JP6527286B2 - 心拍検出方法および心拍検出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、心電図波形から心拍間隔(R−R間隔)などの生体情報を抽出するための技術に係り、特に心電図波形をリアルタイムに取得しながら心拍を検出するための心拍検出方法および心拍検出装置に関するものである。
心拍数あるいはその変動はECG(Electrocardiogram、心電図)から得られる生体情報であり、スポーツ関連の分野においては運動強度の指標となるとともに、日常生活や安静状態においては自律神経機能の評価などに活用される。ECG波形は、心臓の電気的な活動を観測したものであり、電極を体表面に取り付けて計測する。ECG波形の誘導法、すなわち電極の配置には様々な種類があるが、例えば左右の胸部など、心臓を挟むように電極を配すると振幅の大きい安定した波形が得られる。ECG波形に対し心拍検出などのデータ処理を行う際には、ECG波形は一定の時間間隔でサンプリングされた離散的なデータ列として扱われる。
図9に、一般的なECG波形の例を示す。ECG波形は、連続した心拍の波形からなり、1つの心拍波形は、それぞれ心房や心室の活動を反映したP波、Q波、R波、S波、T波等の成分からなっている。そのうち、心室の収縮(心室筋の脱分極)に伴うものがR波であり、振幅も大きいため、心拍の検出はR波を目安にして行われることが多い。特に、ECG波形のサンプリングデータ列の時間差分を取ることにより、R波からS波への急峻な変化をピーク状に浮き立たせると、心拍を検出しやすくなる。1拍毎の心拍の間隔は、R−R間隔と称され、心拍変動の1次指標として扱われる。
関連する心拍検出方法として、以下のような文献が公知である。特許文献1には、ECG波形の基線の搖動を除去するための構成が開示されている。また、特許文献2には、波形の山と谷との振幅に基づいた閾値でR波を認識する構成が開示されている。
非特許文献1には、ECG波形を時間差分した値の変化をもとにR−R間隔などを求める方法が記載されている。具体的には、(n+1)番目のサンプリング値と(n−1)番目のサンプリング値との差の絶対値をとり、その値がある閾値を超えた時刻を記録し、連続する2つの閾値越え時刻の間隔をR−R間隔としている。
非特許文献1には、ECG波形を時間差分した値の変化をもとにR−R間隔などを求める方法が記載されている。具体的には、(n+1)番目のサンプリング値と(n−1)番目のサンプリング値との差の絶対値をとり、その値がある閾値を超えた時刻を記録し、連続する2つの閾値越え時刻の間隔をR−R間隔としている。
しかしながら、上記のような心拍検出方法には次のような問題点があった。ECG波形の時間差分値を用い、時間差分値がある閾値を超えたことに基づいて心拍を検出する方法では、時間差分値の振幅が小さい心拍を取りこぼす、あるいは、心拍ではないノイズを心拍と誤って検出する、といったミスを引き起こすことがある。
図10は、関連する心拍検出方法の問題点を説明する図であり、ECG波形のサンプリングデータの一部を示す図である。図10の横軸は時間、縦軸は心電位[μV]である。
図11は、図10のECG波形の時間差分値「(n+1)番目のサンプリング値−(n−1)番目のサンプリング値」を示す図であり、横軸は時間、縦軸は心電位の差分値[μV]である。ECG波形の時間差分をとることで、R波〜S波の急峻な心電位の低下に伴う下向きのピークが、心拍のリズムに沿って出現しているのが見て取れる。
図11は、図10のECG波形の時間差分値「(n+1)番目のサンプリング値−(n−1)番目のサンプリング値」を示す図であり、横軸は時間、縦軸は心電位の差分値[μV]である。ECG波形の時間差分をとることで、R波〜S波の急峻な心電位の低下に伴う下向きのピークが、心拍のリズムに沿って出現しているのが見て取れる。
また、図11中の◆印11は、非特許文献1の方法に則って、上記の下向きのピークに対する閾値THに基づいて検出した心拍時刻と、それに基づくR−R間隔[ms]とを示している。
図10のECG波形には、基線の搖動やノイズの重畳がみられる。その結果、図11では、振幅の小さいピークを検出し損ねたり(図11中の12の箇所)、ノイズを心拍として拾ったり(図11中の◆印13)してしまっている。
図10のECG波形には、基線の搖動やノイズの重畳がみられる。その結果、図11では、振幅の小さいピークを検出し損ねたり(図11中の12の箇所)、ノイズを心拍として拾ったり(図11中の◆印13)してしまっている。
"ECG Implementation on the TMS320C5515 DSP Medical Development Kit (MDK) with the ADS1298 ECG-FE",Texas Instruments Incorporated,<http://www.ti.com/lit/an/sprabj1/sprabj1.pdf>,2011
