脈搏計(jì)、頻率分析裝置和脈搏測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脈搏計(jì)、頻率分析裝置和脈搏測量方法。本發(fā)明的目的是縮短測量時間，同時防止頻率分析期間的分辨率的劣化并且防止測量范圍的減小。一種脈搏計(jì)(1)包括脈搏數(shù)據(jù)獲取單元(100)、復(fù)制單元(16)和頻率分析單元(17)。復(fù)制單元(16)在獲取的用于脈搏率計(jì)算的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到n時，使用n個采樣數(shù)據(jù)和通過復(fù)制第n個采樣數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)來生成m個采樣數(shù)據(jù)。頻率分析單元(17)對m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。
【專利說明】脈搏計(jì)、頻率分析裝置和脈搏測量方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請基于并要求于2015年2月12日提交的日本專利申請N0.2015-025253的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及脈搏計(jì)、頻率分析裝置和脈搏測量方法。例如，本發(fā)明涉及執(zhí)行頻率分析的脈搏計(jì)、頻率分析裝置和脈搏測量方法。
【背景技術(shù)】
[0004]使用脈搏傳感器配置的脈搏計(jì)是已知的，脈搏傳感器包括諸如LED(發(fā)光二極管)的發(fā)光裝置和諸如光電晶體管或光電二極管的光電檢測器。作為從脈搏傳感器的輸出獲得脈搏率的方法，存在其中通過對來自傳感器的輸出執(zhí)行傅里葉變換處理來執(zhí)行頻率分析并且基于分析結(jié)果來計(jì)算脈搏率的方法。
[0005]由于計(jì)算輸入數(shù)據(jù)的頻率分量的傅里葉變換處理的性質(zhì)，傅里葉變換處理需要近似的數(shù)目的輸入數(shù)據(jù)，即，近似數(shù)目的樣本。輸入數(shù)據(jù)的數(shù)目取決于測量時間。為了以高分辨率計(jì)算脈搏率并且擴(kuò)展測量范圍的上限，有必要增加輸入數(shù)據(jù)的數(shù)目。因此，當(dāng)對預(yù)定樣本數(shù)目的數(shù)據(jù)序列執(zhí)行傅里葉變換處理，以便滿足系統(tǒng)所要求的性能時，直到獲得所需數(shù)目的輸入數(shù)據(jù)之前，都無法執(zhí)行傅里葉變換處理，使得需要很長的時間來輸出脈搏率。
[0006]另一方面，日本未審查專利申請公開Νο.ΗΙΟ-258039公開了一種技術(shù)，其中在使用128個采樣數(shù)據(jù)作為處理單元的快速傅里葉變換(FFT)處理中，每當(dāng)獲取了32個脈搏波數(shù)據(jù)時，對128個最新脈搏波數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT處理，從而縮短輸出結(jié)果所需要的時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在日本未審查專利申請公開Νο.ΗΙΟ-258039中公開的技術(shù)中，如果獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目小于128，則用作為指示脈搏波數(shù)據(jù)的中心值的數(shù)據(jù)的“O”數(shù)據(jù)來對數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，由此獲得128個采樣數(shù)據(jù)。
[0008]然而，問題在于，當(dāng)用“O”數(shù)據(jù)來補(bǔ)充數(shù)據(jù)以獲得需要數(shù)目的數(shù)據(jù)作為FFT的處理單元時，由于除了包括在脈搏波數(shù)據(jù)中的脈搏波之外的信號分量的影響而導(dǎo)致可能難以獲取正確的脈搏率。
[0009]要通過本發(fā)明的解決的其它問題以及本發(fā)明的新穎特征從下面的描述和附圖中將變得顯而易見。
[0010]本發(fā)明的第一方面是一種脈搏計(jì)，包括:復(fù)制單元，該復(fù)制單元在所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到n(n為正整數(shù))時，使用該η個采樣數(shù)據(jù)和通過復(fù)制第η個采樣數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)來生成m(m為正整數(shù)，且m>n)個采樣數(shù)據(jù)；以及頻率分析單元，該頻率分析單元對m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，能夠縮短測量時間，同時防止在頻率分析期間的分辨率的劣化，并且防止測量范圍的減小。
【附圖說明】
[0012]從結(jié)合附圖進(jìn)行的對特定實(shí)施例的以下描述中，上述和其它方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將更加明顯，在附圖中:
[0013]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的脈搏計(jì)的配置的框圖；
[0014]圖2是示出通過發(fā)光裝置和光電檢測器來獲取脈搏數(shù)據(jù)的狀態(tài)的示意圖；
[0015]圖3是示出通過復(fù)制實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)序列所生成的數(shù)據(jù)序列的示例的曲線圖；
[0016]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的脈搏計(jì)的操作的流程的示意圖；
[0017]圖5是示意性示出用“O”數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充的數(shù)據(jù)序列的示例的曲線圖；
[0018]圖6是示意性示出針對圖5中所示的數(shù)據(jù)序列的頻率分析結(jié)果的示例的曲線圖；
[0019]圖7是示意性示出根據(jù)第一實(shí)施例的用由復(fù)制單元復(fù)制的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充的數(shù)據(jù)序列的示例的曲線圖；
[0020]圖8是示意性示出針對圖7中所示的數(shù)據(jù)序列的頻率分析結(jié)果的示例的曲線圖；[0021 ]圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的脈搏計(jì)的操作的流程的示意圖；
[0022]圖10是示出根據(jù)第三實(shí)施例的脈搏計(jì)的配置的框圖；
[0023]圖11是示意性示出使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏率測量的曲線圖；以及
