JP2000276463A - データ解析方法及びデータ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
データ解析方法及びデータ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体Info
- Publication number
- JP2000276463A JP2000276463A JP11077895A JP7789599A JP2000276463A JP 2000276463 A JP2000276463 A JP 2000276463A JP 11077895 A JP11077895 A JP 11077895A JP 7789599 A JP7789599 A JP 7789599A JP 2000276463 A JP2000276463 A JP 2000276463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- waveform
- analyzed
- basic waveform
- correlation coefficient
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 20
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 16
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
- A61B5/35—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle by template matching
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
- A61B5/352—Detecting R peaks, e.g. for synchronising diagnostic apparatus; Estimating R-R interval
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ノイズに埋もれた心拍信号や脈拍などの生態情
報を効率よく高精度に測定するに好適なデータ解析手法
を実現する。 【解決手段】被解析信号波形と同種の信号波形から基本
波形を抽出する基本波形抽出手段と、この基本波形を前
記被解析信号の時間軸上に所定量づつずらしながら前記
被解析信号との相関係数を求め、その相関係数に基づい
て前記被解析信号を解析するデータ解析手段とを有する
構成とする。
報を効率よく高精度に測定するに好適なデータ解析手法
を実現する。 【解決手段】被解析信号波形と同種の信号波形から基本
波形を抽出する基本波形抽出手段と、この基本波形を前
記被解析信号の時間軸上に所定量づつずらしながら前記
被解析信号との相関係数を求め、その相関係数に基づい
て前記被解析信号を解析するデータ解析手段とを有する
構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はノイズが重畳した周
期的な信号として、たとえば、心拍や呼吸などの生体情
報のデータを解析する場合に好適なデータ解析方法及び
データ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録
した記録媒体に関する。
期的な信号として、たとえば、心拍や呼吸などの生体情
報のデータを解析する場合に好適なデータ解析方法及び
データ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録
した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の周期的な信号を解析する方
法としては、フーリエ解析やウエーブレット解析が一般
的に用いられている。
法としては、フーリエ解析やウエーブレット解析が一般
的に用いられている。
【０００３】フーリエ解析は、被解析信号に対し正弦波
や余弦波を用いて相関を求めるが、正弦波や余弦波は、
時間的に持続する波形であるので、連続的にしかも一定
の周期性を有して変化するような信号に対する相関を求
めるには都合のよい手法である。
や余弦波を用いて相関を求めるが、正弦波や余弦波は、
時間的に持続する波形であるので、連続的にしかも一定
の周期性を有して変化するような信号に対する相関を求
めるには都合のよい手法である。
【０００４】しかし、このフーリエ解析は、不連続にパ
ルスが出されるような信号や、多くのノイズが重畳して
いる波形、さらには、正弦波や余弦波などとは大きく異
なる波形が連続するような信号波形に対して相関を求め
るのには、あまり適した手法とはいえない。
ルスが出されるような信号や、多くのノイズが重畳して
いる波形、さらには、正弦波や余弦波などとは大きく異
なる波形が連続するような信号波形に対して相関を求め
るのには、あまり適した手法とはいえない。
【０００５】特に、人間の呼吸や脈拍など生体情報など
は、周期的ではあるものの、正弦波のような時間的に連
続した波形ではなく、単発的な信号が周期的に出力さ
れ、しかも、ノイズの重畳もあるので、このような生体
信号の解析には不向きであるといえる。
は、周期的ではあるものの、正弦波のような時間的に連
続した波形ではなく、単発的な信号が周期的に出力さ
れ、しかも、ノイズの重畳もあるので、このような生体
信号の解析には不向きであるといえる。
【０００６】これに対してウエーブレット解析は、ウエ
ーブレット関数を被解析信号波形に対し時間軸方向にず
らしながら被解析信号との相関を求める手法であるた
め、不連続にパルスが出されるような信号波形などにも
対応できるのが特徴である。
ーブレット関数を被解析信号波形に対し時間軸方向にず
らしながら被解析信号との相関を求める手法であるた
め、不連続にパルスが出されるような信号波形などにも
対応できるのが特徴である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら一般に用いられているウエーブレット解析に用いられ
る波形は、その波形自体が被解析波形とは異なった波形
であるため、被解析信号波形との間の相関係数を求める
と、高い相関係数が得られず、高精度なデータ解析が行
えないという問題があった。
ら一般に用いられているウエーブレット解析に用いられ
る波形は、その波形自体が被解析波形とは異なった波形
であるため、被解析信号波形との間の相関係数を求める
と、高い相関係数が得られず、高精度なデータ解析が行
えないという問題があった。
【０００８】本発明は、ノイズが重畳した周期的な信号
として、たとえば、呼吸や心拍などの生体情報のデータ
を解析するに好適なデータ解析方法及びデータ解析装置
並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体を
提供することを目的としている。
として、たとえば、呼吸や心拍などの生体情報のデータ
を解析するに好適なデータ解析方法及びデータ解析装置
並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体を
提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明のデータ解析方法は、相似的な波形が時
間軸方向に断続して出力される被解析信号に対し、その
被解析信号との間の相関係数を求めるための基本波形を
用意し、その基本波形と前記被解析信号との相関係数を
求めて当該被解析信号が有する情報を得るデータ解析方
法であって、前記基本波形は、前記被解析信号と同種の
信号波形から抽出し、この基本波形を前記被解析信号の
時間軸上に所定量ずつずらしながら前記被解析信号との
間の相関係数を求め、その相関係数に基づいて前記被解
析信号を解析するようにしている。
ために、本発明のデータ解析方法は、相似的な波形が時
間軸方向に断続して出力される被解析信号に対し、その
被解析信号との間の相関係数を求めるための基本波形を
用意し、その基本波形と前記被解析信号との相関係数を
