中等程度，決定進(jìn)行基于類型3的非對(duì)稱窗函數(shù)的窗函數(shù)處理和FFT作為頻率分解處理 (S208)。具體而言，相當(dāng)于圖8(A)?圖8(C)的示例。
[0149] 另外，信號(hào)狀態(tài)的判定方法不限于上述的方法，可以通過任意的方法進(jìn)行。
[0150]以上的本實(shí)施方式的信號(hào)解析裝置100包括：由具有傳感器的檢測(cè)部200取得檢 測(cè)信號(hào)的信號(hào)取得部110、以及將針對(duì)檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2以上的正整數(shù)） 的窗函數(shù)處理和針對(duì)窗函數(shù)處理后的數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作為頻率分解處理而進(jìn)行的 信號(hào)處理部130。這里，采樣數(shù)據(jù)D。?D N中的第j采樣數(shù)據(jù)D」，是在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采 樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足0彡i < N/2 < j彡N的整數(shù)）。并 且，信號(hào)處理部130通過對(duì)應(yīng)于第j采樣數(shù)據(jù)D」的窗函數(shù)值h (j)為最大值、對(duì)應(yīng)于第i采 樣數(shù)據(jù)Di的窗函數(shù)值h(i)為比窗函數(shù)值h(J_)小的值的非對(duì)稱窗函數(shù)，進(jìn)行窗函數(shù)處理。 此外，窗函數(shù)處理通過信號(hào)處理部130內(nèi)的窗函數(shù)處理部133進(jìn)行，傅里葉變換處理通過信 號(hào)處理部130內(nèi)的傅里葉變換處理部 135進(jìn)行。
[0151] 在此，頻率分解處理是將包含于時(shí)間信號(hào)的頻率分解（解析）的處理，有各種方 法，在本實(shí)施方式中，作為頻率分解處理，進(jìn)行窗函數(shù)處理和傅里葉變換處理。另外，如上所 述，代替窗函數(shù)處理和傅里葉變換處理，也可以進(jìn)行功率譜密度推算處理作為頻率分解處 理。
[0152]另外，檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)DQ?DN是從檢測(cè)信號(hào)采樣的（N+1)個(gè)樣本。N可以為 2以上的正整數(shù)，如上所述進(jìn)行FFT的情況下，采樣數(shù)需要為2的乘方。在這種情況下，例 如，N+1 = 2、4、8、16、32、64、128、192、256、512、1024、2048、4096?等。但是，在進(jìn)行卩卩1'以 外的傅里葉變換的情況等，采樣數(shù)可以不為2的乘方。
[0153] 并且，本實(shí)施方式中使用對(duì)應(yīng)于第j采樣數(shù)據(jù)Dj的窗函數(shù)值h(j)為最大值、對(duì)應(yīng) 于第i采樣數(shù)據(jù)0;的窗函數(shù)值h(i)為比窗函數(shù)值h(j)小的值的非對(duì)稱窗函數(shù)。并且，整 數(shù)i、j為滿足0彡i < N/2 < j彡N的整數(shù)。
[0154] 也就是說，本實(shí)施方式中，通過使對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)h的窗函數(shù)值h(i)小于對(duì) 應(yīng)于第j采樣數(shù)據(jù)Dj的窗函數(shù)值h (j)，相比N/2 < j彡N的采樣，大幅地壓縮0彡i < N/2 的采樣的信號(hào)值。
[0155] 例如，就圖3的示例而言，N+1 = 256,整數(shù)i為滿足0彡i彡127的整數(shù)，整數(shù)j 為滿足127彡j彡255的整數(shù)。因此，在圖3的圖的右側(cè)，窗函數(shù)值h(j)為最大，圖的左側(cè) 的窗函數(shù)值h(i)總是比h(j)小。上述的類型1?類型3的窗函數(shù)全部滿足該條件。
[0156] 由此，在窗函數(shù)處理中，相比最近的采樣，能夠壓縮過去的采樣。從而，與不進(jìn)行窗 函數(shù)處理和使用對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相比，能夠改善頻率分解處理結(jié)果（脈 搏次數(shù)）的實(shí)時(shí)性。另外，在不進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況、和與使用對(duì)稱窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處 理時(shí)同等的實(shí)時(shí)性在規(guī)格上足夠的情況下，由于能夠更加延長(zhǎng)采樣期間，因此能夠得到頻 率分辨率更高的的頻率分布。
[0157] 另外，如上所述，采樣數(shù)據(jù)如果兩端的值為0,則由于更接近能夠以周期函數(shù)表示 的信號(hào)波形，因此進(jìn)行傅里葉變換時(shí)能夠提高旁瓣特性。
[0158] 因此，信號(hào)處理部130可以通過對(duì)應(yīng)于采樣數(shù)據(jù)D。?DN中的第N采樣數(shù)據(jù)D N的 窗函數(shù)值h(N)為最小值的非對(duì)稱窗函數(shù)，進(jìn)行窗函數(shù)處理。
[0159] S卩，就圖3的示例而言，使針對(duì)第255采樣數(shù)的窗函數(shù)值h(255) = 0。這種情況 下，與窗函數(shù)值h (255) = 0相乘的信號(hào)值為0。圖3的類型1及類型2的窗函數(shù)具有該種 特性。
[0160] 由此，與不進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相比，能夠改善旁瓣特性等。另外，與使用對(duì)稱 窗函數(shù)進(jìn)行窗函數(shù)處理的情況相比，能夠改善頻率分解處理結(jié)果（脈搏次數(shù)）的實(shí)時(shí)性等。 關(guān)于具體的應(yīng)用結(jié)果，將使用圖10(A)?圖10(C)于后述。
[0161] 下面，例示類型1的非對(duì)稱窗函數(shù)的具體的數(shù)學(xué)式。
[0162] 信號(hào)處理部130可以對(duì)采樣數(shù)據(jù)D。?DN中的第p采樣數(shù)據(jù)Dp (整數(shù)p、Μ及N為 滿足〇彡Ρ彡3Μ-1和N = 4Μ-1的整數(shù)），通過下式（1)進(jìn)行窗函數(shù)處理，對(duì)第q采樣數(shù)據(jù) Dq (整數(shù)q、M及N為滿足3M< q彡4M-1和N = 4M-1的整數(shù)），通過下式（2)進(jìn)行窗函數(shù) 處理。