[0024]圖12是示出根據(jù)第三實(shí)施例的脈搏計(jì)的操作的流程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了解釋清楚，適當(dāng)?shù)販p縮和簡化了下面的描述和附圖。在附圖中作為用于執(zhí)行各種過程的功能框而示出的元件可以由CPU、存儲器以及其它電路以硬件方式來實(shí)現(xiàn)，以及由加載到存儲器等中的程序以軟件方式來實(shí)現(xiàn)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這些功能框可以以各種形式，包括單獨(dú)的硬件、單獨(dú)的軟件及其組合來實(shí)現(xiàn)，并且不限于它們中的任一個。注意，在附圖中，相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且適當(dāng)?shù)厥÷粤酥貜?fù)的說明。
[0026]可以使用任何類型的非瞬時計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)將程序存儲并提供到計(jì)算機(jī)。非瞬時計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括任何類型的有形存儲介質(zhì)。非瞬時計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括磁存儲介質(zhì)(例如軟盤、磁帶、硬盤驅(qū)動器等)、光磁性存儲介質(zhì)(例如磁光盤)、CD-ROM(只讀存儲器)、CD-R、CD-R/W和半導(dǎo)體存儲器(例如掩膜R0M、PR0M(可編程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、快閃R0M、RAM(隨機(jī)存取存儲器)等)?？梢允褂萌魏晤愋偷乃矔r計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)將程序提供到計(jì)算機(jī)。瞬時計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括電信號、光信號和電磁波。瞬時計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以經(jīng)由諸如電線和光纖之類的有線通信線路或者無線通信線路將程序提供到計(jì)算機(jī)。
[0027]〈第一實(shí)施例〉
[0028]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的脈搏計(jì)I的配置的框圖。脈搏計(jì)I包括脈搏數(shù)據(jù)獲取單元100、復(fù)制單元16、頻率分析單元17以及脈搏率計(jì)算單元18。脈搏數(shù)據(jù)獲取單元100可以具有任何配置，只要它可以順序地獲取用于脈搏率計(jì)算的采樣數(shù)據(jù)。在第一實(shí)施例中，脈搏數(shù)據(jù)獲取單元100通過包括發(fā)光裝置10、發(fā)光控制單元11、光電檢測器12、放大器13、AD轉(zhuǎn)換器14和緩沖器15的配置來實(shí)現(xiàn)。
[0029]例如，發(fā)光裝置10是LED，并且在發(fā)光控制單元11的控制下發(fā)射光。在測量脈搏的情況下，發(fā)光裝置10向要測量的人的血管發(fā)射光。發(fā)光裝置10可以包括一個或多個LED。作為要從發(fā)光裝置10發(fā)射的光，可以使用任何顏色的光，諸如綠色、紅色和紅外線。發(fā)光控制單元11控制發(fā)光裝置10的發(fā)光的定時。發(fā)光控制單元11向發(fā)光裝置10發(fā)送用于執(zhí)行諸如連續(xù)光發(fā)射或以預(yù)定周期接通和關(guān)閉的重復(fù)的操作的控制信號。發(fā)光控制單元11可以控制發(fā)光裝置10的發(fā)光量。在這種情況下，例如，發(fā)光控制單元11可以根據(jù)由光電檢測器12檢測的信號的強(qiáng)度來控制發(fā)光量。
[0030]光電檢測器12使用例如光電晶體管或光電二極管來配置。在測量脈搏的情況下，光電檢測器12檢測穿過要測量的人的血管的來自發(fā)光裝置10的光。在第一實(shí)施例中，如圖2中所示，相對于要測量的人體的一部分(在圖2所示的示例中的手指50)，在相同的方向上布置發(fā)光裝置10和光電檢測器12。因此，光電檢測器12檢測從發(fā)光裝置10發(fā)射并且由要測量的人體的一部分反射的反射光。更具體地，光電檢測器12檢測從要測量的人的血管反射的來自發(fā)光裝置10的光。要通過發(fā)光裝置10用光進(jìn)行照射的人體的一部分不限于手指。人體的一部分的示例可以包括手臂。以該方式，當(dāng)使用反射傳感器時，不需要將發(fā)光裝置和光電檢測器布置為彼此相對，其中人體的一部分插入二者之間。這有助于裝置的小型化。第一實(shí)施例采用其中通過用光照射人體的一部分來測量所提供的人體的脈搏的配置，這導(dǎo)致了要測量的人上的負(fù)重減輕。
[0031]由光電檢測器12檢測到的光的強(qiáng)度根據(jù)血管的搏動而變化。脈搏計(jì)I通過獲得光的強(qiáng)度的變化來如下文所述計(jì)算脈搏率。
[0032]放大器13由例如放大器組成，并且放大由光電檢測器12檢測到的信號。放大器13可以是能夠改變增益的可編程儀表放大器或電流到電壓轉(zhuǎn)換放大器。然而，當(dāng)來自光電檢測器12的輸出足夠時，沒有必要提供放大器13。
[0033]AD轉(zhuǎn)換器14以預(yù)定的采樣周期執(zhí)行由放大器13放大的信號的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。這允許從放大器13輸出的模擬信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是用于脈搏率計(jì)算的采樣數(shù)據(jù)。由于在開始測量之后發(fā)光裝置10的發(fā)光是重復(fù)的，所以AD轉(zhuǎn)換器14順序地輸出采樣數(shù)據(jù)。
[0034]例如，緩沖器15是諸如存儲器的存儲單元，并且臨時存儲從AD轉(zhuǎn)換器14輸出的采樣數(shù)據(jù)。
[0035]在執(zhí)行頻率分析的情況下，需要預(yù)定數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)。例如，在傅里葉變換的情況下，分析所要求的采樣的數(shù)目由根據(jù)用于脈搏計(jì)I的規(guī)范所要求的測量范圍和分辨率來確定。本文使用的術(shù)語“分辨率”是指要分析的頻率(即脈搏率)的分辨率。本文所用的術(shù)語“測量范圍”是指可測量的頻率的范圍，即，可測量的脈搏率的范圍。在傅里葉變換的情況下，隨著采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目的增加，分辨率和測量范圍增加。另一方面，隨著采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目的減少，分辨率和測量范圍減小。因此，通過根據(jù)用于脈搏計(jì)I的規(guī)范所要求的分辨率、測量范圍等確定的預(yù)定數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)對于頻率分析來說是必需的。在下面的描述中，由根據(jù)用于脈搏計(jì)I的技規(guī)范所要求的分辨率、測量范圍等確定的預(yù)定數(shù)目的樣本也被稱為所要求的樣本數(shù)目。
