號(hào)X及自適應(yīng)濾波器AllO的輸出的推定體動(dòng)噪 聲成分YA。將體動(dòng)信號(hào)X及推定體動(dòng)噪聲成分YA應(yīng)用于算式（5)~算式（8)，算出相關(guān)系 數(shù)CA。
[0181] 在步驟S290,算出推定體動(dòng)噪聲成分YB及體動(dòng)信號(hào)X的相關(guān)系數(shù)CB。詳細(xì)而言， 是對(duì)相關(guān)信息算出部130輸入作為體動(dòng)信號(hào)X及自適應(yīng)濾波器B120的輸出的推定體動(dòng)噪 聲成分YB。將體動(dòng)信號(hào)X及推定體動(dòng)噪聲成分YB應(yīng)用于算式（5)~算式（8)，算出相關(guān)系 數(shù)CB。
[0182] 在步驟S300,對(duì)相關(guān)系數(shù)CA的絕對(duì)值和相關(guān)系數(shù)CB的絕對(duì)值進(jìn)行比較。詳細(xì)而 言，由于在步驟S260及S290算出的相關(guān)系數(shù)是推定體動(dòng)噪聲成分與體動(dòng)信號(hào)的相關(guān)系數(shù)， 因此，推定體動(dòng)噪聲成分及體動(dòng)信號(hào)的相關(guān)強(qiáng)，更能跟隨并算出體動(dòng)噪聲。因此，相關(guān)系數(shù) 的絕對(duì)值大更能算出跟隨體動(dòng)噪聲的推定體動(dòng)噪聲成分，且提取的推定脈搏成分中體動(dòng)噪 聲的殘留變少。因此，如果相關(guān)系數(shù)CA的絕對(duì)值在相關(guān)系數(shù)CB的絕對(duì)值以上（是），則由 于推定脈搏成分EA減少了體動(dòng)噪聲，從而進(jìn)入步驟S110,選擇推定脈搏成分EA作為輸出信 號(hào)。如果未達(dá)到（否），則推定脈搏成分EB被較少地算出體動(dòng)噪聲，從而進(jìn)入步驟S140,選 擇推定脈搏成分EB作為輸出信號(hào)。
[0183] 如上所述，在本實(shí)施方式中，即使將算出相關(guān)系數(shù)的對(duì)象作為體動(dòng)信號(hào)及推定體 動(dòng)噪聲成分來(lái)選擇推定脈搏成分，也能夠得到與實(shí)施方式一相同的效果。
[0184] 而且，本實(shí)施方式也可以與實(shí)施方式一組合使用。例如，具備三個(gè)以上的自適應(yīng)濾 波器，為從三個(gè)自適應(yīng)濾波器中排除一個(gè)，而應(yīng)用實(shí)施方式一的相關(guān)系數(shù)的判定，再通過(guò)將 本實(shí)施方式的相關(guān)系數(shù)的判定應(yīng)用于剩余的二個(gè)自適應(yīng)濾波器，從而可能提取使得噪聲成 分進(jìn)一步衰減的推定脈搏成分。
[0185] 另外，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，可以在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上加上各種變 更及改良。變形例如下所述。
[0186] (變形例1)
[0187] 在上述實(shí)施方式中，在體動(dòng)信號(hào)檢測(cè)部被構(gòu)成為具備加速度傳感器20,但不僅限 于這種構(gòu)成，也可以是具備接觸壓傳感器，且體動(dòng)信號(hào)中包含檢測(cè)的接觸壓位移量信號(hào)的 結(jié)構(gòu)。詳細(xì)而言，接觸壓傳感器是在胳膊戴有脈搏儀1的狀態(tài)下鄰接脈搏傳感器10的胳 膊接觸面?zhèn)榷湓O(shè)且用于測(cè)量脈搏傳感器10與胳膊之間產(chǎn)生的物理按壓的位移量的傳感 器。主要將手的握緊松開(kāi)的動(dòng)作、脈搏儀1的胳膊安裝狀態(tài)的偏離等檢測(cè)作為接觸壓位移 量信號(hào)。
[0188] 通過(guò)基于這種接觸壓位移量信號(hào)進(jìn)行推定脈搏成分的提取處理，從而可以使生物 體信號(hào)上重疊的手的握緊松開(kāi)動(dòng)作、胳膊安裝狀態(tài)的偏離等的體動(dòng)噪聲成分衰減。