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、振幅が変動したり、ノイズが重畳したりしているECG波形データからでも、心拍およびその時刻を的確に検出することができる心拍検出方法および心拍検出装置を提供することを目的とする。
本発明の心拍検出方法は、生体の心電図波形のサンプリングデータ列からサンプリングデータの時間差分値をサンプリング時刻ごとに算出する第1のステップと、前記時間差分値を第1のFIFOバッファおよび第2のFIFOバッファに入力する第2のステップと、前記第2のFIFOバッファの出力を第3のFIFOバッファに入力し、この第3のFIFOバッファの出力を第4のFIFOバッファに入力する第3のステップと、前記第2のFIFOバッファに格納された前記時間差分値および前記第4のFIFOバッファに格納された前記時間差分値のうちの最小値Mをサンプリング時刻ごとに検出する第4のステップと、前記第4のステップで検出した最小値Mと前記第1のFIFOバッファの出力値aとの差分値M−aをサンプリング時刻ごとに算出し、この差分値M−aが閾値以上のときに、前記出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とする第5のステップとを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の心拍検出装置は、生体の心電図波形のサンプリングデータ列からサンプリングデータの時間差分値をサンプリング時刻ごとに算出するように構成された時間差分値算出部と、この時間差分値算出部が算出した時間差分値を入力とするように構成された第1のFIFOバッファおよび第2のFIFOバッファと、前記第2のFIFOバッファの出力を入力とするように構成された第3のFIFOバッファと、前記第3のFIFOバッファの出力を入力とするように構成された第4のFIFOバッファと、前記第2のFIFOバッファに格納された前記時間差分値および前記第4のFIFOバッファに格納された前記時間差分値のうちの最小値Mをサンプリング時刻ごとに検出するように構成された最小値検出部と、前記最小値検出部で検出された最小値Mと前記第1のFIFOバッファの出力値aとの差分値M−aをサンプリング時刻ごとに算出し、この差分値M−aが閾値以上のときに、前記出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とするように構成された心拍時刻決定部とを備えることを特徴とするものである。
本発明によれば、心電図波形のサンプリングデータ列からサンプリングデータの時間差分値をサンプリング時刻ごとに算出し、時間差分値を第1のFIFOバッファおよび第2のFIFOバッファに入力し、さらに第2のFIFOバッファの出力を第3のFIFOバッファに入力し、第3のFIFOバッファの出力を第4のFIFOバッファに入力して、第2のFIFOバッファに格納された時間差分値および第4のFIFOバッファに格納された時間差分値のうちの最小値Mを検出し、最小値Mと第1のFIFOバッファの出力値aとの差分値M−aが閾値以上のときに、出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とする。R波に由来する心電図波形のサンプリングデータの時間差分値は、下向きの鋭いピークを持ち、周囲に対して突出している。本発明では、このピークに対して、その周辺領域のサンプリングデータの時間差分値のクリアランスを確認することで、R波由来のピークを的確に検出できる。その結果、本発明では、心電図波形のサンプリングデータ列をリアルタイムに処理しながら、その時間差分値のR波由来のピークに対し、幅に対する感度と振幅変動に対する耐性を持たせた的確な検出を行うことができる。
[第1の実施例]
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例に係る心拍検出装置の構成を示すブロック図、図2は本実施例に係る心拍検出方法を説明するフローチャートである。心拍検出装置は、ECG波形のサンプリングデータ列を出力する心電計1と、ECG波形のサンプリングデータ列とサンプリング時刻の情報とを記憶する記憶部2と、ECG波形のサンプリングデータ列からサンプリングデータの時間差分値をサンプリング時刻ごとに算出する時間差分値算出部3と、時間差分値算出部3が算出した時間差分値を入力とするFIFOバッファ(First In,First Out)4−1およびFIFOバッファ4−2と、FIFOバッファ4−2の出力を入力とするFIFOバッファ4−3と、FIFOバッファ4−3の出力を入力とするFIFOバッファ4−4と、FIFOバッファ4−2に格納された時間差分値およびFIFOバッファ4−4に格納された時間差分値のうちの最小値Mをサンプリング時刻ごとに検出する最小値検出部5と、最小値MとFIFOバッファ4−1の出力値aとの差分値M−aが閾値X以上のときに、出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とする心拍時刻決定部6とを備えている。