[0036]在鍛煉或行走期間例如通過使用智能手表、健身機(jī)或生命記錄裝置來測量脈搏率的情況下，存在無法測量脈搏的變化的可能性。為此，有必要縮短測量時間。因此，需要在短的時間段中執(zhí)行頻率分析，來代替以獲取所需數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)的時間間隔執(zhí)行頻率分析。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在不犧牲分辨率和測量范圍的情況下，在第一實(shí)施例中復(fù)制采樣數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到所要求的樣本數(shù)目。
[0037]在該情況下，作為使用復(fù)制的數(shù)據(jù)來補(bǔ)充數(shù)據(jù)使得用于頻率分析處理的數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到所要求的樣本數(shù)目的方法，如圖3中所示，可以在復(fù)制采樣數(shù)據(jù)序列之后，布置通過復(fù)制實(shí)際測量的多個采樣數(shù)據(jù)序列所獲得的復(fù)制的數(shù)據(jù)序列。然而，當(dāng)以該方式補(bǔ)充數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)序列的接合部分20和21處發(fā)生失真，使得信號的頻率被調(diào)制。結(jié)果，由于數(shù)據(jù)的復(fù)制所產(chǎn)生的失真而生成的頻率分量可以被錯誤地檢測為脈搏的頻率。
[0038]復(fù)制單元16以下面描述的方式復(fù)制數(shù)據(jù)。
[0039]當(dāng)存儲在緩沖器15中的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到特定數(shù)目時，復(fù)制單元16提取數(shù)據(jù)并復(fù)制所提取的數(shù)據(jù)。具體地，復(fù)制單元16僅復(fù)制預(yù)定第一數(shù)據(jù)數(shù)目的順序獲得的采樣數(shù)據(jù)當(dāng)中的預(yù)定第二數(shù)據(jù)數(shù)目的最后獲得的采樣數(shù)據(jù)。更具體地，當(dāng)獲得的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)至ljn(n是正整數(shù))時，復(fù)制單元16使用該η個采樣數(shù)據(jù)和通過復(fù)制第η個采樣數(shù)據(jù)而獲得的數(shù)據(jù)來生成m(m是正整數(shù)，且m>n)個采樣數(shù)據(jù)。注意，第一數(shù)據(jù)數(shù)目可以與第二數(shù)據(jù)數(shù)目相同，或者第一數(shù)據(jù)數(shù)目可以大于第二數(shù)據(jù)數(shù)目。第二數(shù)據(jù)數(shù)目可以大于第一數(shù)據(jù)數(shù)目。然而，在這種情況下，第一數(shù)據(jù)數(shù)目和第二數(shù)據(jù)數(shù)目的總和等于所要求的樣本數(shù)目。
[0040]此外，復(fù)制單元16在第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)之后插入第二數(shù)據(jù)數(shù)目的復(fù)制的數(shù)據(jù)，并且將包括所要求樣本數(shù)目的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)序列輸出到頻率分析單元17。每當(dāng)新存儲在緩沖器15中的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到第一數(shù)據(jù)數(shù)目時，復(fù)制單元16對新存儲的第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行上述復(fù)制處理，并且將包括所要求的樣本數(shù)目的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)序列輸出到頻率分析單元17。
[0041 ]頻率分析單元17對從復(fù)制單元16輸出的所要求的樣本數(shù)目的數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析。具體地，頻率分析單元17對m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。更具體地，頻率分析單元17執(zhí)行FFT處理。
[0042]具體地，當(dāng)在開始脈搏測量之后獲取了第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)時，頻率分析單元17執(zhí)行第一頻率分析。在獲取了第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)一次之后，每當(dāng)獲取了第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)時，頻率分析單元17對數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，在該數(shù)據(jù)序列中，第一數(shù)據(jù)數(shù)目的最新采樣數(shù)據(jù)之后是通過復(fù)制在第一數(shù)據(jù)數(shù)目的最新采樣數(shù)據(jù)當(dāng)中的第二數(shù)據(jù)數(shù)目的最后獲得的采樣數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)。具體地，每當(dāng)脈搏數(shù)據(jù)獲取單元100獲取了 η個采樣數(shù)據(jù)時，復(fù)制單元16生成m個采樣數(shù)據(jù)，并且頻率分析單元17對m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。注意，稍后將基于具體示例參照圖4描述根據(jù)第一實(shí)施例的復(fù)制單元16和頻率分析單元17的操作。
[0043]脈搏率計(jì)算單元18基于頻率分析單元17的分析的結(jié)果來計(jì)算脈搏率。具體地，脈搏率計(jì)算單元18從由頻率分析單元17分析的頻率分量中提取具有最大頻譜值的頻率作為對應(yīng)于脈搏的頻率，并且基于所提取的頻率來計(jì)算脈搏率。通過將所提取的頻率轉(zhuǎn)換成每分鐘脈搏的頻率來計(jì)算脈搏率。脈搏率計(jì)算單元18輸出所計(jì)算的脈搏率。例如，脈搏率計(jì)算單元18可以向諸如未示出的顯示器的顯示單元顯示和輸出脈搏率。
[0044]將在下面參照圖4描述脈搏計(jì)I的操作。在圖4所示的示例中，假設(shè)所要求的樣本數(shù)目是128;指示實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目的第一數(shù)據(jù)數(shù)目是48;并且指示為確保所要求的樣本數(shù)目而補(bǔ)充的復(fù)制的數(shù)據(jù)的數(shù)目的第二數(shù)據(jù)數(shù)目是80。注意，這些數(shù)字僅僅是示例并且沒有被具體限制。在圖4中，由實(shí)線指示的每個矩形表示實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)，并且由虛線指示的每個矩形表示復(fù)制的采樣數(shù)據(jù)。