[0189] (變形例2)
[0190] 在上述實(shí)施方式及變形例中，將算式（3)作為自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)的算出 式，但也可以使用算式（9)進(jìn)行濾波系數(shù)的更新。
[0192] 在算式（9)中，p(i-k)是基于仿射投影法由體動(dòng)信號(hào)的延遲信號(hào)x(i-k)算出的 系數(shù)，通過(guò)算式（10)算出。
[0194] 此外，進(jìn)一步在每次更新濾波系數(shù)時(shí)，不僅限于上述實(shí)施方式及變形例，也可以是 其他伴隨不同算式的算式。例如，也可以是LMS、nLMS等算法?？梢允褂镁哂兄辽賰煞N以上 的自適應(yīng)算法、學(xué)習(xí)特性的自適應(yīng)濾波器，且濾波系數(shù)h(k)的抽頭數(shù)（L的值）可以相同。 但是，當(dāng)不包含將濾波系數(shù)設(shè)定到其他自適應(yīng)濾波器的處理時(shí)，濾波系數(shù)的抽頭數(shù)可以不 是相同的抽頭數(shù)。由此，推定體動(dòng)噪聲成分的算出方法變得多種多樣，能夠算出可以跟隨變 動(dòng)的體動(dòng)信號(hào)的推定體動(dòng)噪聲成分的可能性增大，結(jié)果是，能夠提取將噪聲控制在最小限 度的推定脈搏成分。
[0195] (變形例3)
[0196] 在上述實(shí)施方式及變形例中，對(duì)將X軸、Y軸、Z軸方向的加速度信號(hào)應(yīng)用于自適應(yīng) 濾波器的順序，沒(méi)有特別規(guī)定，也可以在X軸、Y軸、Z軸這三軸中，從活動(dòng)大的軸按順序應(yīng)用 自適應(yīng)濾波器。詳細(xì)而言，首先，在體動(dòng)信號(hào)檢測(cè)部中，算出并存儲(chǔ)各軸方向的加速度信號(hào) 的變化量的總和。從變化量的總和大的軸向的加速度信號(hào)按順序應(yīng)用輸入至體動(dòng)噪聲除去 部100的體動(dòng)信號(hào)，從生物體信號(hào)中除去各軸方向的體動(dòng)噪聲。由于加速度信號(hào)的變化量 的總和是表示受試者的活動(dòng)的值，因此，能夠從重疊在生物體信號(hào)上的影響大的體動(dòng)噪聲 成分中除去。
[0197] 而且，也可以對(duì)通過(guò)圖5所示的選擇部140輸出的推定脈搏成分進(jìn)行評(píng)價(jià)，并加上 是否需要利用其他的體動(dòng)信號(hào)的噪聲除去處理的判別處理。詳細(xì)而言，當(dāng)基于最初的體動(dòng) 信號(hào)而提取的推定脈搏成分存在基本頻率，且基本頻率與除去其的噪聲成分之比為規(guī)定的 值以上時(shí)、或出自相關(guān)系數(shù)的判定出現(xiàn)了規(guī)定的相關(guān)程度以上的高相關(guān)時(shí)，不進(jìn)行利用下 一個(gè)體動(dòng)信號(hào)的噪聲除去處理，而將已選擇的推定脈搏成分選擇作為輸出信號(hào)。
[0198] 根據(jù)這些，首先，通過(guò)由活動(dòng)大的軸向的加速度輸入體動(dòng)信號(hào)，可以從生物體信號(hào) 中除去主要的體動(dòng)噪聲成分。接下來(lái)，如果通過(guò)評(píng)價(jià)輸出的推定脈搏成分，判斷噪聲已被充 分衰減，則即使不進(jìn)行所有方向的體動(dòng)信號(hào)的除去處理，也能夠使推定脈搏成分中的噪聲 充分地衰減。因此，當(dāng)受試者的運(yùn)動(dòng)狀況是在一定的軸向的運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠節(jié)約推定脈搏成分 提取處理的時(shí)間，并能夠抑制高速處理和耗電。此外，當(dāng)受試者的運(yùn)動(dòng)狀況是復(fù)合的多個(gè)軸 向的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)對(duì)每個(gè)軸重復(fù)提取推定脈搏成分的處理，從而可以使重疊的多軸的噪聲 成分衰減。