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例に係る心拍検出装置の構成を示すブロック図、図2は本実施例に係る心拍検出方法を説明するフローチャートである。心拍検出装置は、ECG波形のサンプリングデータ列を出力する心電計1と、ECG波形のサンプリングデータ列とサンプリング時刻の情報とを記憶する記憶部2と、ECG波形のサンプリングデータ列からサンプリングデータの時間差分値をサンプリング時刻ごとに算出する時間差分値算出部3と、時間差分値算出部3が算出した時間差分値を入力とするFIFOバッファ(First In,First Out)4−1およびFIFOバッファ4−2と、FIFOバッファ4−2の出力を入力とするFIFOバッファ4−3と、FIFOバッファ4−3の出力を入力とするFIFOバッファ4−4と、FIFOバッファ4−2に格納された時間差分値およびFIFOバッファ4−4に格納された時間差分値のうちの最小値Mをサンプリング時刻ごとに検出する最小値検出部5と、最小値MとFIFOバッファ4−1の出力値aとの差分値M−aが閾値X以上のときに、出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とする心拍時刻決定部6とを備えている。
以下、本実施例の心拍検出方法を説明する。ここでは、1つの心拍を検出し、その心拍時刻を得るまでの手順を説明する。このような心拍時刻の算出をECG波形データの期間にわたって繰り返すことによって、心拍時刻の時系列データが得られる。
本実施例では、ECG波形をサンプリングしたデータ列をD(i)とする。i(i=1,2,…)は1サンプリングのデータに付与される番号である。番号iが大きくなる程、サンプリング時刻が後になることは言うまでもない。
心電計1は、図示しない生体(人体)のECG波形を測定し、ECG波形のサンプリングデータ列D(i)を出力する。このとき、心電計1は、各サンプリングデータにサンプリング時刻の情報を付加して出力する。なお、ECG波形の具体的な測定方法は周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。
記憶部2は、心電計1から出力されたECG波形のサンプリングデータ列D(i)とサンプリング時刻の情報とを記憶する。
記憶部2は、心電計1から出力されたECG波形のサンプリングデータ列D(i)とサンプリング時刻の情報とを記憶する。
時間差分値算出部3は、サンプリングデータD(i)の時間差分値Y(i)を算出するため、サンプリングデータD(i)の1サンプリング後のデータD(i+1)と1サンプリング前のデータD(i−1)とを記憶部2から取得する(図2ステップS1)。そして、時間差分値算出部3は、サンプリングデータD(i)の時間差分値Y(i)を次式のようにサンプリング時刻ごとに算出する(図2ステップS2)。
Y(i)=D(i+1)−D(i−1) ・・・(1)
Y(i)=D(i+1)−D(i−1) ・・・(1)
時間差分値算出部3は、算出した時間差分値Y(i)をサンプリング時刻ごとにFIFOバッファ4−1に入力する(図2ステップS3)。入力された値は、FIFOバッファ4−1内に保持され、FIFOバッファ4−1の大きさに相当する時間(時間差分値がFIFOバッファ4−1に入力されてから出力されるまでの遅延時間)の後、評価に用いられることになる。
また、時間差分値算出部3は、算出した時間差分値Y(i)をFIFOバッファ4−2に入力する(図2ステップS4)。ただし、データの取得間隔は10ms程度に粗くしておいて差し支えない。したがって、例えばECG波形のサンプリング間隔が5msであれば、時間差分値算出部3は、2サンプリングに1回、時間差分値をFIFOバッファ4−2に入力すればよい。
FIFOバッファ4−2の出力はFIFOバッファ4−3に入力され(図2ステップS5)、FIFOバッファ4−3の出力はFIFOバッファ4−4に入力される(図2ステップS6)。FIFOバッファ4−2〜4−4は、一定の時間範囲での時間差分値の最小値(フロアレベル)を求めるためのものである。