[0045]在該具體示例中，當(dāng)開始測量并且獲取了48個采樣數(shù)據(jù)時，執(zhí)行第一脈搏率測量。換句話說，當(dāng)獲取了48個采樣數(shù)據(jù)時，獲得脈搏率的第一輸出。此外，當(dāng)獲取了48個采樣數(shù)據(jù)時，執(zhí)行第二脈搏率測量。更具體地，隨著從測量的開始時間的流逝，采樣數(shù)據(jù)dl、采樣數(shù)據(jù)d2和...被順序地積累在緩沖器15中。當(dāng)從測量的開始計(jì)數(shù)的第48個采樣數(shù)據(jù)d48被積累在緩沖器15中時，復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d48。在復(fù)制完成時，復(fù)制單元16指令頻率分析單元17開始頻率分析處理。因此，頻率分析單元17對128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，其中從采樣數(shù)據(jù)dl到采樣數(shù)據(jù)d48的48個數(shù)據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d48。通過該處理，在通過實(shí)際測量獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到所要求的樣本數(shù)目之前獲得脈搏率。
[0046]此外，隨著從測量的開始時間的流逝，當(dāng)從測量的開始計(jì)數(shù)的第96個采樣數(shù)據(jù)d96被積累在緩沖器15時，復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d96。頻率分析單元17對128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，在該數(shù)據(jù)序列中，從測量的開始計(jì)數(shù)的第49個采樣數(shù)據(jù)d49到從測量的開始計(jì)數(shù)的第96個采樣數(shù)據(jù)d96的48個數(shù)據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d96。因此，根據(jù)脈搏計(jì)I，每當(dāng)獲取了第一數(shù)據(jù)數(shù)目(在本示例中為48個)的采樣數(shù)據(jù)時，獲得脈搏率。
[0047]接下來，將參照比較示例描述根據(jù)本實(shí)施例的脈搏計(jì)I的有利效果。在該比較示例中，假設(shè)通過用“O”數(shù)據(jù)補(bǔ)充數(shù)據(jù)的不足來執(zhí)行頻率分析。
[0048]通過檢測發(fā)射到人體的一部分的光所獲得的采樣數(shù)據(jù)不僅包括與脈搏相關(guān)聯(lián)的信號分量，而且除了與脈搏相關(guān)聯(lián)的信號分量還包括通過光的反射(光在皮膚、骨等上的反射)獲得的信號分量。當(dāng)使用如圖2中所示的反射傳感器時，其它信號分量的污染比使用在與發(fā)光側(cè)相對一側(cè)接收透射穿過手指的光的透射傳感器時更明顯。其它信號分量具有大于與脈搏相關(guān)聯(lián)的信號分量的值。因此，可以將其它的信號分量視為相對于與脈搏相關(guān)聯(lián)的信號分量的DC偏移信號。
[0049]因此，其中用“O”數(shù)據(jù)補(bǔ)充采樣數(shù)據(jù)的情況指示生成了如圖5中所示的數(shù)據(jù)序列。因此，在通過檢測發(fā)射到人體的一部分的光所獲得的采樣數(shù)據(jù)中，在實(shí)踐中，“O”數(shù)據(jù)不可能指示與脈搏相關(guān)聯(lián)的信號的中心值。當(dāng)對如圖5中所示的數(shù)據(jù)序列執(zhí)行FFT處理時，例如，在比原始要獲取的脈搏的頻率分量60低的頻帶中，可以檢測到比脈搏的頻率分量大的頻譜值，如圖6中所示。這可以導(dǎo)致脈搏率的測量的失敗。
[0050]作為針對這個問題的對策，能夠采用在執(zhí)行FFT處理之前消除DC偏移的方法或計(jì)算實(shí)際的脈搏信號的振幅的中心值的方法。然而，要測量的信號分量根據(jù)裝置在測量期間如何配合人體的一部分、人體的一部分的姿勢等而變化。為此，即使計(jì)算中心值并將其從原始信號中移除，并且用“O”數(shù)據(jù)補(bǔ)充信號，在“O”數(shù)據(jù)和從其移除中心值的信號之間也出現(xiàn)不連續(xù)性。因此，如上所述的這些方法是不現(xiàn)實(shí)的。此外，由于脈搏信號的頻率的下限是約0.5Hz，因此可以配置用于消除具有等于或小于0.5Hz的頻率的信號的低通濾波器。然而，提供這樣的低通濾波器導(dǎo)致了處理時間的增加。當(dāng)電源電壓上升時，當(dāng)DC波動發(fā)生時，或者當(dāng)要測量的對象中發(fā)生改變時，需要長時間來穩(wěn)定濾波器的輸出，并且需要更多的時間來執(zhí)行測量。
[0051]另一方面，在根據(jù)第一實(shí)施例的脈搏計(jì)I中，為了抑制DC偏移的影響，復(fù)制實(shí)際測量的多個采樣數(shù)據(jù)中的最后一個，如圖7中所示。因此，如圖8中所示，可以抑制DC偏移的影響。具體地，因?yàn)榭梢砸种瞥嗽家@取的脈搏的頻率分量60以外的頻率分量，所以可以通過從頻率分析結(jié)果中提取具有最大頻譜值的頻率來計(jì)算脈搏。此外，因?yàn)橥ㄟ^確保所要求的樣本數(shù)目來執(zhí)行頻率分析，所以可以防止在頻率分析期間的分辨率的劣化，并且可以抑制測量范圍的減小。此外，頻率分析被執(zhí)行，而無需等待直到實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到所要求的樣本數(shù)目，這導(dǎo)致了脈搏測量時間的減少。注意，當(dāng)代替用“O”數(shù)據(jù)補(bǔ)充數(shù)據(jù)，在用實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)的最終值來補(bǔ)充數(shù)據(jù)之后，從原始信號中移除最終值時，也可以獲得相同的有利效果。另一方面，在移除中心值的情況下，如上所述出現(xiàn)不連續(xù)性，并且因此不能期望得到有利的效果。
[0052]復(fù)制單元16、頻率分析單元17和脈搏率計(jì)算單元18由微計(jì)算機(jī)(微控制器單元)來實(shí)現(xiàn)。更具體地，微計(jì)算機(jī)由CPU(中央處理單元)、非易失性存儲器等組成，并且將分別對應(yīng)于復(fù)制單元16、頻率分析單元17以及脈搏率計(jì)算單元18的程序存儲在非易失性存儲器中。通過使CPU執(zhí)行該程序來實(shí)現(xiàn)每個處理。放大器13、AD轉(zhuǎn)換器14和緩沖器15可以并入該微型計(jì)算機(jī)。
[0053]〈第二實(shí)施例〉
