JP6839717B2 - 周囲光相殺を備えたバイオセンシングデバイス - Google Patents
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- 生体感知装置であって、
光源回路と、
光感知回路と、
前記光感知回路に結合され、前記光感知回路により生成される電流を電圧に変換するように構成されるトランスインピーダンス増幅器と、
前記トランスインピーダンス増幅器に結合され、前記トランスインピーダンス増幅器からの前記電圧をデジタル値に変換するように構成されるアナログデジタルコンバータ(ADC)と、
前記ADCと前記光源回路とに結合されるコントローラであって、
第1の周囲感知フェーズと第2の周囲感知フェーズとが後に続く光源感知フェーズを開始し、前記光源感知フェーズと前記第1の周囲感知フェーズとの間の第1の時間期間が前記第1及び第2の周囲感知フェーズの間の第2の時間期間に等しく、
前記光源感知フェーズにおいて、前記光源回路がイネーブルされる一方で前記ADCからデジタル値を受信し、
前記第1及び第2の周囲感知フェーズの各々において、前記光源回路がディセーブルされる一方で前記ADCからデジタル値を受信し、
前記第1の周囲感知フェーズの間に受信されたデジタル値が前記第2の周囲感知フェーズの間に受信されたデジタル値の閾値内となるまで、前記第1及び第2の時間期間を等しく保つ一方で前記第2の時間期間を反復的に変更する、
ように構成される、前記コントローラと、
を含む、生体感知装置。 - 請求項1に記載の生体感知装置であって、
前記光感知回路が単一の光検出器を含む、生体感知装置。 - 請求項1に記載の生体感知装置であって、
前記光感知回路が第1の光検出器と第2の光検出器とを含む、生体感知装置。 - 請求項3に記載の生体感知装置であって、
腕に着けるバンドと、前記光源回路と前記トランスインピーダンス増幅器と前記ADCと前記コントローラとを収容する筐体とを更に含み、
前記筐体が第1及び第2の表面を含み、前記第1の表面が人の腕に対向して置かれるように構成され、前記第2の表面が前記第1の表面の反対であり、
前記第1の光検出器が前記第1の表面上に配置され、前記第2の光検出器が前記第2の表面上に配置される、生体感知装置。 - 請求項1に記載の生体感知装置であって、
前記コントローラが、前記第1及び第2の周囲感知フェーズの間に受信されたデジタル値の間の差の前記コントローラによる演算を通して、前記第1の周囲感知フェーズの間に受信されたデジタル値が前記第2の周囲感知フェーズの間に受信されたデジタル値の閾値内となるかを判定するように更に構成される、生体感知装置。 - 請求項5に記載の生体感知装置であって、
前記コントローラが前記差の2乗を演算するように更に構成される、生体感知装置。 - 請求項5に記載の生体感知装置であって、
前記コントローラが前記差の絶対値を演算するように更に構成される、生体感知装置。 - 請求項5に記載の生体感知装置であって、
前記コントローラが、
第1及び第2の周囲感知フェーズの複数セットを介する間に前記ADCから複数のデジタル値を読み出し、
各第1の周囲感知フェーズと対応する第2の周囲感知フェーズとの間に読み出された前記デジタル値の差の平均を計算する、
ように更に構成される、生体感知装置。 - 請求項1に記載の生体感知装置であって、
前記コントローラが、心拍数値と周辺酸素飽和値とパルス遷移時間とのうちの少なくとも1つを判定するように更に構成される、生体感知装置。 - システムであって、
第1の光検出器と、
前記第1の光検出器に結合され、前記第1の光検出器により生成される電流を電圧に変換するように構成される第1のトランスインピーダンス増幅器と、
第2の光検出器と、
前記第2の光検出器に結合され、前記第2の光検出器により生成される電流を電圧に変換するように構成される第2のトランスインピーダンス増幅器と、
前記第1及び第2のトランスインピーダンス増幅器からの電圧を対応するデジタル値に変換するように構成されるアナログデジタルコンバータ(ADC)と、
前記ADCに結合されるコントローラであって、
第1及び第2の周囲感知フェーズの複数のセットの間に光源がディセーブルされる一方で前記ADCからデジタル値を反復的に読み出し、前記第1の周囲感知フェーズが可変時間分離により所与のセットの前記第2の周囲感知フェーズから分離され、前記時間分離が第1及び第2の周囲感知フェーズの各後続のセットに応じて調節され、
周囲感知フェーズの各セットの間に読み出された前記デジタル値の間の差を計算し、
前記計算された差を処理することから周囲光の近似期間を判定し、
前記判定された近似周囲光期間を用いて、前記光源がイネーブルされる光源感知フェーズと、前記光源がディセーブルされる周囲感知フェーズとの時間分離を構成する、
ように構成される、前記コントローラと、
を含む、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記コントローラが、前記構成された時間期間により分離された光源及び周囲感知フェーズの間に前記ADCから読み出されたデジタル値を用いて人の生体物理学的パラメータを演算するように更に構成される、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
腕に着けるバンドと、前記光源回路と前記トランスインピーダンス増幅器と前記ADCと前記コントローラとを収容する筐体とを更に含み、
前記筐体が第1及び第2の表面を含み、前記第1の表面が人の腕に対向して置かれるように構成され、前記第2の表面が前記第1の表面の反対であり、
前記第1の光検出器が前記第1の表面上に配置され、前記第2の光検出器が前記第2の表面上に配置される、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記コントローラが、最小の計算された差に対応する前記調節された時間期間の判定を介して、前記周囲光の前記期間に近似するように更に構成される、システム。 - 請求項13に記載のシステムであって、
前記コントローラが、前記周囲光の前記近似された期間の整数倍数であるように前記時間期間を構成するように更に構成される、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記光源回路が発光ダイオード(LED)を含む、システム。 - 生体感知装置を較正する方法であって、
複数の反復を実施することであって、各反復が、前記生体感知装置における光源がオフにされる第1の周囲光フェーズの間に周囲光の大きさを測定することと、構成可能な時間遅延の後にまた前記光源がオフにされる第2の周囲光フェーズの間に周囲光の大きさを測定することと、前記測定された大きさの間の差が閾値より大きいと判定することと、前記構成可能な時間遅延を調節することとを含む、前記複数の反復を実施することと、
前記差に基づいて測定時間期間を計算するために前記差が前記閾値より小さくなるまで前記複数の反復を実施することと、
前記測定時間期間に基づいて時間間隔によって分離される測定値を得るために前記生体感知装置を構成することと、
を含む、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
周囲光と、前記生体感知装置における光源により生成される人からの反射光との測定を用いて、生体物理学的パラメータを演算することを更に含み、
前記測定値が前記測定時間期間に基づいて前記時間間隔により分離される、方法。 - 請求項17に記載の方法であって、
前記時間間隔が前記測定時間期間の整数倍数である、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記差が前記閾値より大きいと判定することが、前記差の絶対値又は2乗を計算することを含む、方法。
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