JP6455994B2 - フォトプレチスモグラフィセンサ装置及び方法 - Google Patents
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Description
‐光源ユニットによって第一の光信号を生成するステップ;
‐光検出器ユニットによって第二の光信号を観察するステップ、当該第二の光信号はターゲットにおける上記第一の光信号の吸収を示す;
‐上記第二の光信号を観察することに応答して、トラックアンドホールドユニットと増幅ユニットとを有する環境光補償フィードバックループによって光検出器出力信号を受信するステップ;
トラックアンドホールドユニットの出力信号を基準信号と比較するステップ、当該トラックアンドホールドユニットの出力信号は上記光検出器出力信号に基づく;
‐上記比較に基づいて上記トラックアンドホールドユニットへ増幅ユニットによって補償電流を供給するステップ。
第一の期間中、発光ダイオード210がオフになる。トラックアンドホールド回路260は"トラックモード"にある。トラックアンドホールド(若しくはサンプルアンドホールド、SHA)素子は一定時間アナログ値を格納する。これは従って連続時間信号を離散時間信号へ変換する。積分ホールドは入力自体を格納するのではなく、入力の積分を格納する(積分ホールド素子は積分サンプルアンドホールド素子ともよばれる)。トラックアンドホールド素子では、トラックモードにある間出力が入力に続く。ホールドモードにスイッチされると、最後の入力レベルがホールドされる。積分ホールド素子は積分モード中入力信号を積分し、ホールドモードにスイッチされるときに積分値(入力に等しくない)を格納する。トラックアンドホールド回路260の出力は基準電圧VR(これは例えばゼロ電圧若しくは何らかの他の所望のDC電圧レベルであり得る)と比較される。当該比較から得られる(例えば減算器回路255を用いて得られる)差が、その後例えばトランスコンダクタンスアンプ250であり得る第一の増幅ユニット250を用いて補償電流に変換される。トランスコンダクタンスアンプ250は例えばレジスタ若しくは電圧制御電流源であり得るが、任意の他のトランスコンダクタンス増幅手段も同様に適切である。基準電圧VRは例えばマイクロコントローラ270によって固定若しくは制御され得る。
Claims (13)
- フォトプレチスモグラフィセンサ装置であって、
第一の光信号を生成するように構成される光源ユニットと、
第二の光信号を観察するように構成される光検出器ユニットであって、当該第二の光信号はターゲットにおける前記第一の光信号の吸収を示し、当該光検出器ユニットがさらに前記第二の光信号を観察することに応答して光検出器出力信号を出力するように構成される、光検出器ユニットと、
前記光検出器出力信号を受信するように構成されるトラックアンドホールドユニットを有する環境光補償フィードバックループと、
補償電流と前記光検出器出力信号の和を増幅するため、及び前記トラックアンドホールドユニットの入力へ増幅信号を供給するための、第二の増幅ユニットとを有し、
前記フォトプレチスモグラフィセンサ装置が、前記トラックアンドホールドユニットの出力信号を基準電圧と比較するように構成され、
前記環境光補償フィードバックループが、前記光源ユニットがオフの間前記比較に基づいて前記第二の増幅ユニットへ前記基準電圧との差に対応する前記補償電流を供給し、前記光源ユニットがオンの間前記光源ユニットがオンにされる直前のオフのタイミングにおける前記比較に基づいて前記第二の増幅ユニットへ前記補償電流を供給するように構成される第一の増幅ユニットを有する、フォトプレチスモグラフィセンサ装置。 - 前記第二の増幅ユニットがトランスインピーダンスアンプを有する、請求項1に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記第一の増幅ユニットがトランスコンダクタンスアンプを有し、当該トランスコンダクタンスアンプがレジスタ及び/又は電圧制御電流源を有する、請求項1に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記フォトプレチスモグラフィセンサ装置が前記第二の増幅ユニットから出力信号を受信するように構成されるアナログデジタル変換器を有する、請求項1に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記フォトプレチスモグラフィセンサ装置が前記光源ユニットを制御するように構成される光源ドライバユニットをさらに有する、請求項1に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記フォトプレチスモグラフィセンサ装置が同期検出器をさらに有する、請求項1に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記フォトプレチスモグラフィセンサ装置が前記光源ユニットを制御するように構成される光源ドライバユニットをさらに有し、前記同期検出器が前記光源ドライバユニットと同期して動作するように構成される、請求項6に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記フォトプレチスモグラフィセンサ装置が前記同期検出器から出力信号を受信するように構成されるアナログデジタル変換器を有する、請求項6に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記同期検出器が、ローパスフィルタが後に続く同期整流器を有する、請求項6に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記同期整流器が信号を+1又は−1で乗算する、請求項9に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 前記フォトプレチスモグラフィセンサ装置が前記基準電圧を調節するように構成されるマイクロコントローラをさらに有する、請求項1に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置。
- 光源ユニットによって第一の光信号を生成するステップと、
ターゲットにおける前記第一の光信号の吸収を示す第二の光信号を光検出器ユニットによって観察するステップと、
前記第二の光信号を観察することに応答して、トラックアンドホールドユニットと第一の増幅ユニットとを有する環境光補償フィードバックループによって光検出器出力信号を受信するステップと、
前記トラックアンドホールドユニットの出力信号を基準電圧と比較するステップであって、前記トラックアンドホールドユニットの出力信号が前記光検出器出力信号に基づく、ステップと、
前記光源ユニットがオフの間前記比較に基づいて前記トラックアンドホールドユニットへ前記第一の増幅ユニットによって前記基準電圧との差に対応する補償電流を第二の増幅ユニットに供給し、前記光源ユニットがオンの間前記光源ユニットがオンにされる直前のオフのタイミングにおける前記比較に基づいて前記トラックアンドホールドユニットへ前記第一の増幅ユニットによって前記補償電流を第二の増幅ユニットに供給するステップとを有し、
前記第二の増幅ユニットが、前記補償電流と前記光検出器出力信号の和を増幅し、及び前記トラックアンドホールドユニットの入力へ増幅信号を供給する、フォトプレチスモグラフィセンサ法。 - フォトプレチスモグラフィセンサ装置を制御するコンピュータ上でコンピュータプログラムが実行されるとき、請求項1に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ装置に請求項12に記載のフォトプレチスモグラフィセンサ法のステップを実行させるためのコンピュータプログラムコード手段を有する、フォトプレチスモグラフィセンサコンピュータプログラム。
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