[0054]接下來，將描述第二實(shí)施例。每當(dāng)獲取了第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)時，根據(jù)第一實(shí)施例的頻率分析單元17對所要求的樣本數(shù)目的數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。在第二實(shí)施例中，每當(dāng)獲取了小于第一數(shù)據(jù)數(shù)目的數(shù)據(jù)的預(yù)定第三數(shù)據(jù)數(shù)目的數(shù)據(jù)時，對下述數(shù)據(jù)序列執(zhí)行第二和后續(xù)頻率分析，在該數(shù)據(jù)序列中，包括第三數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)數(shù)目的最新采樣數(shù)據(jù)之后是通過僅復(fù)制在第一數(shù)據(jù)數(shù)目的最新采樣數(shù)據(jù)當(dāng)中的第二數(shù)據(jù)數(shù)目的最后獲得的采樣數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)。具體地，在獲取了η個采樣數(shù)據(jù)之后，當(dāng)脈搏數(shù)據(jù)獲取單元100進(jìn)一步獲取了k(k為正整數(shù)，且k〈n)個采樣數(shù)據(jù)時，復(fù)制單元16使用第(k+Ι)至第(n+k)個采樣數(shù)據(jù)和通過復(fù)制第(n+k)個數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)來生成m個采樣數(shù)據(jù)，并且頻率分析單元17對該m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析?？梢愿鶕?jù)來自用戶的指令來改變第三數(shù)據(jù)數(shù)目。注意，除了頻率分析單元17執(zhí)行頻率分析的定時，第二實(shí)施例的組件類似于第一實(shí)施例的組件。
[0055]將在下面參照圖9描述根據(jù)第二實(shí)施例的脈搏計(jì)I的操作。在圖9所示的示例中，假設(shè)所要求的樣本數(shù)目是128;指示實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目的第一數(shù)據(jù)數(shù)目是48;指示為確保所要求樣本數(shù)目而補(bǔ)充的復(fù)制的數(shù)據(jù)的數(shù)目的第二數(shù)據(jù)數(shù)目是80;并且指示對應(yīng)于以其執(zhí)行第二和后續(xù)頻率分析的間隔的數(shù)據(jù)的數(shù)目的第三數(shù)據(jù)數(shù)目是8。注意，這些數(shù)目僅僅是示例并且沒有具體限制。在圖9中，如同在圖4所示的情況，由實(shí)線指示的每個矩形表示實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)，并且由虛線指示的每個矩形表示復(fù)制的采樣數(shù)據(jù)。黑色矩形區(qū)域表示在前一脈搏測量期間用于頻率分析的采樣數(shù)據(jù)。
[0056]在該具體示例中，第一脈搏測量類似于圖4中所示的第一實(shí)施例中的脈搏測量。具體地，當(dāng)開始測量并且獲取了 48個采樣數(shù)據(jù)時，執(zhí)行第一脈搏率測量。然而，在圖4所示的示例中，每當(dāng)獲取了48個采樣數(shù)據(jù)時，執(zhí)行第二和后續(xù)脈搏率測量，而在圖9所示的示例中，每當(dāng)獲取了 8個采樣數(shù)據(jù)時執(zhí)行測量。
[0057]更具體地，隨著從測量的開始時間的流逝，采樣數(shù)據(jù)dl、采樣數(shù)據(jù)d2和...被順序積累在緩沖器15中。當(dāng)從測量的開始計(jì)數(shù)的第48個采樣數(shù)據(jù)d48被積累在緩沖器15中時，復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d48。在復(fù)制完成時，復(fù)制單元16指令頻率分析單元17開始頻率分析處理。因此，頻率分析單元17對下述128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，其中從采樣數(shù)據(jù)dl到采樣數(shù)據(jù)d48的48個數(shù)據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d48。因此，獲得第一脈搏測量的結(jié)果。
[0058]在自從測量的開始度過了更多的時間之后，當(dāng)進(jìn)一步獲取第三數(shù)據(jù)數(shù)目的數(shù)據(jù)，即8個數(shù)據(jù)時，復(fù)制單元16復(fù)制新獲取的第8個數(shù)據(jù)。具體地，當(dāng)從測量開始計(jì)數(shù)的第56個采樣數(shù)據(jù)d56被積累在緩沖器15中時，復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d56。此外，頻率分析單元17對下述128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，其中作為第一數(shù)據(jù)數(shù)目的最新采樣數(shù)據(jù)的從采樣數(shù)據(jù)d9到采樣數(shù)據(jù)d56的48個數(shù)據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d56。因此，獲得第二脈搏測量的結(jié)果。
[0059]接下來，當(dāng)從測量的開始計(jì)數(shù)的第64個采樣數(shù)據(jù)d64被積累在緩沖器15中時，復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d64。頻率分析單元17對下述128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，其中作為第一數(shù)據(jù)數(shù)目的最新采樣數(shù)據(jù)的從采樣數(shù)據(jù)dl7到采樣數(shù)據(jù)d64的48個數(shù)據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d64。因此，獲得第三脈搏測量的結(jié)果。
[0060]類似地，當(dāng)從測量的開始計(jì)數(shù)的第72個采樣數(shù)據(jù)d72被存儲在緩沖器15中時，復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d72。頻率分析單元17對下述128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，其中作為第一數(shù)據(jù)數(shù)目的最新采樣數(shù)據(jù)的從采樣數(shù)據(jù)d25到采樣數(shù)據(jù)d72的48個數(shù)據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d72。因此，獲得第四脈搏測量的結(jié)果。此后，以相同的方式執(zhí)行測量。因此，每當(dāng)獲取了8個采樣數(shù)據(jù)時，執(zhí)行第二和后續(xù)測量。即，測量時間可以被減少到圖4所示的示例中的測量時間的六分之一。