求めて当該被解析信号が有する情報を得るデータ解析方
法であって、前記基本波形は、前記被解析信号と同種の
信号波形から抽出し、この基本波形を前記被解析信号の
時間軸上に所定量ずつずらしながら前記被解析信号との
間の相関係数を求め、その相関係数に基づいて前記被解
析信号を解析するようにしている。
【００１０】また、本発明のデータ解析装置は、相似的
な波形が時間軸方向に断続して出力される被解析信号に
対し、その被解析信号との間の相関係数を求めるための
基本波形を用意し、その基本波形と前記被解析信号との
相関係数を求めて当該被解析信号が有する情報を得るデ
ータ解析装置であって、前記被解析信号と同種の信号波
形から基本波形を抽出する基本波形抽出手段と、この基
本波形を前記被解析信号の時間軸上に所定量ずつずらし
ながら前記被解析信号との間の相関係数を求め、その相
関係数に基づいて前記被解析信号を解析するデータ解析
手段とを有している。
な波形が時間軸方向に断続して出力される被解析信号に
対し、その被解析信号との間の相関係数を求めるための
基本波形を用意し、その基本波形と前記被解析信号との
相関係数を求めて当該被解析信号が有する情報を得るデ
ータ解析装置であって、前記被解析信号と同種の信号波
形から基本波形を抽出する基本波形抽出手段と、この基
本波形を前記被解析信号の時間軸上に所定量ずつずらし
ながら前記被解析信号との間の相関係数を求め、その相
関係数に基づいて前記被解析信号を解析するデータ解析
手段とを有している。
【００１１】また、本発明のデータ解析処理プログラム
を記録した記録媒体は、相似的な波形が時間軸方向に断
続して出力される被解析信号に対し、その被解析信号と
の間の相関係数を求めるための基本波形を用意し、その
基本波形と前記被解析信号との相関係数を求めて当該被
解析信号が有する情報を得るデータ解析処理プログラム
を記録した記録媒体であって、その処理プログラムは、
前記被解析信号と同種の信号波形から抽出された基本波
形を前記被解析信号の時間軸上に所定量づつずらしなが
ら前記被解析信号との相関係数を求め、その相関係数に
基づいて前記被解析信号を解析する手順を含んでいる。
を記録した記録媒体は、相似的な波形が時間軸方向に断
続して出力される被解析信号に対し、その被解析信号と
の間の相関係数を求めるための基本波形を用意し、その
基本波形と前記被解析信号との相関係数を求めて当該被
解析信号が有する情報を得るデータ解析処理プログラム
を記録した記録媒体であって、その処理プログラムは、
前記被解析信号と同種の信号波形から抽出された基本波
形を前記被解析信号の時間軸上に所定量づつずらしなが
ら前記被解析信号との相関係数を求め、その相関係数に
基づいて前記被解析信号を解析する手順を含んでいる。
【００１２】そして、これらそれぞれの発明において、
前記基本波形は、前記被解析信号と同種の信号波形の時
間軸上のある区間の波形であって、その波形をある関数
ｈ（ｔ）で近似し、ｈ（ｔ／ａ）によって（ａは任意の
値）当該波形に対する相似波形を生成し、それを基本波
形として用いるようにしている。
前記基本波形は、前記被解析信号と同種の信号波形の時
間軸上のある区間の波形であって、その波形をある関数
ｈ（ｔ）で近似し、ｈ（ｔ／ａ）によって（ａは任意の
値）当該波形に対する相似波形を生成し、それを基本波
形として用いるようにしている。
【００１３】また、前記基本波形の近似関数としてウエ
ーブレット関数を用いる。
ーブレット関数を用いる。
【００１４】また、前記被解析信号と同種の信号波形か
ら基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記
（１）式を満足するように基本波形を構成するようにし
ている。
ら基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記
（１）式を満足するように基本波形を構成するようにし
ている。
【００１５】さらに、前記被解析信号と同種の信号波形
から基本波形を抽出する場合、その基本波形を、前記
（２）式を満足させるようにすることで、基本波形の規
格化を行うようにしている。
から基本波形を抽出する場合、その基本波形を、前記
（２）式を満足させるようにすることで、基本波形の規
格化を行うようにしている。
【００１６】さらに、前記基本波形によって被解析波形
との相関係数を求める場合、被解析信号の一部を、前記
（３）式を満足させるようにすることで、被解析波形を
規格化したのちに、前記基本波形との間の相関係数を求
めるようにしてもよい。
との相関係数を求める場合、被解析信号の一部を、前記
（３）式を満足させるようにすることで、被解析波形を
規格化したのちに、前記基本波形との間の相関係数を求
めるようにしてもよい。
【００１７】本発明は、たとえば、心拍信号などのよう
に相似的な波形が時間軸方向に断続して出力される信号
の解析に好適な発明である。これを実現するために、被
解析信号と同種の信号波形から抽出した波形を基本波形
として用いる。そして、この基本波形を被解析信号の時
間軸上に、所定量ずつずらしながら前記被解析信号との
間の相関係数を求め、その相関係数に基づいて前記被解
析信号を解析する。
に相似的な波形が時間軸方向に断続して出力される信号
の解析に好適な発明である。これを実現するために、被
解析信号と同種の信号波形から抽出した波形を基本波形
として用いる。そして、この基本波形を被解析信号の時
間軸上に、所定量ずつずらしながら前記被解析信号との
間の相関係数を求め、その相関係数に基づいて前記被解
析信号を解析する。
【００１８】このように、被解析信号と同種の信号から
基本波形を生成し、この基本波形を用いて被測定対象波
形との相関を求めることによって、高い相関係数が得ら
れ、高精度なデータ解析が可能となる。
基本波形を生成し、この基本波形を用いて被測定対象波
形との相関を求めることによって、高い相関係数が得ら
れ、高精度なデータ解析が可能となる。
【００１９】また、その基本波形は、その基本波形に対
する相似波形を生成し、それを基本波形として用いるこ
とによって、被解析信号の周波数、つまり、被解析信号
の時間軸方向の幅の大きさに適応した基本波形を得るこ
とができ、高精度なデータ解析をを行うことができる。
する相似波形を生成し、それを基本波形として用いるこ
とによって、被解析信号の周波数、つまり、被解析信号
の時間軸方向の幅の大きさに適応した基本波形を得るこ
とができ、高精度なデータ解析をを行うことができる。
【００２０】また、被解析信号と同種の信号波形から基
本波形を抽出する場合、その基本波形が、前述の（１）
式を満足させるように基本波形を構成することによっ
て、被解析信号がベースラインに対して上下した状態で
あってもそれに左右されないで相関係数を求めることが
でき、高精度なデータ解析が可能となる。
本波形を抽出する場合、その基本波形が、前述の（１）
式を満足させるように基本波形を構成することによっ
て、被解析信号がベースラインに対して上下した状態で
あってもそれに左右されないで相関係数を求めることが
でき、高精度なデータ解析が可能となる。
【００２１】さらに、前記被解析信号と同種の信号波形
から基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記
（２）式を満足させるように基本波形を規格化すること
によって、基準波形を時間軸方向に縮小したり拡大した
りする処理を行った場合でも、適正な相関係数が得られ
る。つまり、（２）式を満たすということは、基本波形
の面積を規格化することであって、これにより、基本波
形を時間軸方向に縮小または拡大した場合でも、被解析
信号に対して適正な相関係数が得られるようになる。
から基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記
（２）式を満足させるように基本波形を規格化すること
によって、基準波形を時間軸方向に縮小したり拡大した
りする処理を行った場合でも、適正な相関係数が得られ
る。つまり、（２）式を満たすということは、基本波形
の面積を規格化することであって、これにより、基本波
形を時間軸方向に縮小または拡大した場合でも、被解析