FIFOバッファ4−3の大きさに相当する時間間隔L3(時間差分値がFIFOバッファ4−3に入力されてから出力されるまでの遅延時間)は、R波由来のピークの幅(概ね10ms程度である)に対して十分広くしておく必要があり、25ms程度が好ましい。また、FIFOバッファ4−2の大きさに相当する時間間隔L2(時間差分値がFIFOバッファ4−2に入力されてから出力されるまでの遅延時間)、およびFIFOバッファ4−4の大きさに相当する時間間隔L4(時間差分値がFIFOバッファ4−4に入力されてから出力されるまでの遅延時間で、L2=L4)は、100ms程度が適当である。また、FIFOバッファ4−1の大きさに相当する時間間隔L1は、L1=L2+L3/2とすればよい。したがって、上記の数値例で言えば、L1は112.5msとなる。L1=L2+L3/2かつL2=L4とすることにより、FIFOバッファ4−1の出力の時刻に対して、−(L2+L3/2)〜−(L3/2)の範囲と(L3/2)〜(L2+L3/2)の範囲について、出力値aが最小値Mよりも閾値X以上小さいかどうかを評価することができる。
最小値検出部5は、FIFOバッファ4−2に格納された時間差分値およびFIFOバッファ4−4に格納された時間差分値のうちの最小値Mをサンプリング時刻ごとに検出する(図2ステップS7)。
心拍時刻決定部6は、最小値検出部5が検出した最小値MとFIFOバッファ4−1の出力値aとの差分値M−aをサンプリング時刻ごとに算出し、この差分値M−aが閾値X以上の場合、すなわち式(2)が真となった場合(図2ステップS8においてyes)、出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とする(図2ステップS9)。
M−a≧X ・・・(2)
M−a≧X ・・・(2)
なお、出力値aは、時間差分値算出部3が算出した最新の時間差分値よりも時間間隔L1だけ過去の時間差分値であり、この出力値aのサンプリング時刻の情報は記憶部2から取得することが可能である。
図3は、図10に示したECG波形のサンプリングデータに関して、最小値MとFIFOバッファ4−1の出力値aとの差(M−a)の値を時間軸上にプロットした図である。(M−a)の値は、R波に合わせて上向きの鋭いピークを持ち、R波以外のところでは概ね0に近いかマイナスの値になる。したがって、(M−a)の値が閾値X以上となった時点を検出することで、R波を検出することができる。図3中の○印30は、式(2)により検出した心拍時刻とR−R間隔[ms]とを示している。本実施例の方法によれば、R波を的確に検出できていることが分かる。
さらに、心拍時刻決定部6内の心拍時刻修正部7は、FIFOバッファ4−1の出力値aと、FIFOバッファ4−1に格納されている、出力値aの1サンプリング後の値bと、FIFOバッファ4−1に格納されている、出力値aの2サンプリング後の値c、すなわち時間的に連続する3つの値の増減が反転しているかどうかを判定する(図2ステップS10)。具体的には、心拍時刻修正部7は、式(3)の真偽を評価する。
(b−a)×(c−b)≦0 ・・・(3)
(b−a)×(c−b)≦0 ・・・(3)
心拍時刻修正部7は、式(3)が真であった場合(ステップS10においてyes)、FIFOバッファ4−1の出力値aの1サンプリング後の値bを頂点とするピークをR波由来のピークと判断し、ステップS9で決定された心拍時刻の代わりに、値bのサンプリング時刻を心拍時刻として確定する(図2ステップS11)。FIFOバッファ4−1の出力値aについて式(2)が成立し、かつ式(3)が成立する場合、値bについても、M−b≧Xが成立する。つまり、値bのサンプリング時刻は、出力値aのサンプリング時刻よりも心拍時刻としてより適切である。こうして、本実施例では、より細かく心拍時刻を特定することができる。
なお、式(2)が成立し、式(3)が成立しない場合でも、ステップS9の処理により心拍時刻が決定されるが、この心拍時刻は、式(2)が成立し、かつ式(3)が成立した時点で、ステップS11の処理により修正され、心拍時刻が確定する。
また、時間差分値におけるR波由来のピークは下に凸のピークであるのに対し、式(3)では値bを頂点とする上に凸のピークの場合も真となるが、値bを頂点とする上に凸のピークの場合、式(2)で必ず偽となるため、問題とはならない。
また、時間差分値におけるR波由来のピークは下に凸のピークであるのに対し、式(3)では値bを頂点とする上に凸のピークの場合も真となるが、値bを頂点とする上に凸のピークの場合、式(2)で必ず偽となるため、問題とはならない。
ステップS8,S10が判定noの場合には、ステップS1に戻り、次のサンプリング時刻のサンプリングデータD(i)に処理対象を移す。同様に、ステップS11で心拍時刻が確定した場合にもステップS1に戻り、次のサンプリング時刻のサンプリングデータD(i)に処理対象を移せばよい。
