JP2014135987A - Sensor terminal for acquiring signal including quasi-periodic delimiter pulse, and signal acquisition method - Google Patents
Sensor terminal for acquiring signal including quasi-periodic delimiter pulse, and signal acquisition method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014135987A JP2014135987A JP2013005041A JP2013005041A JP2014135987A JP 2014135987 A JP2014135987 A JP 2014135987A JP 2013005041 A JP2013005041 A JP 2013005041A JP 2013005041 A JP2013005041 A JP 2013005041A JP 2014135987 A JP2014135987 A JP 2014135987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- pulse
- signal acquisition
- time
- acquisition time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 23
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 17
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000013144 data compression Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
本発明は、準周期的に出現する区切りパルスを含む信号を取得するセンサー端末に関し、特にその消費電力を低減する技術に関する。 The present invention relates to a sensor terminal that acquires a signal including a break pulse that appears quasi-periodically, and more particularly to a technique for reducing the power consumption thereof.
電池駆動の小型無線センサー端末は、多くの用途で有用なものとして期待されている。例えば、ヘルスケア分野に於いて、心電用小型無線センサー端末は、日常生活を続けながら長時間にわたって、心電データを携帯しているスマートフォンに無線送信し続ける装置として期待されている。これらのセンサー端末は、違和感をなくするために小型であることが求められ、従って、小型電池により長時間駆動するための低消費電力化が求められる。 Battery-powered small wireless sensor terminals are expected to be useful in many applications. For example, in the healthcare field, an electrocardiographic small wireless sensor terminal is expected as a device that continues to wirelessly transmit electrocardiographic data to a smartphone carrying the electrocardiogram for a long time while continuing daily life. These sensor terminals are required to be small in order to eliminate a sense of incongruity, and accordingly, low power consumption is required to drive for a long time with a small battery.
この低消費電力化のために、センシングで取得したデータを圧縮する方法が提案されてきた。それはデータ圧縮によって無線送信するデータ量を削減することで、無線通信のための消費電力を低減できるためである。しかしながら、データ圧縮方式は、ADC(アナログ−デジタル変換)に伴う消費電力を低減できない問題があった。その理由は、取得された全てのデータはADC処理されるためである。特に、心電用無線センサー端末においては、ADCに伴う消費電力が全消費電力のなかで支配的であることが知られており、その削減が求められている。 In order to reduce the power consumption, a method of compressing data acquired by sensing has been proposed. This is because power consumption for wireless communication can be reduced by reducing the amount of data to be wirelessly transmitted by data compression. However, the data compression method has a problem that power consumption associated with ADC (analog-digital conversion) cannot be reduced. The reason is that all acquired data is subjected to ADC processing. Particularly, in the electrocardiographic wireless sensor terminal, it is known that the power consumption associated with the ADC is dominant in the total power consumption, and the reduction thereof is required.
特許文献1では、ADCのサンプリング周波数を変更することで取得するデータ量を削減して、消費電力を低減する方法が開示されている。これは、心電図のR波のように信号量が急峻に変化する領域ではサンプリング周波数を高め、信号量が緩やかに変化する領域ではサンプリング周波数を低くすることで、全体としてのデータ量を削減し、ADCの消費電力を低減するというものである。
特許文献1では、ADCのサンプリング周波数を変更することで取得するデータ量を削減して、ADCの消費電力を低減している。しかしながら、特許文献1では、サンプリング周波数を切り替える方式であるため、大まかな区間単位でしかサンプリング間隔を変えられないという問題があった。また、心電データに加えて、可変であるところのサンプリング周波数に関する情報も一緒に保存もしくは送信するため、その分データが増加するという問題があった。この方式を細かな波形変動に対応させようとすると、その追加分の情報が多くなりサンプル点節減の効果が損なわれる。従って、大まかな波形変動にしか対応できず、きめ細かな省電力ができないという問題があった。
In
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、センシングにより取得するデータをきめ細かに制御することでデータ取得量を削減することでADCの消費電力を低減しつつ、突発的な信号量の急峻な変化に対しても、正確なセンシングによるデータの取得を行うことができるセンサー端末を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the power consumption of the ADC while reducing the data acquisition amount by finely controlling the data acquired by sensing, and suddenly. It is to provide a sensor terminal that can acquire data by accurate sensing even with a sudden change in signal amount.
準周期的に出現する区切りパルスを含む信号を取得し前記信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換手段と、前記信号を取得する信号取得時刻を決定するタイミング計算手段と、を備え、前記タイミング計算手段は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて、次の前記信号取得時刻を決定する、センサー端末である。 An analog-to-digital converter that acquires a signal including a delimiter pulse that appears quasi-periodically and converts the signal into a digital signal; and a timing calculator that determines a signal acquisition time for acquiring the signal. The calculation means is a sensor terminal that determines the next signal acquisition time based on the converted digital signal each time the conversion is performed.
準周期的に出現する区切りパルスを含む信号を取得し前記信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換工程と、前記信号を取得する信号取得時刻を決定するタイミング計算工程と、を備え、前記タイミング計算工程は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて、次の信号取得時刻を決定する、信号取得方法である。 An analog-to-digital conversion step of acquiring a signal including a delimiter pulse that appears quasi-periodically and converting the signal into a digital signal; and a timing calculation step of determining a signal acquisition time for acquiring the signal. The calculation step is a signal acquisition method in which the next signal acquisition time is determined based on the converted digital signal every time the conversion is performed.
本発明によれば、センシングにより取得するデータ量を削減することでADCの消費電力を低減しつつ、突発的な信号量の急峻な変化に対しても、正確なセンシングによるデータの取得を行うことができるセンサー端末を提供することができる。さらに、取得するデータ量の削減に伴って、ストレージ容量およびデータ送信電力が節減される効果も有する。 According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption of an ADC by reducing the amount of data to be acquired by sensing, and to acquire data by accurate sensing even for a sudden change in signal amount. It is possible to provide a sensor terminal that can In addition, the storage capacity and data transmission power can be reduced as the amount of data to be acquired is reduced.
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the preferred embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following.