信号に対して適正な相関係数が得られるようになる。
【００２２】なお、これら（１）式と（２）式を同時に
満足させるようにすればより一層良好な結果が得られ
る。
満足させるようにすればより一層良好な結果が得られ
る。
【００２３】さらに、基本波形によって被解析信号との
間の相関係数を求める場合、被解析信号の一部が、前述
の（３）式を満足させるように規格化したのちに、前記
基本波形との相関係数を求めるようにする。このよう
に、基本波形だけでなく被解析信号についても規格化す
ることで、被解析信号の時間軸方向の幅に左右されるこ
となく適正な相関係数を得ることができる。なお、これ
ら（１）式、（２）式、（３）式を全て満足するように
すればより適正な相関係数が得られ、高精度なデータ解
析が行える。
間の相関係数を求める場合、被解析信号の一部が、前述
の（３）式を満足させるように規格化したのちに、前記
基本波形との相関係数を求めるようにする。このよう
に、基本波形だけでなく被解析信号についても規格化す
ることで、被解析信号の時間軸方向の幅に左右されるこ
となく適正な相関係数を得ることができる。なお、これ
ら（１）式、（２）式、（３）式を全て満足するように
すればより適正な相関係数が得られ、高精度なデータ解
析が行える。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。なお、この実施の形態で説明する内容は、
本発明のデータ解析方法およびデータ解析装置について
の説明であるとともに、本発明のデータ解析処理プログ
ラムを記録した記録媒体におけるデータ解析処理プログ
ラムの具体的な処理内容をも含むものである。
て説明する。なお、この実施の形態で説明する内容は、
本発明のデータ解析方法およびデータ解析装置について
の説明であるとともに、本発明のデータ解析処理プログ
ラムを記録した記録媒体におけるデータ解析処理プログ
ラムの具体的な処理内容をも含むものである。
【００２５】本発明は、呼吸や心拍などの生体情報を解
析するに好適なデータ解析手法である。このような生体
情報は、相似的な波形が時間軸方向に断続して出力され
るものが多い。このような信号波形についてデータ解析
を行う際、その入力信号（被解析信号という）に対し
て、ある基本となる信号波形（基本波形と呼ぶ）を用い
て相関係数を求め、その相関係数に基づいてデータの解
析を行う。
析するに好適なデータ解析手法である。このような生体
情報は、相似的な波形が時間軸方向に断続して出力され
るものが多い。このような信号波形についてデータ解析
を行う際、その入力信号（被解析信号という）に対し
て、ある基本となる信号波形（基本波形と呼ぶ）を用い
て相関係数を求め、その相関係数に基づいてデータの解
析を行う。
【００２６】本発明では、被解析信号と同じ種類の波形
から基本波形を生成することに特徴がある。図１は本発
明のデータ解析装置の概略的な構成図であり、被解析信
号と同種の信号波形から基本波形を抽出する基本波形抽
出手段１と、これによって抽出された基本波形を前記被
解析信号の時間軸上に所定量づつずらしながら前記被解
析信号との相関係数を求め、その相関係数に基づいて前
記被解析信号を解析するデータ解析手段２とを有した構
成となっている。
から基本波形を生成することに特徴がある。図１は本発
明のデータ解析装置の概略的な構成図であり、被解析信
号と同種の信号波形から基本波形を抽出する基本波形抽
出手段１と、これによって抽出された基本波形を前記被
解析信号の時間軸上に所定量づつずらしながら前記被解
析信号との相関係数を求め、その相関係数に基づいて前
記被解析信号を解析するデータ解析手段２とを有した構
成となっている。
【００２７】このような構成において、たとえば、被解
析信号がある人の心拍に対応する信号（心拍信号とい
う）であるとすれば、ある心拍信号を用いてその心拍信
号の一部を基本波形とするわけであるが、その基本波形
を作成するために、ノイズのない正常な状態（負荷を加
えない状態）での心拍信号を得て、その心拍信号の一部
を抽出して、それを基本波形とする。そして、実際の被
解析信号となる心拍信号（ノイズが重畳していたり心拍
に乱れが生じていたりする可能性がある）に対し、その
基本波形を時間軸方向にずらしながら、被解析信号との
間の相関係数を求めて行く。つまり、この基本波形を何
らかの関数に近似して、その関数と被解析信号の関数と
の間の相関係数を求める。ここでは、基本波形の近似関
数としてウエーブレット関数を用いる。
析信号がある人の心拍に対応する信号（心拍信号とい
う）であるとすれば、ある心拍信号を用いてその心拍信
号の一部を基本波形とするわけであるが、その基本波形
を作成するために、ノイズのない正常な状態（負荷を加
えない状態）での心拍信号を得て、その心拍信号の一部
を抽出して、それを基本波形とする。そして、実際の被
解析信号となる心拍信号（ノイズが重畳していたり心拍
に乱れが生じていたりする可能性がある）に対し、その
基本波形を時間軸方向にずらしながら、被解析信号との
間の相関係数を求めて行く。つまり、この基本波形を何
らかの関数に近似して、その関数と被解析信号の関数と
の間の相関係数を求める。ここでは、基本波形の近似関
数としてウエーブレット関数を用いる。
【００２８】このようにして、基本波形と被解析信号と
の間の相関係数を求めることによって、データ解析を行
い、その結果から、たとえば、心拍数や心拍の状態など
様々な情報を得る。
の間の相関係数を求めることによって、データ解析を行
い、その結果から、たとえば、心拍数や心拍の状態など
様々な情報を得る。
【００２９】これを図２により説明する。図２（ａ）は
基本波形を作成するために用いられるノイズのない正常
な状態での心拍信号であるとする。このような心拍信号
から図２（ｂ）のような基本波形を得る。そして、図２
（ｃ）のような解析対象となる心拍信号（被解析信号）
に対し、基本波形を時間軸方向にシフトしながら相関係
数を求め、その結果から、たとえば、被解析信号の心拍
数など被解析信号について様々な情報を得る。この相関
係数を求める基本的な式は、
基本波形を作成するために用いられるノイズのない正常
な状態での心拍信号であるとする。このような心拍信号
から図２（ｂ）のような基本波形を得る。そして、図２
（ｃ）のような解析対象となる心拍信号（被解析信号）
に対し、基本波形を時間軸方向にシフトしながら相関係
数を求め、その結果から、たとえば、被解析信号の心拍
数など被解析信号について様々な情報を得る。この相関
係数を求める基本的な式は、
【００３０】
【数４】
【００３１】で表される。この（４）式において、ｓ
（ｔ）は被解析信号、ｈ（ｔ）は基本波形、Ｃは求める
相関係数である。また、基本波形を時間軸方向にずらし
たときの時間軸上の位置をｂで表せば、上述の（４）式
は、
（ｔ）は被解析信号、ｈ（ｔ）は基本波形、Ｃは求める
相関係数である。また、基本波形を時間軸方向にずらし
たときの時間軸上の位置をｂで表せば、上述の（４）式
は、
【００３２】
【数５】
【００３３】で表される。
【００３４】そして、被解析信号と基本波形とが同じ波
形のときに相関係数Ｃが最大となり、そのときの相関係
数ＣがＣ＝１となるようにしている。つまり、被解析信
号と基本波形との相関の度合いによって、相関係数Ｃが
Ｃ≦１のいずれかの値で表されるようにする。
形のときに相関係数Ｃが最大となり、そのときの相関係
数ＣがＣ＝１となるようにしている。つまり、被解析信
号と基本波形との相関の度合いによって、相関係数Ｃが
Ｃ≦１のいずれかの値で表されるようにする。
【００３５】今、被解析信号の時間軸方向における基本
波形の位置が図３（ａ），（ｂ）に示すような関係であ
ったとする。このような関係における相関係数Ｃは（こ
こでは、説明を簡略化するため、基本波形の時間軸上の
位置ｂをｂ＝０として考える）、（４）式により求めら
れる。すなわち、被解析信号ｓ（ｔ）と基本波形ｈ
（ｔ）を掛け算して、その結果を基本波形の範囲で定積
分する。
波形の位置が図３（ａ），（ｂ）に示すような関係であ
ったとする。このような関係における相関係数Ｃは（こ
こでは、説明を簡略化するため、基本波形の時間軸上の