[0061]如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例的脈搏計(jì)I，在第二和后續(xù)測量中，可以進(jìn)一步縮短測量間隔。注意，如圖9中所示，使用通過每當(dāng)執(zhí)行測量時使第三數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)移位所獲得的數(shù)據(jù)序列來執(zhí)行頻率分析。因此，緩沖器15優(yōu)選地被配置為環(huán)形緩沖器。
[0062]〈第三實(shí)施例〉
[0063]在根據(jù)上述第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的脈搏計(jì)I中，僅在積累了第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)之后，輸出在第一測量中獲得的脈搏率。因此，在第一測量中需要很長的時間來獲得脈搏率的輸出。為了解決該問題，在第三實(shí)施例中，與使用頻率分析的脈搏測量結(jié)合地使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量。
[0064]本文所描述的術(shù)語“使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量”是指通過檢測脈搏波形超過基準(zhǔn)值時的定時來計(jì)算脈搏率的方法。圖11是示意性示出使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量的曲線。如圖11中所示，在使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量中，監(jiān)視采樣數(shù)據(jù)的每個值，并且每次都檢測該值超過預(yù)定的基準(zhǔn)值時的定時。由于兩個鄰近定時之間的時間間隔對應(yīng)于脈搏間隔，所以基于該時間間隔來計(jì)算每分鐘的脈搏率。使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量的特征在于，測量時間比在使用FFT的脈搏率測量中更短。具體地，可以使用對應(yīng)于人類的一個脈搏的采樣數(shù)據(jù)來執(zhí)行使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量，而使用FFT的脈搏率測量需要對應(yīng)于人類的一個或多個脈搏的采樣數(shù)據(jù)。然而，在使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量的情況下，有必要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定基準(zhǔn)值。尤其當(dāng)使用圖2中所示的反射光學(xué)傳感器時，由于例如諸如手指的要測量的對象的位置在測量期間的變化而導(dǎo)致測量環(huán)境不穩(wěn)定，這使得難以唯一地確定基準(zhǔn)值。此外，因?yàn)橛斜匾獔?zhí)行采樣，使得可以在使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量中再現(xiàn)脈搏波形，所以優(yōu)選的是，使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量中的采樣周期比使用FFT的脈搏測量更短。因此，存在一種可能性，即LED發(fā)光時間增加，這導(dǎo)致了整個系統(tǒng)的電流消耗的增加。為此，在第三實(shí)施例中，在頻率分析所需要的數(shù)據(jù)不足的狀態(tài)下執(zhí)行使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量，并且在積累了頻率分析所需要的數(shù)據(jù)之后，將測量模式切換到使用頻率分析的脈搏測量。
[0065]圖10是示出根據(jù)第三實(shí)施例的脈搏計(jì)2的配置的框圖。脈搏計(jì)2包括脈搏數(shù)據(jù)獲取單元100、復(fù)制單元16、頻率分析單元17、脈搏率計(jì)算單元18、切換單元30、計(jì)數(shù)單元31以及脈搏率計(jì)算單元32。也就是說，脈搏計(jì)2具有下述配置，其中切換單元30、計(jì)數(shù)單元31和脈搏率計(jì)算單元32被添加到脈搏計(jì)I的配置。將省略與脈搏計(jì)I的組件相同的脈搏計(jì)2的組件的解釋，并且將描述附加的組件。
[0066]切換單元30在使用頻率分析的脈搏率測量和使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏率測量之間切換測量模式。具體地，切換單元30以下述方式執(zhí)行控制:該方式使得使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏率測量被執(zhí)行，直到所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到第一數(shù)據(jù)數(shù)目，并且在所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到第一數(shù)據(jù)數(shù)目之后，執(zhí)行使用頻率分析的脈搏率測量。切換單元30可以從使用頻率分析的脈搏率測量中的采樣周期改變使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏率測量中的采樣周期。例如，切換單元30可以以下述方式改變采樣周期:該方式使得以第一采樣周期獲取采樣數(shù)據(jù)，直到所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到第一數(shù)據(jù)數(shù)目，并且在所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到第一數(shù)據(jù)數(shù)目之后，以比第一采樣周期更長的第二采樣周期獲取采樣數(shù)據(jù)。
[0067]計(jì)數(shù)單元31和脈搏率計(jì)算單元32是實(shí)現(xiàn)使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏率測量的組件。
[0068]計(jì)數(shù)單元31用作檢測單元，并且檢測順序獲取的多個采樣數(shù)據(jù)中的每一個的值超過預(yù)定的基準(zhǔn)值時的定時。每當(dāng)多個采樣數(shù)據(jù)中的每一個的值超過預(yù)定的基準(zhǔn)值時，計(jì)數(shù)單元31就檢測該值超過預(yù)定的基準(zhǔn)值時的定時。
[0069]脈搏率計(jì)算單元32基于由計(jì)數(shù)單元31檢測的定時之間的時間間隔來計(jì)算脈搏率。根據(jù)切換單元30進(jìn)行的切換，脈搏率計(jì)算單元32測量脈搏率，直到獲取第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)。