図1は、本発明の実施形態のセンサー端末の構成を示すブロック図である。図1において、電極10から入力されたアナログ信号はADC(アナログ−デジタル変換器)11でデジタル信号に変換される。このデジタル信号に基づいて次のデータ取得タイミング計算13を行い、算出された次のデータ取得タイミングを、経路20を通じてADC11に伝達する。ADC11は、経路20を通じて与えられるデータ取得タイミングでデータ取得を行う。取得されたデータは、ストレージ14に蓄積されたあと無線送信15される、もしくは直接無線送信15してもよい。上記において、データ取得タイミング計算13は、センサー端末が内蔵するプロセッサーなどの計算資源によって行われる。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a sensor terminal according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an analog signal input from the
時刻t_iに取得されたデータをv(t_i)と記述する。ある時刻t_kまでに取得されたデータの集合{v(t_k),v(t_(k−1)),v(t_(k−2)),v(t_(k−3)),…}を{v(t_k_)}と略記する。本実施形態では、次のデータ取得タイミングt_(k+1)を、それ以前に取得したデータの集合{v(t_k_)}に基づいて計算する。これはt_(k+1)が{v(t_k_)}の関数であることを意味し、数式で
t_(k+1)=f({v(t_k_)}) 数式1
と表すことができる。ここでf( )はある関数で、その具体的な例は後で説明する。数式1で使用するデータの範囲、すなわち、過去何点前までのデータを使用するかは使用するアルゴリズムに依存し、一つ前のデータだけを使う場合から、すべてのデータを使う場合まで可能である。
Data acquired at time t_i is described as v (t_i). A set of data {v (t_k), v (t_ (k-1)), v (t_ (k-2)), v (t_ (k-3)), ...} acquired until a certain time t_k. Abbreviated as {v (t_k_)}. In the present embodiment, the next data acquisition timing t_ (k + 1) is calculated based on the previously acquired data set {v (t_k_)}. This means that t_ (k + 1) is a function of {v (t_k_)}, and t_ (k + 1) = f ({v (t_k_)})
It can be expressed as. Here, f () is a function, and a specific example thereof will be described later. The range of data used in
図2に、本実施形態のセンサー端末によるデータ取得の様子を説明するグラフを示す。これは心電図の例であり、vは心電信号(電圧)、tは時間である。曲線は心電図であり、黒丸1は取得されたサンプルデータ、白丸3は取得されないサンプルデータを表す。本実施形態では、一定間隔Tですべてのサンプルデータを一旦取得するのではなく、それまで取得したデータから次のデータ取得タイミングを数式1に基づいて逐次計算し、そのタイミングでセンシングを行う。
FIG. 2 shows a graph for explaining the state of data acquisition by the sensor terminal of this embodiment. This is an example of an electrocardiogram, where v is an electrocardiogram signal (voltage) and t is time. A curve is an electrocardiogram, and a
すなわちデータ取得間隔Δは心電波形の状態によって適応的に変化する。信号が急激に変化する部分ではΔを短くし、ゆっくり変化する部分ではΔを長くする。これによって、信号波形の特徴を捉えつつ、取得データ量を削減することができる。図2において、白丸3のデータはセンシングそのものを行わない。このため、取得データ量が削減されるので、ADCに伴う消費電力を削減できる。上述のように、数式1に基づいて取得済みデータから次のデータ取得タイミングを適応的に逐次決めていく手法を、以下では適応センシングと呼ぶ。
That is, the data acquisition interval Δ changes adaptively depending on the state of the electrocardiogram waveform. Δ is shortened when the signal changes rapidly, and Δ is lengthened when the signal changes slowly. As a result, the amount of acquired data can be reduced while capturing the characteristics of the signal waveform. In FIG. 2, the data of the
適応センシングではデータ取得間隔が一定ではない。しかしながら、データ取得間隔についての情報を別途保存する必要はない。それは、取得したデータに時系列順に数式1を適用することで、順次Δを算出できるからである。一般的なデータ圧縮手法のなかには、別途Δに関する情報を保持する場合があった。そのためその分のデータ量が増加する問題があった。適応センシングでは、Δについての情報を別途保存する必要がなく、その分のデータ量の増加が生じないメリットがある。 In adaptive sensing, the data acquisition interval is not constant. However, it is not necessary to store information about the data acquisition interval separately. This is because Δ can be calculated sequentially by applying Formula 1 to the acquired data in chronological order. In general data compression methods, there is a case where information on Δ is separately stored. Therefore, there is a problem that the amount of data increases accordingly. In adaptive sensing, there is an advantage that there is no need to separately store information about Δ, and the amount of data does not increase accordingly.
また、センシング間隔を制御する手法として、特許文献1では、サンプリング周波数を制御する方法を開示している。しかしながら、サンプリング周波数を切り替える方式であるため、大まかな区間単位でしかサンプリング間隔を変えられないという問題があった。また、心電データに加えて、可変であるところのサンプリング周波数に関する情報も一緒に保存もしくは送信するため、その分データが増加するという問題があった。この方式を細かな波形変動に対応させようとすると、その追加分の情報が多くなりサンプル点節減の効果は損なわれる。従って、大まかな波形変動にしか対応できず、きめ細かな省電力ができないという問題があった。
As a method for controlling the sensing interval,
それに対して、本実施形態の適応センシングでは、データ取得のたびに、逐次、次のデータ取得タイミングを適応的に決めるため、信号の細かい変化に逐次追従できる利点がある。 On the other hand, the adaptive sensing according to the present embodiment has an advantage that the next data acquisition timing is adaptively determined every time data is acquired, so that it is possible to sequentially follow small changes in the signal.
ところで、適応センシングのみでは波形の特徴を捉え損ねる場合がある。例えば、心電図は図2に示すようにQ波、R波、S波、T波、P波などの複数の特徴的な波を含んでいる。このうちR波は突出して波高が高く鋭いパルス波であり、心電図を特徴付ける最も重要な波であるが、適応センシングでは時として捉え損ねることがある。 By the way, only adaptive sensing may fail to capture the characteristics of the waveform. For example, the electrocardiogram includes a plurality of characteristic waves such as a Q wave, an R wave, an S wave, a T wave, and a P wave as shown in FIG. Of these, the R wave is a sharp pulse wave that protrudes and has a high wave height, and is the most important wave that characterizes the electrocardiogram, but it can sometimes be missed by adaptive sensing.
図3は、心電図に適応センシングを適用した場合に生じる問題点を説明する図である。図3において、R波の手前のゆっくり変化する部分で黒丸6、黒丸7のようにデータがサンプリングされたとする。これら2点は信号量にあまり変化がないため、これらに基づいて算出される次のデータ取得間隔Δは長くなる。しかしながら、次のサンプリングの黒丸8の時刻には、鋭いR波のほとんどが終了しており、R波を捉え損なう結果となる。
FIG. 3 is a diagram for explaining problems that occur when adaptive sensing is applied to an electrocardiogram. In FIG. 3, it is assumed that data is sampled as indicated by black circles 6 and 7 in a slowly changing portion before the R wave. Since the signal amount does not change much at these two points, the next data acquisition interval Δ calculated based on them becomes long. However, at the time of the
このように、適応センシングのみでは、鋭いパルスを捉え損なう危険性がある。そこで、本実施形態では、図4に示すアルゴリズムを用いる。これは、基本的に適応センシングを用いながら、状況に応じてデータ取得間隔を調整することで、鋭いパルスの捉え損ないを防ぐものである。 Thus, adaptive sensing alone has a risk of failing to capture a sharp pulse. Therefore, in this embodiment, the algorithm shown in FIG. 4 is used. Basically, adaptive sensing is used, and the data acquisition interval is adjusted according to the situation, thereby preventing the loss of sharp pulses.