位置ｂをｂ＝０として考える）、（４）式により求めら
れる。すなわち、被解析信号ｓ（ｔ）と基本波形ｈ
（ｔ）を掛け算して、その結果を基本波形の範囲で定積
分する。
【００３６】このとき、被解析信号と基本波形とが同一
の形状の波形であれば、相関係数ＣはＣ＝１となる。ま
た、被解析信号と基本波形との形状が異なれば、被解析
信号と基本波形を掛け算して得られた結果を基本波形の
範囲で定積分して求められる相関係数Ｃは、Ｃ＜１の値
となる。
の形状の波形であれば、相関係数ＣはＣ＝１となる。ま
た、被解析信号と基本波形との形状が異なれば、被解析
信号と基本波形を掛け算して得られた結果を基本波形の
範囲で定積分して求められる相関係数Ｃは、Ｃ＜１の値
となる。
【００３７】このように、本発明では、被解析信号と同
種の信号波形、つまり、被解析波形が心拍信号であれ
ば、ノイズのない正常な心拍信号から基本波形を得て、
この基本波形と被解析信号との間の相関係数を求めるよ
うにしているので、高い相関係数を得ることができ、高
精度なデータ解析が行える。
種の信号波形、つまり、被解析波形が心拍信号であれ
ば、ノイズのない正常な心拍信号から基本波形を得て、
この基本波形と被解析信号との間の相関係数を求めるよ
うにしているので、高い相関係数を得ることができ、高
精度なデータ解析が行える。
【００３８】ところで、上述したように、被解析信号と
同種類の信号を用いて基本信号を生成して、この基本波
形を用いて被解析信号との間の相関を求める際に、本発
明では幾つかの条件を設定する。これについて以下に説
明する。
同種類の信号を用いて基本信号を生成して、この基本波
形を用いて被解析信号との間の相関を求める際に、本発
明では幾つかの条件を設定する。これについて以下に説
明する。
【００３９】その１つとして、基本波形の周波数を可変
として基本波形の相似波形を作成する。つまり、基本波
形はここではｈ（ｔ）で表わされているので、ｈ（ｔ／
ａ）とする。なお、ａは任意の値であり、このａを適当
に選ぶことによって、基本波形の時間軸上の幅を縮小あ
るいは拡大した波形が得られる。このａは、被解析信号
の周波数に応じて最適な値を設定する。
として基本波形の相似波形を作成する。つまり、基本波
形はここではｈ（ｔ）で表わされているので、ｈ（ｔ／
ａ）とする。なお、ａは任意の値であり、このａを適当
に選ぶことによって、基本波形の時間軸上の幅を縮小あ
るいは拡大した波形が得られる。このａは、被解析信号
の周波数に応じて最適な値を設定する。
【００４０】このように、被解析信号の周波数に応じて
基本波形の相似波形を作成し、それを基本波形として被
解析信号との間の相関係数を求める。つまり、心拍数を
計測するのであれば、基本波形はある正常な心拍信号波
形から生成するが、これによって生成された基本波形を
用いて被解析信号（解析対象の心拍信号）のデータ解析
を行おうとする場合、生成された基本波形の形状と実際
に解析される心拍信号波形は、周期は異なっても波形そ
のものの形状は相似波形であると考えられる。したがっ
て、基本波形の相似波形を作成するということは、被解
析信号の周波数に応じて、基本波形の周波数を可変して
被解析波形と同じような形状の基本波形を生成するとい
うことである。
基本波形の相似波形を作成し、それを基本波形として被
解析信号との間の相関係数を求める。つまり、心拍数を
計測するのであれば、基本波形はある正常な心拍信号波
形から生成するが、これによって生成された基本波形を
用いて被解析信号（解析対象の心拍信号）のデータ解析
を行おうとする場合、生成された基本波形の形状と実際
に解析される心拍信号波形は、周期は異なっても波形そ
のものの形状は相似波形であると考えられる。したがっ
て、基本波形の相似波形を作成するということは、被解
析信号の周波数に応じて、基本波形の周波数を可変して
被解析波形と同じような形状の基本波形を生成するとい
うことである。
【００４１】このように、基本波形の相似波形を生成す
る場合、前述の（５）式は、
る場合、前述の（５）式は、
【００４２】
【数６】
【００４３】で表される。
【００４４】また、本発明では、基本波形に対して、前
述の特許請求の範囲で示した（１）式および（２）式を
満足させるようにする。（１）式は基本波形のベースラ
インを変化させてそのベースラインに対し、正の部分と
負の部分を有するようにして、基本波形をその基本波形
の範囲内で定積分したとき、面積が０となるようにして
いる。換言すれば、基本波形をその基本波形の範囲内で
定積分したとき、基本波形の面積が０となるようにベー
スラインを設定する。
述の特許請求の範囲で示した（１）式および（２）式を
満足させるようにする。（１）式は基本波形のベースラ
インを変化させてそのベースラインに対し、正の部分と
負の部分を有するようにして、基本波形をその基本波形
の範囲内で定積分したとき、面積が０となるようにして
いる。換言すれば、基本波形をその基本波形の範囲内で
定積分したとき、基本波形の面積が０となるようにベー
スラインを設定する。
【００４５】これによって、前述の（６）式によって係
数Ｃを求める際、被解析信号がベースラインに対し上下
していても、それに影響されずに同じ相関係数が得られ
る。
数Ｃを求める際、被解析信号がベースラインに対し上下
していても、それに影響されずに同じ相関係数が得られ
る。
【００４６】たとえば、被解析信号がベースラインに対
し、ｙだけプラス方向に高いに位置に存在するような場
合、つまり、ｓ（ｔ）＋ｙである場合について考える。
なお、、説明を簡略化するために前述の（４）式で考え
ると、この場合、相関係数Ｃは、
し、ｙだけプラス方向に高いに位置に存在するような場
合、つまり、ｓ（ｔ）＋ｙである場合について考える。
なお、、説明を簡略化するために前述の（４）式で考え
ると、この場合、相関係数Ｃは、
【００４７】
【数７】
【００４８】で求められる。ここで、上述の（１）式で
示される条件を（７）式に代入すれば、（７）式は、
示される条件を（７）式に代入すれば、（７）式は、
【００４９】
【数８】
【００５０】となる。この（８）式は（１）式と同じで
あり、これは、被解析信号がベースラインよりｙだけ高
い位置にあっても、それに無関係に相関係数を求めるこ
とができることを意味している。なお、逆に被解析信号
がベースラインに対し、ｙだけマイナス方向の位置に存
在するような場合、つまり、ｓ（ｔ）−ｙである場合に
も、同様に、それに無関係に適正な相関係数を求めるこ
とができる。
あり、これは、被解析信号がベースラインよりｙだけ高
い位置にあっても、それに無関係に相関係数を求めるこ
とができることを意味している。なお、逆に被解析信号
がベースラインに対し、ｙだけマイナス方向の位置に存
在するような場合、つまり、ｓ（ｔ）−ｙである場合に
も、同様に、それに無関係に適正な相関係数を求めるこ
とができる。
【００５１】これの具体例について説明する。たとえ
ば、上述の（１）式を満たさない基本波形を用いて相関
係数Ｃを求めた例を図４および図５に示す。図４は基本
波形と被解析信号が同じ形状の場合、図５は基本波形と
被解析信号の形状が大きく異なる場合である。
ば、上述の（１）式を満たさない基本波形を用いて相関
係数Ｃを求めた例を図４および図５に示す。図４は基本
波形と被解析信号が同じ形状の場合、図５は基本波形と
被解析信号の形状が大きく異なる場合である。
【００５２】図４（ａ）は（１）式を満たさない基本波
形、図４（ｂ）は基本波形と同じ形状の被解析信号であ
り、両者を掛け算して得られる波形は図４（ｃ）のよう
になり、それを（４）式によって基本波形の範囲内で定
積分して得られた相関係数Ｃは、両者の信号波形が同じ
形状であるためＣ＝１となる。
形、図４（ｂ）は基本波形と同じ形状の被解析信号であ
り、両者を掛け算して得られる波形は図４（ｃ）のよう
になり、それを（４）式によって基本波形の範囲内で定
積分して得られた相関係数Ｃは、両者の信号波形が同じ
形状であるためＣ＝１となる。
【００５３】また、図５（ａ）に示すように、被解析信
号ｓ（ｔ）に対して、（１）式を満たさない基本波形ｈ
（ｔ）を掛け算すると、その信号波形は図５（ｂ）のよ
うになり、それを（４）式によって基本波形の範囲内で