[0070]下面將參照圖12來描述脈搏計(jì)2的操作。在第三實(shí)施例中，第一實(shí)施例中所說明的方法以及第二實(shí)施例中所說明的方法可以適用于使用頻率分析的脈搏率測量。然而，第三實(shí)施例說明了其中通過第一實(shí)施例中所說明的方法來執(zhí)行頻率分析的脈搏率測量的情況。在圖12所示的示例中，如在圖4所示的情況，假設(shè)所要求樣本數(shù)目是128;指示實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目的第一數(shù)據(jù)數(shù)目是48;并且指示為確保所要求的樣本數(shù)目而補(bǔ)充的復(fù)制的數(shù)據(jù)的數(shù)目的第二數(shù)據(jù)數(shù)目是80。注意，這些數(shù)字僅僅是示例，并且沒有具體限制。在圖12中，如在圖4所示的情況，由實(shí)線指示的每個矩形表示實(shí)際測量的采樣數(shù)據(jù)，并且由虛線指示的每個矩形表示復(fù)制的采樣數(shù)據(jù)。
[0071]在該具體示例中，使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的測量被重復(fù)，直到在開始測量之后獲取了48個采樣數(shù)據(jù)，并且在獲取了 48個采樣數(shù)據(jù)之后，重復(fù)使用頻率分析的脈搏測量。更具體地，脈搏計(jì)2以如下方式操作。首先，隨著從測量的開始時間的流逝，采樣數(shù)據(jù)dl、采樣數(shù)據(jù)d2和...被順序積累在緩沖器15中。在從測量的開始到第48個采樣數(shù)據(jù)d48被積累在緩沖器15中時的時段期間，切換單元30選擇通過計(jì)數(shù)單元31和脈搏率計(jì)算單元32的測量。因此，在該時間期間，計(jì)數(shù)單元31監(jiān)視順序獲取的采樣數(shù)據(jù)，并且檢測多個采樣數(shù)據(jù)中的每一個的值(AD轉(zhuǎn)換的值)從小于基準(zhǔn)值的值改變?yōu)榈扔诨虼笥诨鶞?zhǔn)值的值時的定時。脈搏率計(jì)算單元32基于由計(jì)數(shù)單元31檢測的兩個鄰近定時之間的時間間隔來計(jì)算脈搏率。通過計(jì)數(shù)單元31和脈搏率計(jì)算單元32進(jìn)行的脈搏率測量被重復(fù)，直到獲取了 48個采樣數(shù)據(jù)。在圖12所示的示例中，通過計(jì)數(shù)單元31和脈搏率計(jì)算單元32進(jìn)行的脈搏率測量被重復(fù)η次。每當(dāng)計(jì)數(shù)單元31以上述方式執(zhí)行計(jì)數(shù)時，通過計(jì)數(shù)單元31和脈搏率計(jì)算單元32進(jìn)行的脈搏率測量可以被執(zhí)行，或者可以被執(zhí)行一次。通過使用上述計(jì)數(shù)器系統(tǒng)執(zhí)行脈搏測量，可以在獲取第一數(shù)據(jù)數(shù)目的數(shù)據(jù)之前測量脈搏率。
[0072]當(dāng)采樣數(shù)據(jù)d48被積累在緩沖器15中時，切換單元30將測量切換為使用頻率分析的脈搏測量。復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d48，并且頻率分析單元17對下述128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，在128個數(shù)據(jù)序列中，從采樣數(shù)據(jù)dl到采樣數(shù)據(jù)d48的48個數(shù)目據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d48。脈搏率計(jì)算單元18基于所獲得的頻率分析結(jié)果來計(jì)算脈搏率。因此，完成第(n+1)個測量。
[0073]在從測量的開始更多的時間度過之后，當(dāng)從測量的開始計(jì)數(shù)的第96個采樣數(shù)據(jù)d96被積累在緩沖器15中時，復(fù)制單元16復(fù)制80個采樣數(shù)據(jù)d96。頻率分析單元17對下述128個數(shù)據(jù)序列執(zhí)行頻率分析，在128個數(shù)據(jù)序列中，從測量的開始計(jì)數(shù)的第49個采樣數(shù)據(jù)d49到從測量的開始計(jì)數(shù)的第96個采樣數(shù)據(jù)d96的48個數(shù)據(jù)序列之后是80個采樣數(shù)據(jù)d96。脈搏率計(jì)算單元18基于所獲得的頻率分析結(jié)果來計(jì)算脈搏率。因此，完成第(n+2)次測量。此后，每當(dāng)獲取了第一數(shù)據(jù)數(shù)目(在本示例中為48個)的采樣數(shù)據(jù)時，就以相同的方式重復(fù)基于頻率分析的脈搏率測量。如上所述，在圖12所示的示例中，每當(dāng)獲取了第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)時，執(zhí)行頻率分析。然而，每當(dāng)獲取了第三數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)時，可以執(zhí)行頻率分析。
[0074]如上所述，根據(jù)第三實(shí)施例，執(zhí)行使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的脈搏測量，直到獲取來第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)。因此，第一測量中的脈搏率可以被測量，而無需等等待直至第一數(shù)據(jù)數(shù)目的采樣數(shù)據(jù)被獲取。
[0075]已通過實(shí)施例的方式詳細(xì)描述了由本
【發(fā)明人】所作的本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，并且可以以各種方式進(jìn)行修改而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，在上述實(shí)施例中，采用其中通過圖2中所示的反射傳感器來獲取脈搏數(shù)據(jù)的配置。然而，也可以使用透射傳感器，它向手指發(fā)射光并且在與發(fā)光側(cè)相對的側(cè)接收透射穿過手指的光，從而獲取脈搏數(shù)據(jù)。注意，要測量的對象不限于人體，也可以是動物。要測量的一部分不限于手指，也可以是手臂、手掌或腳。本發(fā)明也可以應(yīng)用于使用脈搏血氧計(jì)的脈搏測量。此外，本發(fā)明的應(yīng)用不限于脈搏測量。本發(fā)明可以用作頻率分析裝置，以測量周期性人體運(yùn)動，諸如行走周期，并且也可以用于檢測結(jié)構(gòu)等的振動。第三實(shí)施例說明了其中在第一測量中將測量模式切換到使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的測量的配置。然而，不僅在第一測量中，而且當(dāng)在測量期間發(fā)生意外例如由于外部因素對數(shù)據(jù)的干擾時，可以將測量模式切換到使用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的測量。
[0076]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以視需要組合第一至第三實(shí)施例。
[0077]雖然已根據(jù)若干實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)以各種修改實(shí)施本發(fā)明并且本發(fā)明不限于上文所描述的示例。
