JP6193966B2 - 身体インピーダンスの測定方法およびシステム - Google Patents
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Description
水和レベルα1/Zbody
Zbody=(Vbody/(Vin−Vbody))×Zin
肺の中の空気αZbody
含み、いずれも本発明の意図と範囲内であることを理解するであろう。
Claims (20)
- ユーザの身体インピーダンス(Zbody)を算出する方法であって、当該方法が、
第1の電極部、第2の電極部、およびアナログ/デジタル信号処理ユニットのみを有するウェアラブルセンサデバイスをユーザに接続するステップと、
第1のインピーダンス(Zin1)を介して前記第1の電極部に、第2のインピーダンス(Zin2)を介して第2の電極部に、電圧信号(Vin)をかけて出力信号を得るステップと、
前記第1および第2の電極部間の差動電圧(differential voltage:Vbody)を、前記出力信号を利用して測定するステップと、
測定した差動電圧(Vbody)、電圧信号(Vin)、第1のインピーダンス(Zin1)、および第2のインピーダンス(Zin2)を用いて前記身体インピーダンス(Zbody)を算出するステップとを具えることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記電圧信号(Vin)は、前記第1および第2の電極部のインピーダンスが前記身体インピーダンス(Zbody)より小さくなるような上昇・下降時間を有する方形波またはパルス信号であることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、さらに、前記測定された差動電圧(Vbody)と前記身体インピーダンス(Zbody)の算出の品質を向上させるために前記出力信号を処理することを特徴とする方法。
- 請求項3に記載の方法において、前記処理がさらに、
前記出力信号に複数の機能を実行するステップ、
前記出力信号をフィルタリングするステップ、
前記出力信号をデジタル化するステップ、および
前記出力信号を処理してノイズおよび/またはアーティファクトを除去するステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法において、前記機能は、整流、絶対値、平方関数、サンプルアンドホールド関数、およびトラックアンドホールド関数のいずれかを含むことを特徴とする方法。
- 請求項4に記載の方法において、前記フィルタリングは、アナログフィルタリング、アナログ等化、および増幅のいずれかを実行するローパスフィルタで行われることを特徴とする方法。
- 請求項4に記載の方法において、前記出力信号の処理は、デシメーションフィルタ、デジタル等化、デジタル増幅、アーティファクト除去、およびベースラインワンダー除去を用いたいずれかのデジタルフィルタリングを実行することを含むことを特徴とする方法。
- 請求項4に記載の方法において、さらに、
年齢、身長、人種、食事、体重、性別、および第1と第2の電極部間の距離、のいずれかを含むユーザ情報を用いて前記出力信号を処理することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記身体インピーダンス(Zbody)は、
式 Zbody=(Vbody/(Vin−Vbody))×(Zin1+Zin2)
を用いることを特徴とする方法。 - 請求項9に記載の方法において、ユーザの水和レベルα1/Zbodyと前記水和レベルが、年齢、身長、人種、食事、体重、性別、および第1と第2の電極部間の距離、のいずれかを含むユーザ情報とともにZbodyを用いて算出されることを特徴とする方法。
- 請求項9に記載の方法において、前記ユーザの肺の中の空気αZbodyおよび呼吸速度と呼吸深さが、年齢、身長、人種、食事、体重、性別、および第1と第2の電極部間の距離、のいずれかを含むユーザ情報とともにZbodyの変化をモニタすることにより決定されることを特徴とする方法。
- ユーザの身体インピーダンス(Zbody)を算出するシステムであって、
第1の電極部、第2の電極部、およびアナログ/デジタル信号処理ユニットと、電圧発生器とのみを有しユーザに接続されるウェアラブルセンサデバイスを具え、
前記電圧発生器が、第1のインピーダンス(Zin1)を介して前記第1の電極部に、第2のインピーダンス(Zin2)を介して第2の電極部に、電圧信号(Vin)をかけて出力信号を生成し、
前記ウェアラブルセンサデバイスが、前記出力信号を用いて前記第1および第2の電極部間の差動電圧(differential voltage:Vbody)を測定し、測定した差動電圧(V body )、電圧信号(Vin)、第1のインピーダンス(Zin1)、および第2のインピーダンス(Zin2)を用いて前記身体インピーダンス(Zbody)を算出することを特徴とするシステム。 - 請求項12に記載のシステムにおいて、前記第1のインピーダンス(Zin1)と第2のインピーダンス(Zin2)は、抵抗、コンデンサ、インダクタ、スイッチ、および変圧器の任意の組み合わせであることを特徴とするシステム。
- 請求項12に記載のシステムにおいて、前記電圧信号(Vin)は、前記第1および第2の電極部のインピーダンスが前記身体インピーダンス(Zbody)より小さくなるような上昇・下降時間を有する方形波またはパルス信号であることを特徴とするシステム。
- 請求項12に記載のシステムにおいて、さらに、
前記ウェアラブルセンサデバイスに接続されたアナログ/デジタル信号処理ユニットを具え、当該アナログ/デジタル信号処理ユニットが、前記測定された差動電圧(Vbody)と前記身体インピーダンス(Zbody)の算出の品質を向上させるべく出力信号を処理することを特徴とするシステム。 - 請求項15に記載のシステムにおいて、前記アナログ/デジタル信号処理ユニットは:
前記出力信号に複数の機能を実行するステップ、
フィルタを用いて前記出力信号をフィルタリングするステップ、
アナログ−デジタルコンバータ(ADC)を用いて前記出力信号をデジタル化するステップ、および
デジタル信号処理を用いて前記出力信号を処理してノイズおよび/またはアーティファクトを除去するステップ、
により前記出力信号を処理することを特徴とするシステム。 - 請求項16に記載のシステムにおいて、前記機能は、整流、絶対値、平方関数、サンプルアンドホールド関数、およびトラックアンドホールド関数のいずれかを含むことを特徴とするシステム。
- 請求項16に記載のシステムにおいて、前記フィルタはローパスフィルタであって、アナログフィルタリング、アナログ等化、および増幅のいずれかを実行することを特徴とするシステム。
- 請求項16に記載のシステムにおいて、前記デジタル信号処理を用いた出力信号の処理は、デシメーションフィルタ、デジタル等化、デジタル増幅、アーティファクト除去、およびベースラインワンダー除去を用いたいずれかのデジタルフィルタリングを実行することを含むことを特徴とするシステム。
- 請求項12に記載のシステムにおいて、前記身体インピーダンス(Zbody)は、
式 Zbody=(Vbody/(Vin−Vbody))×(Zin1+Zin2)
を用いて算出されることを特徴とするシステム。
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