アルゴリズムの開始(ステップ100)後、センシングにより現在の時刻t_kにおけるセンス値v(t_k)を読み込む(ステップ110)。次に、取得済みのデータに基づいて、波形の変化の度合いを特徴付ける特徴量(詳しくは後述する)を算出する(ステップ120)。適応センシングでは、基本的に、この特徴量に基づいて次のデータ取得タイミングt_(k+1)を算出する(ステップ160)。 After the start of the algorithm (step 100), the sense value v (t_k) at the current time t_k is read by sensing (step 110). Next, based on the acquired data, a feature amount (details will be described later) that characterizes the degree of waveform change is calculated (step 120). In adaptive sensing, the next data acquisition timing t_ (k + 1) is basically calculated based on this feature amount (step 160).
この計算式、すなわち数式1の関数f( )はいくつかのパラメータを含んでおり、算出されるt_(k+1)の値はそのパラメータに依存する。それらのパラメータの集合を{P}と記すと、数式1はより詳しくは
t_(k+1)=f({v_k_},{P}) 数式2
と表される。このパラメータ{P}を状況に応じて変えることで、波形の特徴を捉え損なうことなく取得データ数の削減を実現する。本実施形態では、心電図のR波のように、信号波形の際立つ特徴となる高い波高の鋭いパルスが、ある程度定期的に生じる場合を想定する。そのようなパルスは、信号のまとまった一塊の区切りとして現れるため、ここでは区切りパルスと呼ぶ。
This calculation formula, that is, the function f () of
It is expressed. By changing this parameter {P} according to the situation, the number of acquired data can be reduced without losing the characteristics of the waveform. In the present embodiment, it is assumed that a sharp pulse with a high wave height, which is a distinguishing feature of a signal waveform, like a R wave of an electrocardiogram, periodically occurs to some extent. Since such a pulse appears as a block of a group of signals, it is referred to herein as a pulse.
図4のアルゴリズムでは、現在のセンシングが、区切りパルス内にあれば(ステップ130のYES分岐)、区切りパルス内間隔用パラメータを使って(ステップ180)、数式1を計算する(ステップ160)。もし、現在のセンシングが、区切りパルス内ではなく(ステップ130のNO分岐)、次の区切りパルスの近傍でもない(ステップ140のNO分岐)場合、広間隔用パラメータを使って(ステップ150)、数式1を計算する(ステップ160)。もし、現在のセンシングが、次の区切りパルスの近傍にいる場合(ステップ140のNO分岐)、狭間隔用パラメータを使って(ステップ170)、数式1を計算する(ステップ160)。
In the algorithm of FIG. 4, if the current sensing is within the delimiter pulse (YES branch of step 130),
ここで、区切りパルス近傍とは、区切りパルス開始のある程度手前の時刻を意味する。区切りパルス近傍の手前であれば信号はゆっくり変化するのでデータ取得間隔は広くてもよい。このため広間隔用のパラメータを使用する。他方、区切りパルス近傍以降では、区切りパルスがいつ生じても捉え損なうことがないように、データ取得間隔を狭くする必要がある。このため、狭間隔用のパラメータを使用する。区切りパルス内では短時間で大きな信号変化が起こるため、データ取得間隔を極力狭くする必要がある。このため、それに適した区切りパルス内間隔用パラメータを使用する。 Here, the vicinity of the break pulse means a time somewhat before the start of the break pulse. Since the signal changes slowly as long as it is in the vicinity of the delimiter pulse, the data acquisition interval may be wide. For this reason, parameters for wide intervals are used. On the other hand, after the vicinity of the delimiter pulse, it is necessary to narrow the data acquisition interval so that it is not missed whenever the delimiter pulse occurs. For this reason, parameters for narrow intervals are used. Since a large signal change occurs within a short time within the delimiter pulse, it is necessary to make the data acquisition interval as narrow as possible. For this reason, the parameter for the interval in a delimiter pulse suitable for it is used.
図2を使って、以上の動作を説明する。図2の心電図では上記の区切りパルスはR波に対応する。図2の左側のR波が終了した時点で、次のR波到来時刻(すなわち次のR波間隔)を予想する。その予想方法としては、例えば、前回のR波間隔(図2の左側のR波と、図には示されていないが更にその左のR波との間隔)を用いる方法がある。図2の左側のR波の終了時点で、前回のR波間隔は確定しているので、それを次の予想R波間隔として用いることができる。 The above operation will be described with reference to FIG. In the electrocardiogram of FIG. 2, the above-described delimiter pulse corresponds to the R wave. When the left R wave in FIG. 2 ends, the next R wave arrival time (that is, the next R wave interval) is predicted. As the prediction method, for example, there is a method of using the previous R wave interval (the interval between the left R wave in FIG. 2 and the left R wave not shown in the figure). Since the previous R wave interval has been determined at the end of the R wave on the left side of FIG. 2, it can be used as the next expected R wave interval.
あるいは直近のいくつかのR波間隔の平均値、もしくは適度に重み付けた平均値を用いても良い。これは直近のいくつかのR波間隔を入力データとする有限インパルス応答(Finite Impulse Response、FIRと略す)フィルタの出力を、次の予想R波間隔に用いることに対応する。あるいは、FIRフィルタの変わりに、無限インパルス応答(Infinite Impulse Response、IIRと略す)フィルタを用いても良い。例えば、次のIIRフィルタは好ましい例の一つである。
y(k+1)=(1−a)×x(k)+a×y(k) 数式3
0≦a≦1 数式4
ここで、x(k)は前回(最新)の実際に観測されたR波間隔、y(k)は前回の予想R波間隔、y(k+1)は次の予想R波間隔である。a=0の場合は、次の予想R波間隔として直前の実際のR波間隔を使うもので、既に述べた例に対応する。a=1は予想R波間隔として予め決められた定数を使うことに対応する。それらの中間のaを用いると、過去の実際のR波間隔を適度に重み付けして平均を取って、次の予想R波間隔を算出することに対応する。数式3でa<1の値を用いることで、実際に観測されたR波間隔に基づいて、適応的に次の予想R波間隔を逐次決めることができる。
Alternatively, an average value of some recent R wave intervals or an appropriately weighted average value may be used. This corresponds to the use of the output of a finite impulse response (abbreviated as FIR) filter having several recent R wave intervals as input data for the next expected R wave interval. Alternatively, an infinite impulse response (abbreviated as Infinite Impulse Response, IIR) filter may be used instead of the FIR filter. For example, the following IIR filter is one of the preferred examples.