こうして、ステップS1〜S11の処理を繰り返すことで、心拍時刻の時系列データが得られる。
こうして、ステップS1〜S11の処理を繰り返すことで、心拍時刻の時系列データが得られる。
図4は、図11で説明した関連する心拍検出方法でR波を検出し損ねている部分(図11中の12の箇所)を拡大した図である。本実施例によれば、時間差分値のピークの頂点の時刻に対して、時刻の範囲が−112.5ms〜−12.5ms(L4+L3/2で決まる時刻の範囲)で高さがXというクリアランスA1と、時刻の範囲が12.5ms〜112.5ms(L2+L3/2で決まる時刻の範囲)で高さがXというクリアランスA2とが設定される。つまり、このようなクリアランスA1,A2を有する時間差分値のピークをR波として検出するということである。
一方、図5は、図11で説明した関連する心拍検出方法でノイズをR波と誤って検出している部分(図11中の13の箇所)を拡大した図である。本実施例によれば、上記と同様に、図5の13の位置にある時間差分値のピークの頂点に対して、A1,A2という範囲が設定されるが、この範囲の中に周辺のノイズが入り込んできており、クリアランスが確保されていない(式(2)が成立しない)。したがって、本実施例の方法に従えば、13の位置にあるピークをR波として検出することはない。
心拍時刻決定部6は、例えばECG波形の取り始めの2秒間は心拍検出を行わず、その間の(M−a)の最大値を基に閾値Xの初期値を設定すればよい(図6ステップS12,S13)。ECG波形の取り始めの2秒間の(M−a)の最大値を(M−a)maxとすれば、心拍時刻決定部6は、例えば次式により閾値Xの初期値を設定する。
X=α×(M−a)max ・・・(4)
X=α×(M−a)max ・・・(4)
αは予め定められた係数である(0<α<1)。このように、ECG波形の取り始めの期間の(M−a)の値を用いることにより、ECG波形を採取する電極の特性や個人差等によらず、閾値Xの初期値を適切に設定することができる。
また、心拍時刻決定部6は、ステップS10,S11の処理で心拍を検出した際の(M−b)の直近の平均値を用いて閾値Xを更新してもよい。直近の複数回(例えば5回)の心拍を検出した際の(M−b)の各値の平均値を(M−b)aveとすれば、心拍時刻決定部6は、例えば次式により閾値Xを更新する(図7ステップS14,S15)。
X=α×(M−b)ave ・・・(5)
X=α×(M−b)ave ・・・(5)
このような閾値Xの更新を行なうことで、ECG波形のトレンドを反映することができる。また、心拍時刻決定部6は、ステップS8の判定を行なう際に、それまでに心拍を検出した際の(M−b)の各値の平均値を(M−b)aveとして、式(5)により閾値Xを更新してもよい。これにより、閾値Xの推移を安定化させることができる。
[第2の実施例]
第1の実施例で説明した心拍検出装置の記憶部2と時間差分値算出部3とFIFOバッファ4−1〜4−4と最小値検出部5と心拍時刻決定部6と心拍時刻修正部7とは、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置及びインターフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図8に示す。コンピュータは、CPU40と、記憶装置41と、インターフェース装置(以下、I/Fと略する)42とを備えている。I/F42には、心電計1などが接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の心拍検出方法を実現させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROM、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供され、記憶装置41に格納される。CPU40は、記憶装置41に記憶されたプログラムに従って第1の実施例で説明した処理を実行する。
第1の実施例で説明した心拍検出装置の記憶部2と時間差分値算出部3とFIFOバッファ4−1〜4−4と最小値検出部5と心拍時刻決定部6と心拍時刻修正部7とは、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置及びインターフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図8に示す。コンピュータは、CPU40と、記憶装置41と、インターフェース装置(以下、I/Fと略する)42とを備えている。I/F42には、心電計1などが接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の心拍検出方法を実現させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROM、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供され、記憶装置41に格納される。CPU40は、記憶装置41に記憶されたプログラムに従って第1の実施例で説明した処理を実行する。