定積分して得られた相関係数Ｃは、Ｃ＝1.2588となる。
本来、この図５の場合は、被解析信号と基本波形は大き
く異なる形状であるため、相関係数ＣはＣ＜１とならな
ければならない。しかし、この例では、Ｃ＝1.2588とな
って、相関係数Ｃが１よりも大きくなってしまう。
号ｓ（ｔ）に対して、（１）式を満たさない基本波形ｈ
（ｔ）を掛け算すると、その信号波形は図５（ｂ）のよ
うになり、それを（４）式によって基本波形の範囲内で
定積分して得られた相関係数Ｃは、Ｃ＝1.2588となる。
本来、この図５の場合は、被解析信号と基本波形は大き
く異なる形状であるため、相関係数ＣはＣ＜１とならな
ければならない。しかし、この例では、Ｃ＝1.2588とな
って、相関係数Ｃが１よりも大きくなってしまう。
【００５４】一方、前述した（１）式を満たした基本波
形を用いて相関係数Ｃを求めた例を図６および図７に示
す。図６（ａ）は（１）式を満たした基本波形、図６
（ｂ）は基本波形と同じ形状の被解析信号であり、両者
を掛け算して得られる波形は図６（ｃ）のようになり、
それを（４）式によって基本波形の範囲内で定積分して
得られた相関係数Ｃは、両者の信号波形が同じ形状であ
るためＣ＝１となる。
形を用いて相関係数Ｃを求めた例を図６および図７に示
す。図６（ａ）は（１）式を満たした基本波形、図６
（ｂ）は基本波形と同じ形状の被解析信号であり、両者
を掛け算して得られる波形は図６（ｃ）のようになり、
それを（４）式によって基本波形の範囲内で定積分して
得られた相関係数Ｃは、両者の信号波形が同じ形状であ
るためＣ＝１となる。
【００５５】また、図７（ａ）に示すように、被解析信
号ｓ（ｔ）に対して、（１）式を満たした基本波形ｈ
（ｔ）を掛け算すると、その信号波形は図７（ｂ）のよ
うになり、それを（４）式によって基本波形の範囲内で
定積分して得られた相関係数Ｃは、Ｃ＝0.3984となる。
本来、この図５の場合は、被解析信号と基本波形は大き
く異なる形状であるため、相関係数ＣはＣ＜１とならな
ければならない。この例では、Ｃ-0.3984となって、相
関係数が１よりも小さくなり、相関が低いことがわか
る。
号ｓ（ｔ）に対して、（１）式を満たした基本波形ｈ
（ｔ）を掛け算すると、その信号波形は図７（ｂ）のよ
うになり、それを（４）式によって基本波形の範囲内で
定積分して得られた相関係数Ｃは、Ｃ＝0.3984となる。
本来、この図５の場合は、被解析信号と基本波形は大き
く異なる形状であるため、相関係数ＣはＣ＜１とならな
ければならない。この例では、Ｃ-0.3984となって、相
関係数が１よりも小さくなり、相関が低いことがわか
る。
【００５６】なお、図４から図７において、横軸は時間
軸を示し、その数値はサンプリングポイントを示してい
る。これは、以下に説明する図８から図１８においても
同様である。ただし、図１２（ｂ），図１３（ｂ）、図
１４（ｂ）で示されるフーリエ変換後の結果を示す図は
除く。
軸を示し、その数値はサンプリングポイントを示してい
る。これは、以下に説明する図８から図１８においても
同様である。ただし、図１２（ｂ），図１３（ｂ）、図
１４（ｂ）で示されるフーリエ変換後の結果を示す図は
除く。
【００５７】また、本発明では基本波形に対して、前述
の（２）式を満足させる。これは、基本波形の規格化を
行うものである。前述したように、相似波形を生成する
ために、基本波形を時間軸方向に縮小したり拡大したり
する処理を行うが、その縮小あるいは拡大された基本波
形そのものを用いたのでは好結果が得られない。たとえ
ば、図８（ａ）のような基本波形ｈ（ｔ）とそれと同じ
形状の被解析信号ｓ（ｔ）があったとする。この場合、
基本波形ｈ（ｔ）と被解析信号ｓ（ｔ）は同じ形状であ
るので、その相関係数は最大となるはずである。この例
では、基本波形ｈ（ｔ）と被解析信号ｓ（ｔ）の積、ｈ
（ｔ）×ｓ（ｔ）が図８（ｂ）のようになり、それを基
本波形の範囲で定積分して得られた相関係数ＣがＣ＝30
941.08であったとする。
の（２）式を満足させる。これは、基本波形の規格化を
行うものである。前述したように、相似波形を生成する
ために、基本波形を時間軸方向に縮小したり拡大したり
する処理を行うが、その縮小あるいは拡大された基本波
形そのものを用いたのでは好結果が得られない。たとえ
ば、図８（ａ）のような基本波形ｈ（ｔ）とそれと同じ
形状の被解析信号ｓ（ｔ）があったとする。この場合、
基本波形ｈ（ｔ）と被解析信号ｓ（ｔ）は同じ形状であ
るので、その相関係数は最大となるはずである。この例
では、基本波形ｈ（ｔ）と被解析信号ｓ（ｔ）の積、ｈ
（ｔ）×ｓ（ｔ）が図８（ｂ）のようになり、それを基
本波形の範囲で定積分して得られた相関係数ＣがＣ＝30
941.08であったとする。
【００５８】ここで、この基本波形を図９（ａ）のよう
に、ｈ（ｔ／ａ）して、時間軸方向に拡大した基本波形
としたとする。そして、この基本波形ｈ（ｔ／ａ）を用
いて、図８（ａ）で示したと同じ被解析信号ｓ（ｔ）に
対して（４）式を用いて相関係数を求める。つまり、基
本波形ｈ（ｔ／ａ）と被解析信号ｓ（ｔ）との積、つま
り、ｈ（ｔ）×ｓ（ｔ）は、図９（ｂ）のような波形と
なり、それを基本波形の範囲で定積分して相関係数Ｃを
求めると、この場合、Ｃ=39279.85となる。
に、ｈ（ｔ／ａ）して、時間軸方向に拡大した基本波形
としたとする。そして、この基本波形ｈ（ｔ／ａ）を用
いて、図８（ａ）で示したと同じ被解析信号ｓ（ｔ）に
対して（４）式を用いて相関係数を求める。つまり、基
本波形ｈ（ｔ／ａ）と被解析信号ｓ（ｔ）との積、つま
り、ｈ（ｔ）×ｓ（ｔ）は、図９（ｂ）のような波形と
なり、それを基本波形の範囲で定積分して相関係数Ｃを
求めると、この場合、Ｃ=39279.85となる。
【００５９】本来、図９で示す例によって得られる相関
係数は図８の例によって得られる相関係数よりも小さく
なるはずであるが、この場合、図９の例の方が相関係数
が大きくなる不都合が生じる。これは、基本波形の面積
（パワー）が異なっているために起こることである。
係数は図８の例によって得られる相関係数よりも小さく
なるはずであるが、この場合、図９の例の方が相関係数
が大きくなる不都合が生じる。これは、基本波形の面積
（パワー）が異なっているために起こることである。
【００６０】そこで、（２）式を満たすことによって、
基本波形の面積を規格化して、基本波形のａをどのよう
に変化させて場合でも、ある同じ被解析信号に対して適
正な相関係数が得られるようにする必要がある。
基本波形の面積を規格化して、基本波形のａをどのよう
に変化させて場合でも、ある同じ被解析信号に対して適
正な相関係数が得られるようにする必要がある。
【００６１】実際には、この規格化を行うために、基本
波形の周波数が変化した場合であっても、基本波形と基
本波形を掛け算して得られた結果を定積分して求められ
た面積が常に１となるように、ある定数を掛ける。たと
えば、基本波形を時間軸方向に縮小した場合には、ある
係数を掛け算してその基本波形を縦方向に引き伸ばして
面積を大きくする。
波形の周波数が変化した場合であっても、基本波形と基
本波形を掛け算して得られた結果を定積分して求められ
た面積が常に１となるように、ある定数を掛ける。たと
えば、基本波形を時間軸方向に縮小した場合には、ある
係数を掛け算してその基本波形を縦方向に引き伸ばして
面積を大きくする。
【００６２】また、本発明では、相関係数を求める際、
被解析信号の一部を前述した（３）式を満足するような
規格化を行ったのちに、相関係数を求める。
被解析信号の一部を前述した（３）式を満足するような
規格化を行ったのちに、相関係数を求める。
【００６３】このように、基本波形だけでなく被解析信
号についても規格化することで、より適正な相関係数を
得ることができる。たとえば、図１０および図１１は基
本波形と被解析信号を共に規格化して相関係数を求めた
例である。
号についても規格化することで、より適正な相関係数を
得ることができる。たとえば、図１０および図１１は基
本波形と被解析信号を共に規格化して相関係数を求めた
例である。
【００６４】基本波形ｈ（ｔ）と被解析信号ｓ（ｔ）を
共に規格化して相関係数を求めた場合は、図１０（ａ）