[0078]此外，權(quán)利要求的范圍不受上文所描述的實(shí)施例限制。
[0079]此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，即使在稍后的審查期間修改，
【申請人】也意在涵蓋所有權(quán)利要求要素的等同形式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脈搏計(jì)，包括: 脈搏數(shù)據(jù)獲取單元，所述脈搏數(shù)據(jù)獲取單元順序地獲取用于脈搏率計(jì)算的采樣數(shù)據(jù)； 復(fù)制單元，當(dāng)所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到n(n為正整數(shù))時，所述復(fù)制單元使用所述η個采樣數(shù)據(jù)以及通過復(fù)制第η個采樣數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，來生成m(m為正整數(shù)，且m>n)個采樣數(shù)據(jù)； 頻率分析單元，所述頻率分析單元對所述m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析；以及 第一脈搏率計(jì)算單元，所述第一脈搏率計(jì)算單元基于所述頻率分析單元的分析的結(jié)果來計(jì)算脈搏率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏計(jì)，其中，每當(dāng)所述脈搏數(shù)據(jù)獲取單元獲取所述η個采樣數(shù)據(jù)時，所述復(fù)制單元生成所述m個采樣數(shù)據(jù)，并且所述頻率分析單元對所述m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏計(jì)，其中，當(dāng)在獲取了所述η個采樣數(shù)據(jù)之后，所述脈搏數(shù)據(jù)獲取單元進(jìn)一步獲取k(k為正整數(shù)，且k〈n)個采樣數(shù)據(jù)時，所述復(fù)制單元使用第(k+Ι)個至第(n+k)個采樣數(shù)據(jù)以及通過復(fù)制所述第(n+k)個數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，來生成所述m個采樣數(shù)據(jù)，并且所述頻率分析單元對所述m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏計(jì)，進(jìn)一步包括: 檢測單元，所述檢測單元檢測在由所述脈搏數(shù)據(jù)獲取單元順序獲取的數(shù)據(jù)中的每一個的值超過預(yù)定的基準(zhǔn)值時的定時；以及 第二脈搏率計(jì)算單元，所述第二脈搏率計(jì)算單元基于由所述檢測單元所檢測的定時的時間間隔來計(jì)算脈搏率，直到所述脈搏數(shù)據(jù)獲取單元獲取所述η個采樣數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏計(jì)，其中，所述脈搏數(shù)據(jù)獲取單元包括: 發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置向要測量的對象的血管發(fā)射光； 光電檢測器，所述光電檢測器檢測穿過所述血管的來自所述發(fā)光裝置的光；以及 轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器執(zhí)行來自所述光電檢測器的信號的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈搏計(jì)，其中，所述光電檢測器檢測來自所述發(fā)光裝置的光，所述光是從所述血管反射的。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏計(jì)，其中，所述頻率分析單元通過快速傅里葉變換來執(zhí)行頻率分析。8.—種頻率分析裝置，包括: 數(shù)據(jù)獲取單元，所述數(shù)據(jù)獲取單元順序地獲取采樣數(shù)據(jù)； 復(fù)制單元，當(dāng)所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到η(η為正整數(shù))時，所述復(fù)制單元使用所述η個采樣數(shù)據(jù)以及通過復(fù)制第η個采樣數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，來生成m(m為正整數(shù)，且m>n)個采樣數(shù)據(jù)；以及 頻率分析單元，所述頻率分析單元對所述m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。9.一種脈搏測量方法，包括: 脈搏數(shù)據(jù)獲取步驟，順序地獲取用于脈搏率計(jì)算的采樣數(shù)據(jù)； 復(fù)制步驟，當(dāng)所獲取的采樣數(shù)據(jù)的數(shù)目達(dá)到n(n為正整數(shù))時，使用所述η個采樣數(shù)據(jù)以及通過復(fù)制第η個采樣數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，來生成m(m為正整數(shù)，且m>n)個采樣數(shù)據(jù)； 頻率分析步驟，對所述m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析；以及 第一脈搏率計(jì)算步驟，基于所述頻率分析步驟中的分析的結(jié)果來計(jì)算脈搏率。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈搏測量方法，其中，每當(dāng)在所述脈搏數(shù)據(jù)獲取步驟中獲取所述η個采樣數(shù)據(jù)時，所述復(fù)制步驟生成所述m個采樣數(shù)據(jù)，并且所述頻率分析步驟對所述m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈搏測量方法，其中，當(dāng)在獲取了所述η個采樣數(shù)據(jù)之后，在所述脈搏數(shù)據(jù)獲取步驟中獲取k(k為正整數(shù)，且k〈n)個采樣數(shù)據(jù)時，所述復(fù)制步驟使用第(k+ 1)個至第(n+k)個采樣數(shù)據(jù)以及通過復(fù)制所述第(n+k)個數(shù)據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，來生成所述m個采樣數(shù)據(jù)，并且所述頻率分析步驟對所述m個采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈搏測量方法，進(jìn)一步包括: 檢測步驟，檢測在順序獲取的數(shù)據(jù)中的每一個的值超過預(yù)定的基準(zhǔn)值時的定時；以及 第二脈搏率計(jì)算步驟，基于由所檢測的定時的時間間隔來計(jì)算脈搏率，直到所述η個采樣數(shù)據(jù)被獲取。
【文檔編號】A61B5/024GK105877726SQ201610034237
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】廣島茜, 時本直也, 清水裕司
【申請人】瑞薩電子株式會社