y (k + 1) = (1−a) × x (k) + a × y (k)
0 ≦ a ≦ 1 Formula 4
Here, x (k) is the last (latest) actually observed R wave interval, y (k) is the previous expected R wave interval, and y (k + 1) is the next expected R wave interval. When a = 0, the immediately preceding actual R wave interval is used as the next expected R wave interval, which corresponds to the example already described. a = 1 corresponds to using a predetermined constant as the expected R wave interval. Using the intermediate a corresponds to calculating the next expected R wave interval by appropriately weighting and averaging the past actual R wave interval. By using the value of a <1 in
このように予想された次のR波到来時刻よりある程度手前の時刻t_nを用いて、前述の区切りパルス近傍を定義する。一般にR波は大まかに一定間隔であるが、厳密に一定ではなく、その人の状況によってある範囲で変動する。特に生体系の信号ではこのようなタイプのものが多い。そのようなR波間隔変動に対応するため、予想R波間隔よりマージンをもってある程度手前の時刻t_nを取り、それ以前では広いデータ取得間隔を許容し、それ以後、すなわち区切りパルス近傍内ではデータ取得間隔を狭くするようにする。これによって、区切りパルス(心電図ではR波)がある程度変動しても、捉え損いが生じないようにする。 Using the time t_n somewhat before the predicted next R-wave arrival time, the vicinity of the above-described delimiter pulse is defined. In general, R waves are roughly constant intervals, but are not strictly constant, and vary within a certain range depending on the situation of the person. In particular, there are many biological signals of this type. In order to cope with such fluctuations in the R wave interval, a time t_n slightly before the expected R wave interval is taken, a wide data acquisition interval is allowed before that, and the data acquisition interval thereafter, that is, in the vicinity of the delimiter pulse To narrow. As a result, even if the delimiter pulse (R wave in the electrocardiogram) fluctuates to some extent, it is prevented from being missed.
次区切りパルス近傍の算出の好ましい例は
c×y(k+1)+d 数式5
である。ここでc,dは数式5の値がy(k+1)より小さくなるように定められる係数である。区切りパルス近傍を定めるt_nは、前回の区切りパルスの時刻(図2の左側のR波の時刻)から数式5で算出される時間を経た時刻として決められる。区切りパルスの時刻の詳細については後で説明する。
A preferred example of calculating the vicinity of the next break pulse is c × y (k + 1) + d Equation 5
It is. Here, c and d are coefficients determined so that the value of Equation 5 is smaller than y (k + 1). T_n that defines the vicinity of the delimiter pulse is determined as the time after the time calculated by Equation 5 from the time of the previous delimiter pulse (the time of the R wave on the left side of FIG. 2). Details of the time of the separation pulse will be described later.
図4のアルゴリズムの終了条件(ステップ190)のNO分岐は、単純に次のデータ取得に行く場合に加えて、ある程度取得データが蓄積された時点でそれらを無線送信した後に、次のデータ取得を行う場合も含まれる。所定のデータ取得が終われば、終了条件(ステップ190のYES分岐)になり、全処理は終了する(ステップ200)。 The NO branch of the end condition (step 190) of the algorithm of FIG. 4 is not only when the next data acquisition is simply performed, but after the acquired data is accumulated to some extent, the next data acquisition is performed after wireless transmission. It includes cases where it is performed. When the predetermined data acquisition is completed, the end condition is satisfied (YES branch at step 190), and the entire process ends (step 200).
次に、図4の特徴量算出(ステップ120)について説明する。ここで算出するのは信号波形v(t)の変化の速さを表す量であり、典型例としては波形の微分の絶対値|v’(t)|=|dv(t)/dt|を用いる。実際には、離散的な取得データから微分を算出するため、例えば次の差分式によって計算される。
v’(t_k)=(v(t_k)−v(t_(k−1)))/(t_k−t_(k−1)) 数式6
離散サンプルデータにおける微分の計算法は種々の差分式が提案されているが、いずれを用いてもよい。数式6はそれらのうち最も簡単な例である。なお、実際には、v(t_k)として取得データそのものではなく、取得データ列をローパスフィルターで平滑化、あるいはノイズ除去した後の、時系列データを用いる。
Next, the feature amount calculation (step 120) in FIG. 4 will be described. What is calculated here is an amount representing the speed of change of the signal waveform v (t). As a typical example, the absolute value | v ′ (t) | = | dv (t) / dt | Use. Actually, in order to calculate the derivative from the discrete acquired data, for example, it is calculated by the following difference equation.
v ′ (t_k) = (v (t_k) −v (t_ (k−1))) / (t_k−t_ (k−1)) Equation 6
Various differential expressions have been proposed as a method for calculating the differential in the discrete sample data, and any of them may be used. Equation 6 is the simplest example of them. Actually, time series data after smoothing the acquired data string with a low-pass filter or removing noise is used as v (t_k) instead of the acquired data itself.
このほか後で述べるように一回微分v’(t)と2階微分v’’(t)=d2v(t)/dt2を組み合わせて、信号波形v(t)の変化の速さを表す特徴量として使ってもよい。 In addition, as described later, the speed of change in the signal waveform v (t) is obtained by combining the first derivative v ′ (t) and the second derivative v ″ (t) = d 2 v (t) / dt 2. It may be used as a feature amount representing.
いま、時刻t_kにおける信号vの変化の速さを表す特徴量をF(t_k)と記す。このとき、次のデータ取得間隔Δ(t_(k+1))は以下のよう表される。
Δ(t_(k+1))=t_(k+1)−t_k=g(F(t_k)) 数式7.1
ただし、g(F(t_k))がある閾値より小さいときは、
Δ(t_(k+1))=T 数式7.2
ここでF( )は0以上の値を持つ関数であり、g(x)は引数xの減少関数で、Tの整数倍の値を取る。Tは最小サンプリング間隔である。もっとも計算が簡単なg( )の好ましい例は
g(x)=T×INT(h−e×x) 数式8
である。ここでINT( )は引数を何らかの意味で整数化する関数で、例えば引数を越えない最大の整数をとる関数、あるいは引数を下回らない最小の整数を取る関数、あるいは小数点以下を四捨五入する関数、などである。h,eは正の値を持つパラメータで、数式2のパラメータ{P}の例である。
Now, a feature amount indicating the speed of change of the signal v at time t_k is denoted as F (t_k). At this time, the next data acquisition interval Δ (t_ (k + 1)) is expressed as follows.
Δ (t_ (k + 1)) = t_ (k + 1) −t_k = g (F (t_k)) Equation 7.1
However, when g (F (t_k)) is smaller than a certain threshold value,
Δ (t_ (k + 1)) = T Equation 7.2
Here, F () is a function having a value of 0 or more, and g (x) is a decreasing function of the argument x and takes a value that is an integral multiple of T. T is the minimum sampling interval. A preferable example of g () that is most easily calculated is g (x) = T × INT (h−e × x).
It is. Here, INT () is a function that makes an argument an integer, for example, a function that takes the largest integer that does not exceed the argument, a function that takes the smallest integer that does not fall below the argument, or a function that rounds off the decimal point. It is. h and e are parameters having positive values, and are examples of the parameter {P} in
hは数式8の取れる最大値、すなわち最大データ取得間隔を決める。このため、既に説明した広間隔用パラメータとしてある大きい値h1のhを用い、狭間隔用パラメータとしてある小さい値h2のhを用い、区切りパルス内間隔用パラメータとしてh2よりさらに小さい値h3のhを使う、というのが好ましい実施形態の一つである。あるいは、区切りパルス内では、常に最小サンプリング間隔Tを用いても良い。
h determines the maximum value that
あるいは、算出されるデータ取得間隔の平均値が大きくなるよう広間隔用パラメータを定め、算出されるデータ取得間隔の平均値がそれより小さくなるように狭間隔用パラメータを定め、算出されるデータ取得間隔の平均値がさらに小さくなるように区切りパルス内間隔用パラメータを定めてもよい。 Alternatively, a wide interval parameter is determined so that the average value of the calculated data acquisition interval is increased, and a narrow interval parameter is determined so that the average value of the calculated data acquisition interval is smaller than that. The parameter for the interval within the delimiter pulse may be determined so that the average value of the interval is further reduced.