に示されるように、基本波形ｈ（ｔ）と被解析信号ｓ
（ｔ）が同じである場合は、基本波形と被解析信号の
積、つまり、ｈ（ｔ）×ｓ（ｔ）は、図１０（ｂ）のよ
うな波形となり、それを基本波形の範囲で定積分して相
関係数Ｃを求めると、相関係数Ｃは、Ｃ＝１となる。
共に規格化して相関係数を求めた場合は、図１０（ａ）
に示されるように、基本波形ｈ（ｔ）と被解析信号ｓ
（ｔ）が同じである場合は、基本波形と被解析信号の
積、つまり、ｈ（ｔ）×ｓ（ｔ）は、図１０（ｂ）のよ
うな波形となり、それを基本波形の範囲で定積分して相
関係数Ｃを求めると、相関係数Ｃは、Ｃ＝１となる。
【００６５】また、この基本波形をｈ（ｔ／ａ）とし
て、その時間軸方向に拡大した基本波形としたとする。
そして、この基本波形ｈ（ｔ／ａ）を用いて、図１０
（ａ）で示したと同じ被解析波形ｓ（ｔ）に対して
（４）式を用い相関を求める。このとき、この基本波形
ｈ（ｔ／ａ）が（２）式を満たすように規格化され、か
つ、被解析信号ｓ（ｔ）も（３）式を満たすように規格
化されたとし、その規格化後の基本波形と被解析波形が
図１１（ｂ）のような波形となったとする。そして、こ
の規格化後の基本波形と規格化後の被解析信号との積、
つまり、ｈ（ｔ／ａ）×ｓ（ｔ）を求める。この積は、
図１１（ｂ）のような波形となり、それを基本波形の範
囲で定積分して相関係数Ｃを求めると、Ｃ＝0.8957とな
って、適正な相関係数が得られる。
て、その時間軸方向に拡大した基本波形としたとする。
そして、この基本波形ｈ（ｔ／ａ）を用いて、図１０
（ａ）で示したと同じ被解析波形ｓ（ｔ）に対して
（４）式を用い相関を求める。このとき、この基本波形
ｈ（ｔ／ａ）が（２）式を満たすように規格化され、か
つ、被解析信号ｓ（ｔ）も（３）式を満たすように規格
化されたとし、その規格化後の基本波形と被解析波形が
図１１（ｂ）のような波形となったとする。そして、こ
の規格化後の基本波形と規格化後の被解析信号との積、
つまり、ｈ（ｔ／ａ）×ｓ（ｔ）を求める。この積は、
図１１（ｂ）のような波形となり、それを基本波形の範
囲で定積分して相関係数Ｃを求めると、Ｃ＝0.8957とな
って、適正な相関係数が得られる。
【００６６】ところで、以上のようにして相関係数を求
めることによって、被解析信号についての情報を得るこ
とができる。この実施の形態では、被解析信号は心拍信
号であるから、その心拍信号に関する情報（心拍数な
ど）を得ることができる。図１２はノイズの殆どない状
態で相関係数を求めた例である。
めることによって、被解析信号についての情報を得るこ
とができる。この実施の形態では、被解析信号は心拍信
号であるから、その心拍信号に関する情報（心拍数な
ど）を得ることができる。図１２はノイズの殆どない状
態で相関係数を求めた例である。
【００６７】この図１２（ａ）はｘ軸、ｙ軸、ｚ軸で構
成される３次元空間座標を平面的に見た図であり（ｘ−
ｙ平面が示されている）、ｘ軸方向に時間軸上における
サンプリングポイント、ｙ軸方向に心拍数（beats／mi
n）をとり、相関係数をこのｘ−ｙ平面に直交するｚ軸
（図示せず）方向の等高線で表すもので、等高線の高さ
の最も高い部分（ピーク）をＰｍで示している。なお、
ｘ軸方向のサンプリングポイントは、この実施の形態で
は、サンプリングポイントを示すそれぞれの数値に、１
／８をしたものがｘ軸方向における時間軸上の秒を表
す。たとえば、サンプリングポイント４０は時間軸上に
おける５秒を表している。
成される３次元空間座標を平面的に見た図であり（ｘ−
ｙ平面が示されている）、ｘ軸方向に時間軸上における
サンプリングポイント、ｙ軸方向に心拍数（beats／mi
n）をとり、相関係数をこのｘ−ｙ平面に直交するｚ軸
（図示せず）方向の等高線で表すもので、等高線の高さ
の最も高い部分（ピーク）をＰｍで示している。なお、
ｘ軸方向のサンプリングポイントは、この実施の形態で
は、サンプリングポイントを示すそれぞれの数値に、１
／８をしたものがｘ軸方向における時間軸上の秒を表
す。たとえば、サンプリングポイント４０は時間軸上に
おける５秒を表している。
【００６８】この図１２（ａ）の例では、各サンプリン
グポイントにおいて、心拍数が６０beats／minの部分が
最も相関係数が高くなっていることがわかり、この被解
析信号（心拍信号）は、６０beats／minの周期の信号波
形であることがわかる。
グポイントにおいて、心拍数が６０beats／minの部分が
最も相関係数が高くなっていることがわかり、この被解
析信号（心拍信号）は、６０beats／minの周期の信号波
形であることがわかる。
【００６９】なお、この図１２（ａ）の結果は、ノイズ
の殆どない状態での結果であるため、相関係数を求める
ことによって、各サンプリングポイントにおける心拍数
が明確に表れている。これに対して、ノイズが多い状態
で相関係数を求めたものが図１３（ａ）である。この図
１３（ａ）からもわかるように、等高線のピークが明確
ではなく、求めるべき心拍数がどれであるかが明瞭に表
れない。
の殆どない状態での結果であるため、相関係数を求める
ことによって、各サンプリングポイントにおける心拍数
が明確に表れている。これに対して、ノイズが多い状態
で相関係数を求めたものが図１３（ａ）である。この図
１３（ａ）からもわかるように、等高線のピークが明確
ではなく、求めるべき心拍数がどれであるかが明瞭に表
れない。
【００７０】そこで、本発明では、得られた結果にフー
リエ解析（ＦＦＴ）を施す。たとえば、図１２（ａ）で
示される結果にフーリエ解析を施したものが図１２
（ｂ）であり、図１３（ａ）で示される結果にフーリエ
解析を施したものが図１３（ｂ）である。図１２（ａ）
の場合は、フーリエ解析を施さなくても良好な結果が出
ているが、フーリエ解析を施すことによってより、等高
線のピークＰｍが明確であり、それによって心拍数が６
０beats／minであることが明確にわかる。また、ノイズ
が多い場合は図１３（ａ）のように等高線のピークが明
確ではなく、求めるべき心拍数がどれであるかがよくわ
からなかったが、フーリエ解析を施すことによって図１
３（ｂ）に示すように、等高線のピークＰｍが明確にわ
かり、それによって、この例の場合、心拍数が６０beat
s／minであることが明確にわかる。
リエ解析（ＦＦＴ）を施す。たとえば、図１２（ａ）で
示される結果にフーリエ解析を施したものが図１２
（ｂ）であり、図１３（ａ）で示される結果にフーリエ
解析を施したものが図１３（ｂ）である。図１２（ａ）
の場合は、フーリエ解析を施さなくても良好な結果が出
ているが、フーリエ解析を施すことによってより、等高
線のピークＰｍが明確であり、それによって心拍数が６
０beats／minであることが明確にわかる。また、ノイズ
が多い場合は図１３（ａ）のように等高線のピークが明
確ではなく、求めるべき心拍数がどれであるかがよくわ
からなかったが、フーリエ解析を施すことによって図１
３（ｂ）に示すように、等高線のピークＰｍが明確にわ
かり、それによって、この例の場合、心拍数が６０beat
s／minであることが明確にわかる。
【００７１】このように、本発明で得られた相関係数に
さらにフーリエ解析を施すことによって、より明確に求
めるべき情報（ここでは心拍数）を得ることができる。
さらにフーリエ解析を施すことによって、より明確に求
めるべき情報（ここでは心拍数）を得ることができる。
【００７２】図１４は、本発明によって得られた相関係
数にフーリエ解析を施すことによって心拍数を求める処
理を行ったものと、従来より行われているフーリエ解析
だけによって心拍数を得る処理を行った例の比較を示す
もので、被解析信号が図１５に示すようなノイズ（-10.
15ｄＢ）の重畳した信号である場合について示すもので
ある。図１４（ａ）は本発明により求められた結果にさ
らにフーリエ解析を施したものでり、図１４（ｂ）は従
来のフーリエ解析のみによる結果である。
数にフーリエ解析を施すことによって心拍数を求める処
理を行ったものと、従来より行われているフーリエ解析
だけによって心拍数を得る処理を行った例の比較を示す
もので、被解析信号が図１５に示すようなノイズ（-10.