[0163] [數(shù)學(xué)式1]
[0164]

【權(quán)利要求】
1. 一種搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 包括： 信號(hào)處理部，基于來自脈波檢測(cè)部的脈波檢測(cè)信號(hào)和來自體動(dòng)檢測(cè)部的體動(dòng)檢測(cè)信 號(hào)，進(jìn)行頻率分解處理； 搏動(dòng)信息運(yùn)算部，基于所述頻率分解處理的結(jié)果，對(duì)搏動(dòng)信息進(jìn)行運(yùn)算；以及 信號(hào)狀態(tài)判定部，對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)和所述體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中的至少一方，進(jìn)行信號(hào) 狀態(tài)的判定處理， 所述信號(hào)處理部根據(jù)所述信號(hào)狀態(tài)判定部的所述信號(hào)狀態(tài)的判定結(jié)果，進(jìn)行不同的所 述頻率分解處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第一頻率分 解處理， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為SN比（signal-noise ratio :信噪比）高于所述第一信號(hào) 狀態(tài)的第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第二頻率分解處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行針對(duì)所 述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的窗函數(shù)處理和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的數(shù)據(jù)的傅里葉變換 處理作為所述第一頻率分解處理， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行功率譜 密度推算處理作為所述第二頻率分解處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù)Dj是 在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足0彡i < N/2 < j彡N的整數(shù)）， 所述信號(hào)處理部在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，通過對(duì)應(yīng)于 第j采樣數(shù)據(jù)〇」的窗函數(shù)值h(j)為最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)h的窗函數(shù)值h(i)為比 所述窗函數(shù)值h(j)小的值的非對(duì)稱窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行使用第 一窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的窗函數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后 的第一數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作為所述第一頻率分解處理， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行使用與 所述第一窗函數(shù)不同的第二窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的所述采樣數(shù)據(jù)的所述窗函 數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的第二數(shù)據(jù)的所述傅里葉變換處理作為所述第二頻率分 解處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù)Dj是 在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足〇彡i < N/2 < j彡N的整數(shù)）， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第一信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部將對(duì)應(yīng)于第 j采樣數(shù)據(jù)Dj的窗函數(shù)值h (j)為最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)Di的窗函數(shù)值h (i)為比所 述窗函數(shù)值h(j)小的值的非對(duì)稱窗函數(shù)作為所述第一窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理， 在判定所述脈波檢測(cè)信號(hào)為所述第二信號(hào)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部通過作為與 所述第一窗函數(shù)不同的所述非對(duì)稱窗函數(shù)的第二窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述信號(hào)狀態(tài)判定部算出通過所述脈波檢測(cè)信號(hào)的所述頻率分解處理得到的頻譜中 的表示最大頻譜值的第一頻譜和除所述第一頻譜以外的至少一個(gè)第二頻譜的頻譜值的比， 進(jìn)行所述信號(hào)狀態(tài)的所述判定處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述信號(hào)狀態(tài)判定部進(jìn)行基于所述體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)判定被檢體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理作為 所述信號(hào)狀態(tài)的所述判定處理， 所述信號(hào)處理部根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行不同的所述頻率分解處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第一頻率分解 