[0199] 另外，體動(dòng)信號(hào)不僅限于加速度信號(hào)，可以是基于接觸壓傳感器的接觸壓位移量 信號(hào)、或者不僅限于此，也可以是表示與生物體信號(hào)上重疊的噪聲的相關(guān)關(guān)系的信號(hào)。
[0200] 符號(hào)說(shuō)明
[0201] 1脈搏儀 2表帶
[0202] 3外殼 4顯示面板
[0203] 5操作按鈕 6充電端子
[0204] 10脈搏傳感器 11反射面
[0205] 12發(fā)光元件 13受光元件
[0206] 14基板 20加速度傳感器
[0207] 30脈搏AD轉(zhuǎn)換部 40加速度AD轉(zhuǎn)換部
[0208] 60脈搏數(shù)算出部 100體動(dòng)噪聲除去部
[0209] 110自適應(yīng)濾波器A 120自適應(yīng)濾波器B
[0210] 130相關(guān)信息算出部 140選擇部
[0211] 150自適應(yīng)濾波器 151體動(dòng)噪聲算出部
[0212] 152減算部 153濾波系數(shù)設(shè)定部
[0213] 200控制部 210操作部
[0214] 220顯示部 230報(bào)知部
[0215] 240通信部 250計(jì)時(shí)部
[0216] 260存儲(chǔ)部 261控制程序。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物體信息處理裝置，其特征在于，具備： 生物體信號(hào)檢測(cè)部，檢測(cè)包括脈搏成分及體動(dòng)噪聲成分的生物體信號(hào)； 體動(dòng)信號(hào)檢測(cè)部，檢測(cè)體動(dòng)信號(hào)；以及 體動(dòng)噪聲除去部，基于所述體動(dòng)信號(hào)，從所述生物體信號(hào)分離所述脈搏成分及所述體 動(dòng)噪聲成分， 所述體動(dòng)噪聲除去部具備： 學(xué)習(xí)特性不相同的多個(gè)濾波器部； 相關(guān)信息算出部，算出表示所述體動(dòng)信號(hào)與來(lái)自多個(gè)所述濾波器部的輸出信號(hào)之間的 相關(guān)程度的相關(guān)信息；以及 選擇部，基于所述相關(guān)信息，選擇來(lái)自多個(gè)所述濾波器部的輸出信號(hào)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 所述學(xué)習(xí)特性包括控制對(duì)應(yīng)于所述體動(dòng)信號(hào)的變動(dòng)的跟隨特性的步進(jìn)尺寸。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 所述相關(guān)信息算出部對(duì)應(yīng)來(lái)自所述濾波器部的每個(gè)所述輸出信號(hào)，基于所述體動(dòng)信號(hào) 算出所述相關(guān)信息，所述選擇部選擇所述相關(guān)信息的絕對(duì)值最小的來(lái)自所述濾波器部的輸 出信號(hào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 來(lái)自所述濾波器部的所述輸出信號(hào)是推定所述脈搏成分的推定脈搏信號(hào)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 所述相關(guān)信息算出部基于來(lái)自所述濾波器部的每個(gè)所述輸出信號(hào)和所述體動(dòng)信號(hào)算 出所述相關(guān)信息，所述選擇部選擇所述相關(guān)信息的絕對(duì)值最大的來(lái)自所述濾波器部的輸出 信號(hào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 