15ｄＢ）の重畳した信号である場合について示すもので
ある。図１４（ａ）は本発明により求められた結果にさ
らにフーリエ解析を施したものでり、図１４（ｂ）は従
来のフーリエ解析のみによる結果である。
【００７３】この図１４（ａ），（ｂ）を比べると、フ
ーリエ解析のみによるものでは、心拍数が６０beats／m
inと９０beats／minの２箇所でフーリエ解析係数のピー
クｐ１，ｐ２が存在していて、どちらが求めるべき心拍
数であるかがわからないが、本発明によるものでは、６
０beats／minの部分に相関係数ＣのピークＰｍが存在し
ていることが明確であるので、この場合、求めるべき心
拍数は６０beats／minであることがわかる。
ーリエ解析のみによるものでは、心拍数が６０beats／m
inと９０beats／minの２箇所でフーリエ解析係数のピー
クｐ１，ｐ２が存在していて、どちらが求めるべき心拍
数であるかがわからないが、本発明によるものでは、６
０beats／minの部分に相関係数ＣのピークＰｍが存在し
ていることが明確であるので、この場合、求めるべき心
拍数は６０beats／minであることがわかる。
【００７４】ところで、本発明を実現するに際しての基
本波形の抽出の仕方としては、これまでの説明では、た
とえば、心拍信号波形から基本波形を抽出する場合、時
間軸上に周期的に発生する多数の心拍信号波形のうち、
ある１つの心拍信号波形（１つのピークを有する区間）
を抽出して、それを基本波形としたが、基本波形は１つ
の波形でなく、ある区間内に存在する複数の波形を用い
るようにしてもよい。
本波形の抽出の仕方としては、これまでの説明では、た
とえば、心拍信号波形から基本波形を抽出する場合、時
間軸上に周期的に発生する多数の心拍信号波形のうち、
ある１つの心拍信号波形（１つのピークを有する区間）
を抽出して、それを基本波形としたが、基本波形は１つ
の波形でなく、ある区間内に存在する複数の波形を用い
るようにしてもよい。
【００７５】たとえば、図１６（ａ）に示されるような
心拍信号波形があったとした場合、時刻ｔ１（サンプリ
ングポイント２５０）から時刻ｔ３（サンプリングポイ
ント２６４）までの間の２つの谷を有する波形（ダブル
ディップ波形と呼ぶ）を基本波形として抽出したり、時
刻ｔ２（サンプリングポイント２５４）から時刻ｔ４
（サンプリングポイント２６８）までの間の２つの山を
有する波形（ダブルピーク波形と呼ぶ）を基本波形とし
て抽出することもできる。図１６（ｂ）はこのように抽
出されたダブルディップ波形、図１６（ｃ）は同様にし
て抽出されたダブルピーク波形を示すものである。
心拍信号波形があったとした場合、時刻ｔ１（サンプリ
ングポイント２５０）から時刻ｔ３（サンプリングポイ
ント２６４）までの間の２つの谷を有する波形（ダブル
ディップ波形と呼ぶ）を基本波形として抽出したり、時
刻ｔ２（サンプリングポイント２５４）から時刻ｔ４
（サンプリングポイント２６８）までの間の２つの山を
有する波形（ダブルピーク波形と呼ぶ）を基本波形とし
て抽出することもできる。図１６（ｂ）はこのように抽
出されたダブルディップ波形、図１６（ｃ）は同様にし
て抽出されたダブルピーク波形を示すものである。
【００７６】このように、基本波形としてダブルディッ
プ波形またはダブルピーク波形を用いた場合にも、前述
した（１）式、（２）式、（３）式を満足させることに
より好結果が得られる。なお、このダブルディップ波形
またはダブルピーク波形を用いて実際に心拍数を得る実
験をした結果、ダブルディップ波形を基本波形として用
いた場合の方が、ダブルピーク波形を基本波形とした場
合よりも良好な結果が得られることがわかった。
プ波形またはダブルピーク波形を用いた場合にも、前述
した（１）式、（２）式、（３）式を満足させることに
より好結果が得られる。なお、このダブルディップ波形
またはダブルピーク波形を用いて実際に心拍数を得る実
験をした結果、ダブルディップ波形を基本波形として用
いた場合の方が、ダブルピーク波形を基本波形とした場
合よりも良好な結果が得られることがわかった。
【００７７】以上説明したように、本発明の実施の形態
によれば、ある人の心拍信号の解析を行う場合、ある心
拍信号からある区間の信号を抽出し、それを基本波形と
して、その基本波形を被解析信号に対し、時間軸方向に
ずらしながら被解析信号との相関を求めて行き、その相
関係数に基づいて被解析信号のデータ解析を行って、心
拍数などの情報を得るようにしている。
によれば、ある人の心拍信号の解析を行う場合、ある心
拍信号からある区間の信号を抽出し、それを基本波形と
して、その基本波形を被解析信号に対し、時間軸方向に
ずらしながら被解析信号との相関を求めて行き、その相
関係数に基づいて被解析信号のデータ解析を行って、心
拍数などの情報を得るようにしている。
【００７８】このように、被解析信号と同種類の信号か
ら基本波形を得るようにしているので、従来のように、
被解析信号を何等考慮しない単なるウエーブレット関数
を用いての相関を求める場合に比べて、より一層、高い
相関係数を得ることができ、高精度なデータ解析が可能
となる。
ら基本波形を得るようにしているので、従来のように、
被解析信号を何等考慮しない単なるウエーブレット関数
を用いての相関を求める場合に比べて、より一層、高い
相関係数を得ることができ、高精度なデータ解析が可能
となる。
【００７９】たとえば、図１７（ａ）に示すようなある
人の心拍信号があって、その心拍信号に心拍の途切れ部
Ｇが生じているような場合、図１７（ｂ）に示す基本波
形を用いて相関係数を求め、その相関係数に基づくデー
タ解析結果を行った結果が図１８である。
人の心拍信号があって、その心拍信号に心拍の途切れ部
Ｇが生じているような場合、図１７（ｂ）に示す基本波
形を用いて相関係数を求め、その相関係数に基づくデー
タ解析結果を行った結果が図１８である。
【００８０】なお、この図１７（ａ）に示される心拍信
号は、途切れだけでなく心拍周期にも変動が生じてお
り、このような心拍周期の変動や途切れは、図１８から
も判断することができる。
号は、途切れだけでなく心拍周期にも変動が生じてお
り、このような心拍周期の変動や途切れは、図１８から
も判断することができる。
【００８１】たとえば、図１７（ａ）のサンプリングポ
イントが０から約４０の区間までは周期が比較的長く、
サンプリングポイントが４０から５０の区間は周期が比
較的短く、サンプリングポイントが５０から６０の区間
は周期が比較的長く、その後、サンプリングポイントが
６５を過ぎた頃から再び周期が短くなっている。そし
て、サンプリングポイントが７０から８０の間に途切れ
Ｇが生じている。図１８からもこの様子がわかる。
イントが０から約４０の区間までは周期が比較的長く、
サンプリングポイントが４０から５０の区間は周期が比
較的短く、サンプリングポイントが５０から６０の区間
は周期が比較的長く、その後、サンプリングポイントが
６５を過ぎた頃から再び周期が短くなっている。そし
て、サンプリングポイントが７０から８０の間に途切れ
Ｇが生じている。図１８からもこの様子がわかる。
【００８２】なお、本発明は以上説明した実施の形態に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、本
発明で用いられる基本波形を近似する関数として、ウエ
ーブレット関数が用いられるが、このウエーブレット関
数をさらに分類すれば、直交あるいは双直交ウエーブレ
ット関数、スプラインウエーブレット関数、Daubechies
ウエーブレット関数、Symletウエーブレット関数、Coif
letウエーブレット関数、非直交ウエーブレット関数、
ウエーブレットパケット関数などを用いることが可能で
ある。
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、本
発明で用いられる基本波形を近似する関数として、ウエ
ーブレット関数が用いられるが、このウエーブレット関
数をさらに分類すれば、直交あるいは双直交ウエーブレ
ット関数、スプラインウエーブレット関数、Daubechies
ウエーブレット関数、Symletウエーブレット関数、Coif
letウエーブレット関数、非直交ウエーブレット関数、
ウエーブレットパケット関数などを用いることが可能で
ある。
【００８３】また、基本波形としては、前述の実施の形
態で触れた他に、１つの谷を有する波形を用いることも