處理， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第二頻率分 解處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行使用第一 窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的窗函數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的 第一數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作為所述第一頻率分解處理， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行使用與 所述第一窗函數(shù)不同的第二窗函數(shù)的、針對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)的所述采樣數(shù)據(jù)的所述窗函 數(shù)處理、和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的第二數(shù)據(jù)的所述傅里葉變換處理作為所述第二頻率分 解處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù)Dj是 在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足0 < i < N/2 < j彡N的整數(shù)）， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部將對(duì)應(yīng)于第j 采樣數(shù)據(jù)Dj的窗函數(shù)值h (j)為最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù)Di的窗函數(shù)值h (i)為比所述 窗函數(shù)值h (j)小的值的非對(duì)稱窗函數(shù)作為所述第一窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部通過作為與 所述第一窗函數(shù)不同的所述非對(duì)稱窗函數(shù)的第二窗函數(shù)，進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為安靜狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行第一頻率分解處理， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處 理部進(jìn)行第二頻率分解處理。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述信號(hào)處理部在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述安靜狀態(tài)的情況下,所述信號(hào)處理部進(jìn)行 功率譜密度推算處理作為所述第一頻率分解處理， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述運(yùn)動(dòng)中狀態(tài)的情況下，所述信號(hào)處理部進(jìn)行針對(duì)所述脈波 檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的窗函數(shù)處理和針對(duì)所述窗函數(shù)處理后的數(shù)據(jù)的傅里葉變換處理作 為所述第二頻率分解處理。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的搏動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述脈波檢測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)D。?Dn(N為2以上的正整數(shù)）中的第j采樣數(shù)據(jù)Dj是 在第i采樣數(shù)據(jù)Di被采樣的定時(shí)之后的定時(shí)被采樣的數(shù)據(jù)（整數(shù)i、j為滿足0 < i < N/2 < j彡N的整數(shù)）， 在判定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為所述穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者所述非穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下，所 述信號(hào)處理部將對(duì)應(yīng)于第j采樣數(shù)據(jù)h的窗函數(shù)值h(j)為最大值、對(duì)應(yīng)于第i采樣數(shù)據(jù) Di的窗函數(shù)值h(i)為比所述窗函數(shù)值h(j)小的值的非對(duì)稱窗函數(shù)作為所述第一窗函數(shù)， 進(jìn)行所述窗函數(shù)處理。
15. -種電子設(shè)備，其特征在于，包含權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的信號(hào)解析裝置。
16. -種程序，其特征在于， 使計(jì)算機(jī)作為： 信號(hào)處理部，基于來自脈波檢測(cè)部的脈波檢測(cè)信號(hào)和來自體動(dòng)檢測(cè)部的體動(dòng)檢測(cè)信 號(hào)，進(jìn)行頻率分解處理； 搏動(dòng)信息運(yùn)算部，基于所述頻率分解處理的結(jié)果，對(duì)搏動(dòng)信息進(jìn)行運(yùn)算；以及 信號(hào)狀態(tài)判定部，對(duì)所述脈波檢測(cè)信號(hào)和所述體動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中的至少一方，進(jìn)行信號(hào) 狀態(tài)的判定處理， 而發(fā)揮作用， 所述信號(hào)處理部根據(jù)所述信號(hào)狀態(tài)判定部的所述信號(hào)狀態(tài)的判定結(jié)果進(jìn)行不同的所 述頻率分解處理。
【文檔編號(hào)】A61B5/11GK104203089SQ201380016137
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】高橋有亮 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社