本発明の適応センシングでは、数式7.1および数式7.2を使って、時刻t_kまでの取得データから次のデータ取得時刻t_(k+1)を順次算出する。 In the adaptive sensing of the present invention, the next data acquisition time t_ (k + 1) is sequentially calculated from the acquired data up to time t_k using Equation 7.1 and Equation 7.2.
つぎに、図4のステップ130について詳しく説明する。これは現時刻において、信号が区切りパルス内にあるかどうかを判断するステップである。図5は、ステップ130を詳細に示したフローチャートである。現時刻で信号が区切りパルス内であることを状態変数S=1で表し、そうでないときS=0とする。
Next,
ステップ130の前ステップからのフローiは、まずS=0か否かをチェックされる。S=0のとき、すなわち前取得データが区切りパルスでなかった場合(ステップ131のYES分岐)、現取得データが区切りパルスに含まれるか否か、すなわち現取得データが区切りパルスの開始にあたるか否かをチェックする(ステップ132)。区切りパルスの開始であった場合(ステップ132のYES分岐)、状態変数Sを1に設定し(ステップ133)、ステップ130のYES分岐(図5のyフロー)に進む。これは現時点で区切りパルス内にいると判断されたことになる。他方、ステップ132でNOだった場合、図5のnフロー、すなわち区切りパルス外であると判断されたことになる。
The flow i from the previous step of
他方、ステップ130の前ステップからのフローiにおいてS=1であった場合、すなわち前取得データが区切りパルス内であった場合、ステップ131のNO分岐に進み、現取得データが区切りパルス外か否かをチェックする(ステップ134)。区切りパルス外(ステップ134のYES分岐)であった場合は、区切りパルスが終了したことを意味し、状態変数Sを0に戻して(ステップ135)、図5のnフローに進む。ステップ134でNO分岐の場合、現取得データもなお(前取得データと同様に)区切りパルス内にいることになるため、状態変数Sを1のままにして(ステップ133)、図5のyフローに進む。
On the other hand, if S = 1 in the flow i from the previous step of
以上のステップ130において使われる、取得データが区切りパルス内であるか否かの判断の方法を次に説明する。その判断には、既に説明した信号vの変化の速さを表す特徴量F( )を用いる。もっとも簡単なのは、F( )がある閾値THfを越えたか否かで判断する方法である。すなわち、
THf<F(t_k) 数式9
が成り立つとき、図5のステップ132で区切りパルス開始と判断する(YES分岐を取る)。図5ステップ134では、F(t_k)≦THfであったとき、区切りパルス終了と判断する(YES分岐をとる)。
Next, a method for determining whether or not the acquired data is within the delimiter pulse used in
THf <F (t_k)
Is satisfied, it is determined in
あるいは、区切りパルス内か否かの判断として、数式9が一定の時間連続して成り立つことを条件にしてもよい。それによって雑音などによる非常に狭いスパイク状パルスを区切りパルスと判断することを防ぐことができる。あるいは逆に、ある一定時間F(t_k)≦THfが成り立った場合にのみ区切りパルス終了と判断する(図5ステップ134のYES分岐)ようにしてもよい。これにより、一時的に短時間F(t_k)≦THfとなったのを区切りパルス終了と誤判断するのを防ぐことができる。
Alternatively, as a determination as to whether or not it is within a delimiter pulse, it may be conditional on
F( )として|v’|(信号の微分の絶対値)を用いる例は既に説明した。図2の心電図vの微分絶対値|v’|のグラフを図6Aに示す。時間微分の操作は一種のハイパスフィルタになっており、図2に示すような原信号が持つベースラインのシフトやドリフトの影響を除去し、区切りパルス(R波)などの特徴的な波の誤判断を防げるメリットがある。この場合、|v’|がある閾値THfを越えた時点を区切りパルス開始時刻とする。しかし、単純に|v’|がTHfを下回ったときに区切りパルス終了と判断すると誤判断が生じる。図6Aのサンプリング点5aのように、一時的にTHfを下回ることがあるからである。この場合、上述のようにある一定時間以上|v’|がTHfを下回った場合に区切りパルス終了と判断するようにする。
The example using | v ′ | (the absolute value of the derivative of the signal) as F () has already been described. FIG. 6A shows a graph of the differential absolute value | v ′ | of the electrocardiogram v of FIG. The operation of time differentiation is a kind of high-pass filter, which eliminates the effects of baseline shift and drift of the original signal as shown in FIG. There is merit that can prevent judgment. In this case, a time when | v ′ | exceeds a certain threshold value THf is set as a delimiter pulse start time. However, an erroneous determination occurs if it is determined that the end of the separation pulse is simply when | v ′ | is less than THf. This is because, like the
あるいは、特徴量F( )として、微分と2階微分組み合わせ
F(t_k)=p×|v’(t_k)|+q×|v’’(t_k)| 数式10
を用いてもよい。ここで、p,qはある定数である。図2の心電図の2階微分絶対値|v’’|を図6Bに示す。この場合、図6Aで一時的なくぼみになっているサンプリング点5aに対応するサンプリング点5bで大きな値を持つ。従って、数式10によって、区切りパルス内の一時的なくぼみを修正した特徴量を作ることができる。図6Cに数式10の例を示す。図6Aにおける一時的なくぼみサンプリング点5aに対応するサンプリング点5cを閾値THf以上にすることができる。なお、離散サンプリングにおいてv’’を算出する方法としては、次の差分式を用いることができる。
v’’(t_k)=(v’(t_k)−v’(t_(k−1)))/(t_k−t_(k−1)) 数式11
v’は数式6によって計算できる。
以上のほか、図2のような原信号も特徴量に取り入れるなど、特徴量のとり方はいろいろな方式が可能である。
Alternatively, as the feature amount F (), the differential and second-order differential combination F (t_k) = p × | v ′ (t_k) | + q × | v ″ (t_k) |
May be used. Here, p and q are certain constants. The second-order differential absolute value | v ″ | of the electrocardiogram of FIG. 2 is shown in FIG. 6B. In this case, the
v ″ (t_k) = (v ′ (t_k) −v ′ (t_ (k−1))) / (t_k−t_ (k−1))
v ′ can be calculated by Equation 6.
In addition to the above, various methods can be used for taking the feature amount, such as incorporating the original signal as shown in FIG.