來(lái)自所述濾波器部的所述輸出信號(hào)是推定所述體動(dòng)噪聲成分的推定體動(dòng)噪聲信號(hào)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 當(dāng)輸出了已選擇的所述輸出信號(hào)的所述濾波器部的所述相關(guān)信息與其他所述濾波器 部的所述相關(guān)信息之間的差分超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下，所述選擇部將輸出了已選擇的所 述輸出信號(hào)的所述濾波器部的所述學(xué)習(xí)特性設(shè)定為其他所述濾波器的所述學(xué)習(xí)特性。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 所述體動(dòng)信號(hào)包括一軸方向或彼此交叉的至少二軸方向的加速度信號(hào)，將來(lái)自各軸的 信號(hào)依次適用作為所述體動(dòng)信號(hào)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的生物體信息處理裝置，其特征在于， 所述體動(dòng)信號(hào)包括表示所述生物體信號(hào)的檢測(cè)部位的按壓的接觸壓信號(hào)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的生物體信息處理裝置，其特征在于，還具有： 所述生物體信息處理裝置還具有控制部，所述控制部基于由所述選擇部選擇的信號(hào)算 出脈搏數(shù)。11. 一種生物體信息處理方法，其特征在于，包括： 生物體信息檢測(cè)工序，檢測(cè)包括脈搏成分及體動(dòng)噪聲成分的生物體信號(hào)； 體動(dòng)信號(hào)檢測(cè)工序，檢測(cè)體動(dòng)信號(hào)； 體動(dòng)噪聲除去處理工序，其是基于所述體動(dòng)信號(hào)從所述生物體信號(hào)分離所述脈搏成分 及所述體動(dòng)噪聲成分的濾波工序，利用學(xué)習(xí)特性不同的多個(gè)所述濾波工序進(jìn)行分離； 相關(guān)信息算出工序，算出表示所述體動(dòng)信號(hào)和來(lái)自多個(gè)所述濾波工序的輸出信號(hào)的相 關(guān)程度的相關(guān)信息；以及 選擇工序，基于所述相關(guān)信息，選擇來(lái)自多個(gè)所述濾波工序的輸出信號(hào)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了生物體信息處理裝置，其可以根據(jù)受試者的多種多樣的運(yùn)動(dòng)狀況，使變動(dòng)的體動(dòng)噪聲衰減，并提取噪聲少的脈搏。上述生物體信息處理裝置具備多個(gè)濾波特性不同的濾波器，該濾波器是檢測(cè)包括脈搏成分及體動(dòng)噪聲成分的生物體信號(hào)，檢測(cè)與體動(dòng)噪聲成分相關(guān)的體動(dòng)信號(hào)，并基于體動(dòng)信號(hào)分離生物體信號(hào)中包括的脈搏成分及體動(dòng)噪聲成分的濾波器，對(duì)每個(gè)濾波器算出體動(dòng)信號(hào)與脈搏成分及體動(dòng)噪聲成分中至少一個(gè)的相關(guān)系數(shù)，基于相關(guān)系數(shù)，將利用某一個(gè)濾波器分離的脈搏成分確定為脈搏信號(hào)。根據(jù)該生物體信息處理裝置，可以從利用多個(gè)濾波器提取的脈搏成分中選擇噪聲成分被充分衰減的脈搏成分。
【IPC分類(lèi)】A61B5/11, A61B5/0245
【公開(kāi)號(hào)】CN105283121
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480032806
【發(fā)明人】高橋有亮
【申請(qǐng)人】精工愛(ài)普生株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年7月9日
【公告號(hào)】US20160120477, WO2015004915A1