本発明は、生体の心拍を検出する技術に適用することができる。
1…心電計、2…記憶部、3…時間差分値算出部、4−1〜4−4…FIFOバッファ、5…最小値検出部、6…心拍時刻決定部、7…心拍時刻修正部。
Claims (7)
- 生体の心電図波形のサンプリングデータ列からサンプリングデータの時間差分値をサンプリング時刻ごとに算出する第1のステップと、
前記時間差分値を第1のFIFOバッファおよび第2のFIFOバッファに入力する第2のステップと、
前記第2のFIFOバッファの出力を第3のFIFOバッファに入力し、この第3のFIFOバッファの出力を第4のFIFOバッファに入力する第3のステップと、
前記第2のFIFOバッファに格納された前記時間差分値および前記第4のFIFOバッファに格納された前記時間差分値のうちの最小値Mをサンプリング時刻ごとに検出する第4のステップと、
前記第4のステップで検出した最小値Mと前記第1のFIFOバッファの出力値aとの差分値M−aをサンプリング時刻ごとに算出し、この差分値M−aが閾値以上のときに、前記出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とする第5のステップとを含むことを特徴とする心拍検出方法。 - 請求項1記載の心拍検出方法において、
前記出力値aと、前記第1のFIFOバッファに格納されている、前記出力値aの1サンプリング後の値bと、前記第1のFIFOバッファに格納されている、前記出力値aの2サンプリング後の値cの3つの値の増減が、前記値bを境として反転しているときに、前記第5のステップで決定した心拍時刻の代わりに、前記値bのサンプリング時刻を心拍時刻として確定する第6のステップをさらに含むことを特徴とする心拍検出方法。 - 請求項1または2記載の心拍検出方法において、
前記第1のFIFOバッファの大きさに相当する時間間隔をL1、前記第2のFIFOバッファの大きさに相当する時間間隔をL2、前記第3のFIFOバッファの大きさに相当する時間間隔をL3、前記第4のFIFOバッファの大きさに相当する時間間隔をL4とするとき、L1=L2+L3/2かつL2=L4であることを特徴とする心拍検出方法。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の心拍検出方法において、
前記心電図波形の取り始めの所定期間の前記差分値M−aに基づいて前記閾値の初期値を設定する第7のステップをさらに含むことを特徴とする心拍検出方法。 - 請求項2記載の心拍検出方法において、
前記a,b,cの3つの値を用いて心拍時刻を複数回確定した際の各回の前記最小値Mと前記値bとの差分値M−bの平均値に基づいて前記閾値を更新する第8のステップをさらに含むことを特徴とする心拍検出方法。 - 生体の心電図波形のサンプリングデータ列からサンプリングデータの時間差分値をサンプリング時刻ごとに算出するように構成された時間差分値算出部と、
この時間差分値算出部が算出した時間差分値を入力とするように構成された第1のFIFOバッファおよび第2のFIFOバッファと、
前記第2のFIFOバッファの出力を入力とするように構成された第3のFIFOバッファと、
前記第3のFIFOバッファの出力を入力とするように構成された第4のFIFOバッファと、
前記第2のFIFOバッファに格納された前記時間差分値および前記第4のFIFOバッファに格納された前記時間差分値のうちの最小値Mをサンプリング時刻ごとに検出するように構成された最小値検出部と、
前記最小値検出部で検出された最小値Mと前記第1のFIFOバッファの出力値aとの差分値M−aをサンプリング時刻ごとに算出し、この差分値M−aが閾値以上のときに、前記出力値aのサンプリング時刻を心拍時刻とするように構成された心拍時刻決定部とを備えることを特徴とする心拍検出装置。 - 請求項6記載の心拍検出装置において、
前記出力値aと、前記第1のFIFOバッファに格納されている、前記出力値aの1サンプリング後の値bと、前記第1のFIFOバッファに格納されている、前記出力値aの2サンプリング後の値cの3つの値の増減が、前記値bを境として反転しているときに、前記心拍時刻決定部によって決定された心拍時刻の代わりに、前記値bのサンプリング時刻を心拍時刻として確定する心拍時刻修正部をさらに備えることを特徴とする心拍検出装置。
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