また以上では、データ取得間隔(数式7.1)を計算するのに使う特徴量と、区切りパルスか否かを判断するのに使う特徴量は同じものである場合を説明した。これらの特徴量は必ずしも同じである必要はなく、目的に応じて異なっていてもよい。たとえば、前者の特徴量として|v’|を用い、後者の特徴量として数式10を使うなどしてもよい。
Further, the case has been described above where the feature quantity used to calculate the data acquisition interval (Formula 7.1) and the feature quantity used to determine whether or not it is a delimiter pulse are the same. These feature amounts do not necessarily have to be the same, and may differ depending on the purpose. For example, | v ′ | may be used as the former feature quantity and
以上の本実施形態によれば、ADCに要する大きな消費電力を削減できるメリットがある。その理由は、信号の変化の速さを表す特徴量を取得済みデータから算出し、それに基づいて次のデータ取得間隔をオンライン処理でリアルタイムに決める適応センシングを用いるからである。これによって、変化の緩やかな部分のデータ取得数を低減できるためADCの消費電力を削減できる。 According to the embodiment described above, there is an advantage that the large power consumption required for the ADC can be reduced. The reason is that adaptive sensing is used in which a feature amount representing the speed of signal change is calculated from acquired data, and the next data acquisition interval is determined in real time by online processing based on the calculated feature amount. As a result, the number of data acquisitions in a slowly changing portion can be reduced, and the power consumption of the ADC can be reduced.
また、細かいサンプリング間隔のすべての点でデータ取得していた場合、ADCに伴う消費電力が大きくなるのみならず、それらのデータを保持できる容量のストレージ(あるいはメモリ)が必要であるという問題があった。しかし、本実施形態では、前記特徴量を計算するためのわずかなデータをメモリに保持すればよく、細かいサンプリング間隔のすべてのデータを保持する必要がない利点がある。本実施形態では、適応センシングで適度に間引いた後のデータを保持するストレージ(図1のストレージ14)がありさえすればよい。このように本実施形態では、データ保存デバイスの容量を節減するメリットがある。なお、適応センシングでは、不等間隔でデータを取得するが、データ取得間隔は取得データから順次算出できるため、データ間隔に関する情報を保持する必要はない。
In addition, when data is acquired at all points of a fine sampling interval, there is a problem that not only the power consumption associated with the ADC increases, but also storage (or memory) having a capacity capable of holding such data is necessary. It was. However, this embodiment has an advantage that only a small amount of data for calculating the feature amount needs to be held in the memory, and it is not necessary to hold all data at a fine sampling interval. In this embodiment, it is only necessary to have a storage (
さらに、本実施形態によれば、出現周期が変動する波高が高い急峻なパルス、すなわち区切りパルスを含む信号に対しても、適応センシングを適用できる利点がある、その理由は、区切りパルス内の領域、区切りパルス近傍の領域、それら以外の領域、と信号を特徴的な領域に分け、それぞれの領域に適したデータ取得間隔を算出するからである。そして、これによって、急峻な区切りパルスを捉え損なうことなく適応センシングを適応することができるからである。
(比較例)
本発明に対する比較例として、一定間隔のセンシングで取得したデータのある部分を捨てることで、無線送信するデータ量を削減し、消費電力を低減する例を説明する。図7は心電図のセンシングを示すグラフである。これは心電データ(電圧)vの時間tによる変化を示すもので、曲線は心電図、丸印(黒丸1および白丸2)はセンシングで取得したデータを表す。センシングは一定時間間隔Tで行われる。
Furthermore, according to the present embodiment, there is an advantage that adaptive sensing can be applied even to a steep pulse with a high wave height whose appearance period varies, that is, a signal including a delimiter pulse. This is because the signal is divided into regions that are close to the delimiter pulse, regions other than those, and characteristic regions, and data acquisition intervals suitable for the respective regions are calculated. As a result, adaptive sensing can be applied without losing a steep break pulse.
(Comparative example)
As a comparative example for the present invention, an example will be described in which a certain amount of data acquired by sensing at regular intervals is discarded, thereby reducing the amount of data to be wirelessly transmitted and reducing power consumption. FIG. 7 is a graph showing ECG sensing. This shows the change of the electrocardiogram data (voltage) v with time t, the curve represents the electrocardiogram, and the circles (
本比較例では、まず一定のセンシング間隔Tですべての丸印(黒丸1および白丸2)のデータを取得し、しかる後、波形の特徴を残す範囲でデータを捨てる。図7においては、黒丸1のデータのみを残し、白丸2のデータは捨てるという処理を行う。すなわち、波形がゆっくり変化する部分では、まばらなデータでも波形の特徴を捉えることができるため、黒丸1の間隔を長くしてその間の多くの白丸2のデータを捨てる。R波のように波形が急峻に変化する部分では、鋭いパルス波形の特徴を損なわないように細かくデータを残す。以上の方法で波形の特徴を損なわない程度に、取得したデータ捨てることでデータの圧縮を行う。
In this comparative example, first, data of all the circles (
上述のデータの圧縮処理を行う無線センサー端末のブロック図を図8に示す。電極10から入力されたアナログ心電信号はADC11でデジタル信号に変換され、ストレージ12に蓄積される。ここでADC11には、アナログフィルターやアナログ増幅器など信号がデジタル変換される前のアナログ処理も含むものとする。ストレージ12は、磁気ストレージ、不揮発メモリ、揮発メモリいずれであってもよい。ある程度のまとまった量のデータがストレージ12に蓄積された後、それらのデータはデータ圧縮16される。圧縮されたデータはストレージ14に一旦蓄積されたのち、無線送信15される。なお、場合によっては、ストレージ14に一旦蓄積することなく直接無線送信15することもあるし、あるいはストレージ14に保持するのみで無線送信15しないこともある。ストレージ12と14は同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
FIG. 8 shows a block diagram of a wireless sensor terminal that performs the above-described data compression processing. The analog electrocardiogram signal input from the
上記の比較例の効果としては、ストレージ14の容量を低減できること、および、無線送信15の消費電力を削減できることが挙げられる。しかしながら、比較例の方式ではADCの処理に伴う消費電力を低減することはできない。一方、本発明によれば、ADCの処理に伴う消費電力を低減することができるため、この点において本発明は比較例に対して有利な性能を有する。
As an effect of the above comparative example, the capacity of the
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it is also included within the scope of the present invention. Not too long. Moreover, although a part or all of said embodiment may be described also as the following additional remarks, it is not restricted to the following.
付記
(付記1)
準周期的に出現する区切りパルスを含む信号を取得し前記信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換手段と、前記信号を取得する信号取得時刻を決定するタイミング計算手段と、を備え、
前記タイミング計算手段は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて、次の前記信号取得時刻を決定する、センサー端末。
(付記2)
前記タイミング計算手段は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて前記信号の変化の大きさに対応する特徴量を逐次算出し、前記特徴量に基づいて次の前記信号取得時刻を決定する、付記1に記載のセンサー端末。
(付記3)
前記タイミング計算手段は、前記特徴量に基づいて前記デジタル信号が前記パルス期間内か否かを判定し、前記判定に基づいて次の前記信号取得時刻を決定する、付記2に記載のセンサー端末。
(付記4)
前記タイミング計算手段は、過去の前記パルスの出現間隔に基づいて次の前記パルス出現開始時刻と終了時刻とを予想し、前記パルス出現開始時刻の所定時間前から前記パルス出現開始時刻までのパルス近傍期間と、前記パルス出現開始時刻から前記パルス出現終了時刻までのパルス内期間と、前記パルス近傍期間と前記パルス期間の両期間以外の期間と、に応じて前記信号取得時刻を決定する算出方法を定める、付記1から3の内の1項記載のセンサー端末。
(付記5)
前記パルス内期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値より小さく、
前記両期間以外の期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値より大きい、
付記4に記載のセンサー端末。
(付記6)
前記パルス内期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値より小さく、
前記両期間以外の期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値より大きい、
付記4に記載のセンサー端末。
(付記7)
前記特徴量は、前記デジタル信号の差分の絶対値に比例する量である、付記2から6の内の1項記載のセンサー端末。
(付記8)
前記特徴量は、前記デジタル信号の差分の絶対値と、前記差分の差分の絶対値とに基づく、付記2から7の内の1項記載のセンサー端末。
(付記9)
準周期的に出現する区切りパルスを含む信号を取得し前記信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換工程と、前記信号を取得する信号取得時刻を決定するタイミング計算工程と、を備え、
前記タイミング計算工程は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて、次の信号取得時刻を決定する、信号取得方法。
(付記10)
前記タイミング計算工程は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて前記信号の変化の大きさに対応する特徴量を逐次算出し、前記特徴量に基づいて次の前記信号取得時刻を決定する、付記9に記載の信号取得方法。
(付記11)
前記タイミング計算工程は、前記特徴量に基づいて前記デジタル信号が前記パルス期間内か否かを判定し、前記判定に基づいて次の前記信号取得時刻を決定する、付記10に記載の信号取得方法。
(付記12)
前記タイミング計算工程は、過去の前記パルスの出現間隔に基づいて次の前記パルス出現開始時刻と終了時刻とを予想し、前記パルス出現開始時刻の所定時間前から前記パルス出現開始時刻までのパルス近傍期間と、前記パルス出現開始時刻から前記パルス出現終了時刻までのパルス内期間と、前記パルス近傍期間と前記パルス期間の両期間以外の期間と、に応じて前記信号取得時刻を決定する算出方法を定める、付記9から11の内の1項記載の信号取得方法。
(付記13)
前記パルス内期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値より小さく、
前記両期間以外の期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値より大きい、
付記12に記載の信号取得方法。
(付記14)
前記パルス内期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値より小さく、
前記両期間以外の期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値より大きい、
付記12に記載の信号取得方法。
(付記15)
前記特徴量は、前記デジタル信号の差分の絶対値に比例する量である、付記10から14の内の1項記載の信号取得方法。
(付記16)
前記特徴量は、前記デジタル信号の差分の絶対値と、前記差分の差分の絶対値とに基づく、付記10から15の内の1項記載の信号取得方法。
Appendix (Appendix 1)
An analog-to-digital conversion means for acquiring a signal including a break pulse appearing quasi-periodically and converting the signal into a digital signal; and a timing calculation means for determining a signal acquisition time for acquiring the signal,
The timing calculation means determines the next signal acquisition time based on the converted digital signal each time the conversion is performed.
(Appendix 2)
The timing calculation means sequentially calculates a feature amount corresponding to the magnitude of change of the signal based on the converted digital signal every time the conversion is performed, and the next signal based on the feature amount The sensor terminal according to
(Appendix 3)
The sensor terminal according to
(Appendix 4)
The timing calculation means predicts the next pulse appearance start time and end time based on the past appearance interval of the pulse, and the vicinity of the pulse from a predetermined time before the pulse appearance start time to the pulse appearance start time. A calculation method for determining the signal acquisition time in accordance with a period, an intra-pulse period from the pulse appearance start time to the pulse appearance end time, and a period other than both the pulse vicinity period and the pulse period. The sensor terminal according to one of the
(Appendix 5)
The maximum value of the signal acquisition time interval in the intra-pulse period is smaller than the maximum value of the signal acquisition time interval in the near pulse period,
The maximum value of the signal acquisition time interval in a period other than the two periods is greater than the maximum value of the signal acquisition time interval in the pulse vicinity period.
The sensor terminal according to appendix 4.
(Appendix 6)
The average value of the signal acquisition time intervals in the intra-pulse period is smaller than the average value of the signal acquisition time intervals in the near pulse period.
An average value of the signal acquisition time intervals in a period other than the two periods is greater than an average value of the signal acquisition time intervals in the pulse vicinity period.
The sensor terminal according to appendix 4.
(Appendix 7)
The sensor terminal according to any one of
(Appendix 8)
8. The sensor terminal according to
(Appendix 9)
An analog-to-digital conversion step of acquiring a signal including a break pulse appearing quasi-periodically and converting the signal into a digital signal, and a timing calculation step of determining a signal acquisition time for acquiring the signal,
The timing calculation step is a signal acquisition method in which a next signal acquisition time is determined based on the converted digital signal every time the conversion is performed.
(Appendix 10)
The timing calculation step sequentially calculates a feature amount corresponding to the magnitude of change of the signal based on the converted digital signal every time the conversion is performed, and the next signal based on the feature amount The signal acquisition method according to
(Appendix 11)
The signal acquisition method according to
(Appendix 12)
The timing calculation step predicts the next pulse appearance start time and end time based on the previous pulse appearance interval, and the vicinity of the pulse from a predetermined time before the pulse appearance start time to the pulse appearance start time. A calculation method for determining the signal acquisition time in accordance with a period, an intra-pulse period from the pulse appearance start time to the pulse appearance end time, and a period other than both the pulse vicinity period and the pulse period. 12. The signal acquisition method according to one of
(Appendix 13)
The maximum value of the signal acquisition time interval in the intra-pulse period is smaller than the maximum value of the signal acquisition time interval in the near pulse period,
The maximum value of the signal acquisition time interval in a period other than the two periods is greater than the maximum value of the signal acquisition time interval in the pulse vicinity period.
The signal acquisition method according to
(Appendix 14)
The average value of the signal acquisition time intervals in the intra-pulse period is smaller than the average value of the signal acquisition time intervals in the near pulse period.
An average value of the signal acquisition time intervals in a period other than the two periods is greater than an average value of the signal acquisition time intervals in the pulse vicinity period.
The signal acquisition method according to
(Appendix 15)
15. The signal acquisition method according to
(Appendix 16)
16. The signal acquisition method according to
1、6、7、8 黒丸
2 白丸
3 白丸
5a、5b、5c サンプリング点
10 電極
11 ADC(アナログ−デジタル変換器)
13 データ取得タイミング計算
12、14 ストレージ
15 無線送信
16 データ圧縮
20 経路
1, 6, 7, 8
13 Data
Claims (10)
前記タイミング計算手段は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて、次の前記信号取得時刻を決定する、センサー端末。 An analog-to-digital conversion means for acquiring a signal including a break pulse appearing quasi-periodically and converting the signal into a digital signal; and a timing calculation means for determining a signal acquisition time for acquiring the signal,
The timing calculation means determines the next signal acquisition time based on the converted digital signal each time the conversion is performed.
前記両期間以外の期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の最大値より大きい、
請求項4に記載のセンサー端末。 The maximum value of the signal acquisition time interval in the intra-pulse period is smaller than the maximum value of the signal acquisition time interval in the near pulse period,
The maximum value of the signal acquisition time interval in a period other than the two periods is greater than the maximum value of the signal acquisition time interval in the pulse vicinity period.
The sensor terminal according to claim 4.
前記両期間以外の期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値は、前記パルス近傍期間における前記信号取得時刻の間隔の平均値より大きい、
請求項4に記載のセンサー端末。 The average value of the signal acquisition time intervals in the intra-pulse period is smaller than the average value of the signal acquisition time intervals in the near pulse period.
An average value of the signal acquisition time intervals in a period other than the two periods is greater than an average value of the signal acquisition time intervals in the pulse vicinity period.
The sensor terminal according to claim 4.
前記タイミング計算工程は、前記変換がされる毎に、前記変換した前記デジタル信号に基づいて、次の信号取得時刻を決定する、信号取得方法。 An analog-to-digital conversion step of acquiring a signal including a break pulse appearing quasi-periodically and converting the signal into a digital signal, and a timing calculation step of determining a signal acquisition time for acquiring the signal,
The timing calculation step is a signal acquisition method in which a next signal acquisition time is determined based on the converted digital signal every time the conversion is performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013005041A JP2014135987A (en) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | Sensor terminal for acquiring signal including quasi-periodic delimiter pulse, and signal acquisition method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013005041A JP2014135987A (en) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | Sensor terminal for acquiring signal including quasi-periodic delimiter pulse, and signal acquisition method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014135987A true JP2014135987A (en) | 2014-07-28 |
Family
ID=51413858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013005041A Pending JP2014135987A (en) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | Sensor terminal for acquiring signal including quasi-periodic delimiter pulse, and signal acquisition method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014135987A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017029628A (en) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 日本電信電話株式会社 | Heart beat detection method and heart beat detection device |
JP2022023914A (en) * | 2014-10-31 | 2022-02-08 | アイリズム・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | Physiological data monitoring method |
JP2022113566A (en) * | 2021-01-25 | 2022-08-04 | 日本無線株式会社 | Droplet detection device of surface acoustic wave sensor and droplet detection program |
EP3936833A4 (en) * | 2019-03-07 | 2022-12-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Measurement control apparatus and measurement control method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63293429A (en) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Shimadzu Corp | Data processor for spectrophotometer |
JP2003290174A (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-14 | Sofutorokkusu:Kk | Method for monitoring living body organ |
JP2010094236A (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Olympus Corp | Electrocardiographic signal detecting apparatus, heart treatment apparatus and electrocardiographic signal detection system |
JP2012020062A (en) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Ihara Denshi Kogyo Kk | Biosignal detecting device, control method used for the same, and program |
JP2012100161A (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Olympus Corp | A/d conversion device |
-
2013
- 2013-01-16 JP JP2013005041A patent/JP2014135987A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63293429A (en) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Shimadzu Corp | Data processor for spectrophotometer |
JP2003290174A (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-14 | Sofutorokkusu:Kk | Method for monitoring living body organ |
JP2010094236A (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Olympus Corp | Electrocardiographic signal detecting apparatus, heart treatment apparatus and electrocardiographic signal detection system |
JP2012020062A (en) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Ihara Denshi Kogyo Kk | Biosignal detecting device, control method used for the same, and program |
JP2012100161A (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Olympus Corp | A/d conversion device |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022023914A (en) * | 2014-10-31 | 2022-02-08 | アイリズム・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | Physiological data monitoring method |
JP2017029628A (en) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 日本電信電話株式会社 | Heart beat detection method and heart beat detection device |
EP3936833A4 (en) * | 2019-03-07 | 2022-12-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Measurement control apparatus and measurement control method |
US11672462B2 (en) | 2019-03-07 | 2023-06-13 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Measurement control apparatus and measurement control method |
AU2020231570B2 (en) * | 2019-03-07 | 2023-08-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Measurement control apparatus and measurement control method |
JP2022113566A (en) * | 2021-01-25 | 2022-08-04 | 日本無線株式会社 | Droplet detection device of surface acoustic wave sensor and droplet detection program |
JP7368403B2 (en) | 2021-01-25 | 2023-10-24 | 日本無線株式会社 | Drop detection device and drip detection program for surface acoustic wave sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10425790B2 (en) | Sensor device, sensor network system, and data compressing method | |
Deepu et al. | A joint QRS detection and data compression scheme for wearable sensors | |
Deepu et al. | A 3-lead ECG-on-chip with QRS detection and lossless compression for wireless sensors | |
US20130322215A1 (en) | Acoustic Sensor With An Acoustic Object Detector For Reducing Power Consumption In Front-End Circuit | |
JP2014135987A (en) | Sensor terminal for acquiring signal including quasi-periodic delimiter pulse, and signal acquisition method | |
CN110392548B (en) | Blood pressure data processing device, blood pressure data processing method, and blood pressure data processing program | |
EP2137822A1 (en) | System and method for annotating and compressing waveform data | |
US10516407B2 (en) | Signal processing device | |
JP5652266B2 (en) | Measuring device | |
JP2013055982A (en) | Atrial fibrillation decision apparatus, and method and program for deciding presence of atrial fibrillation | |
TWI644522B (en) | Electronic device, variable rate transmission method and signal reconstruction method | |
JP5998516B2 (en) | Pulsation detection device, electronic device and program | |
WO2014141682A1 (en) | Sensor terminal and signal acquisition method | |
US20230236623A1 (en) | Programmable drive sense unit | |
Giorgi | Lightweight Lossless Compression for $ N $-Dimensional Data in Multi-Sensor Systems | |
EP3824556B1 (en) | Systems and methods for low-power encoding of continuous physiological signals in a remote physiological monitor | |
WO2008118893A1 (en) | Differential entropy based encoding of data with variable length probabilistic codes | |
JP2009542154A (en) | Apparatus and method for converting an analog signal into a digital signal | |
US10797715B2 (en) | Filtering method and filter | |
EP2886044B1 (en) | System and a method for acquisition of ECG signals with motion artifact reduction. | |
US10432206B2 (en) | Method and device for operating an analog-to-digital converter for converting a signal | |
US10333541B1 (en) | Non-uniform sampeling | |
JP6399447B2 (en) | Infrared detector | |
US8878507B2 (en) | Control device, digital control power supply, and control method | |
WO2022215191A1 (en) | Heartbeat detection method and heartbeat detection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161025 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170509 |