可能であり、また、３つのピークを有する波形や３つの
谷を有する波形をも用いることが可能となる。
態で触れた他に、１つの谷を有する波形を用いることも
可能であり、また、３つのピークを有する波形や３つの
谷を有する波形をも用いることが可能となる。
【００８４】また、以上説明した本発明の処理を行うデ
ータ解析処理プログラムは、フロッピィディスク、光デ
ィスク、ハードディスクなどの記録媒体に記録させてお
くことができ、本発明はその記録媒体をも含むものであ
る。また、ネットワークから処理プログラムを得るよう
にしてもよい。
ータ解析処理プログラムは、フロッピィディスク、光デ
ィスク、ハードディスクなどの記録媒体に記録させてお
くことができ、本発明はその記録媒体をも含むものであ
る。また、ネットワークから処理プログラムを得るよう
にしてもよい。
【００８５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
解析信号と同種の信号波形から抽出した波形を基本波形
として用い、この基本波形を被解析信号の時間軸上に、
所定量ずつずらしながら前記被解析信号との相関係数を
求め、その相関係数に基づいて前記被解析信号を解析す
る。このように、被解析信号と同種の信号から基本波形
を生成し、この基本波形を用いて被解析信号との相関を
求めるようにしているので、高い相関係数が得られ、高
精度なデータ解析が可能となる。
解析信号と同種の信号波形から抽出した波形を基本波形
として用い、この基本波形を被解析信号の時間軸上に、
所定量ずつずらしながら前記被解析信号との相関係数を
求め、その相関係数に基づいて前記被解析信号を解析す
る。このように、被解析信号と同種の信号から基本波形
を生成し、この基本波形を用いて被解析信号との相関を
求めるようにしているので、高い相関係数が得られ、高
精度なデータ解析が可能となる。
【００８６】また、その基本波形は、その基本波形に対
する相似波形を生成し、それを基本波形として用いるこ
とによって、被解析信号の周波数、つまり、被解析信号
の時間軸方向の幅の大きさに適応した基本波形を得るこ
とができ、高精度なデータ解析をを行うことができる。
する相似波形を生成し、それを基本波形として用いるこ
とによって、被解析信号の周波数、つまり、被解析信号
の時間軸方向の幅の大きさに適応した基本波形を得るこ
とができ、高精度なデータ解析をを行うことができる。
【００８７】また、被解析信号と同種の信号波形から基
本波形を抽出する場合、その基本波形が、前述の（１）
式を満足させるように基本波形を構成することによっ
て、被解析信号がベースラインに対して上下した状態で
あっても、それに左右されないで相関係数を求めること
ができ、高精度なデータ解析が可能となる。
本波形を抽出する場合、その基本波形が、前述の（１）
式を満足させるように基本波形を構成することによっ
て、被解析信号がベースラインに対して上下した状態で
あっても、それに左右されないで相関係数を求めること
ができ、高精度なデータ解析が可能となる。
【００８８】さらに、前記被解析信号と同種の信号波形
から基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記
（２）式を満足させるように基本波形を規格化すること
によって、基本波形を時間軸方向に縮小したり拡大した
りする処理を行った場合でも、適正な相関係数が得られ
る。つまり、（２）式を満たすということは、基本波形
の面積を規格化することであって、これにより、基本波
形を時間軸方向に縮小または拡大した場合でも、ある被
解析信号に対して適正な相関係数が得られるようにな
る。
から基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記
（２）式を満足させるように基本波形を規格化すること
によって、基本波形を時間軸方向に縮小したり拡大した
りする処理を行った場合でも、適正な相関係数が得られ
る。つまり、（２）式を満たすということは、基本波形
の面積を規格化することであって、これにより、基本波
形を時間軸方向に縮小または拡大した場合でも、ある被
解析信号に対して適正な相関係数が得られるようにな
る。
【００８９】なお、これら（１）式と（２）式を同時に
満足させるようにすればより一層良好な結果が得られ
る。
満足させるようにすればより一層良好な結果が得られ
る。
【００９０】さらに、基本波形によって被解析信号との
相関係数を求める場合、被解析信号の一部が、前述の
（３）式を満足させるように規格化したのちに、前記基
本波形との相関係数を求めるようにする。このように、
基本波形だけでなく被解析信号についても規格化するこ
とで、被解析信号の時間軸方向の幅に左右されることな
く適正な相関係数を得ることができる。なお、これら
（１）式、（２）式、（３）式を全て満足するようにす
ればより適正な相関係数が得られ、高精度なデータ解析
が行える。
相関係数を求める場合、被解析信号の一部が、前述の
（３）式を満足させるように規格化したのちに、前記基
本波形との相関係数を求めるようにする。このように、
基本波形だけでなく被解析信号についても規格化するこ
とで、被解析信号の時間軸方向の幅に左右されることな
く適正な相関係数を得ることができる。なお、これら
（１）式、（２）式、（３）式を全て満足するようにす
ればより適正な相関係数が得られ、高精度なデータ解析
が行える。
【００９１】このように本発明は、心拍信号などのよう
に相似的な波形が時間軸方向に断続して出力される信号
の解析に好適な発明であるといえる。
に相似的な波形が時間軸方向に断続して出力される信号
の解析に好適な発明であるといえる。
【図１】本発明のデータ解析装置の概略的な構成図であ
る。
る。
【図２】被解析信号と同種の信号から基本波形を抽出し
てその基本波形を被解析信号の時間軸上をずらしながら
相関を求める処理を説明する図である。
てその基本波形を被解析信号の時間軸上をずらしながら
相関を求める処理を説明する図である。
【図３】被解析信号と基本波形との相関を求める際の両
者の位置関係を説明する図である。
者の位置関係を説明する図である。
【図４】基本波形と被解析信号とが同じ形状の波形であ
る場合における相関係数算出処理を説明する図である。
る場合における相関係数算出処理を説明する図である。
【図５】基本波形と被解析信号とが異なった形状の波形
である場合における相関係数算出処理を説明する図であ
る。
である場合における相関係数算出処理を説明する図であ
る。
【図６】基本波形と被解析信号とが同じ形状の波形であ
る場合で、かつ、基本波形に（１）式を満足させた場合
における相関係数算出処理を説明する図である。
る場合で、かつ、基本波形に（１）式を満足させた場合
における相関係数算出処理を説明する図である。
【図７】基本波形と被解析信号とが異なった形状の波形
である場合で、かつ、基本波形に（１）式を満足させた
場合における相関係数算出処理を説明する図である。
である場合で、かつ、基本波形に（１）式を満足させた
場合における相関係数算出処理を説明する図である。
【図８】基本波形と被解析信号とが同じ形状の波形であ
る場合における相関係数算出処理を説明する図である。
る場合における相関係数算出処理を説明する図である。
【図９】図８において基本波形の周波数を変えた場合
で、かつ、基本波形を規格化しないで相関係数算出処理
を説明する図である。
で、かつ、基本波形を規格化しないで相関係数算出処理
を説明する図である。
【図１０】基本波形と被解析信号とが同じ形状の波形で
ある場合における相関係数算出処理を説明する図であ
る。
ある場合における相関係数算出処理を説明する図であ
る。
【図１１】図８において基本波形の周波数を変えた場合
で、かつ、基本波形および被解析信号を規格化した場合
の相関係数算出処理を説明する図である。
で、かつ、基本波形および被解析信号を規格化した場合
の相関係数算出処理を説明する図である。
【図１２】被解析信号にノイズのない場合に本発明で得
られた相関係数を等高線で示す図およびその結果にさら
にフーリエ解析を施した結果を示す図である。
られた相関係数を等高線で示す図およびその結果にさら
にフーリエ解析を施した結果を示す図である。
【図１３】被解析信号にノイズがある場合に本発明で得
られた相関係数を等高線で示す図およびその結果にさら
にフーリエ解析を施した結果を示す図である。
られた相関係数を等高線で示す図およびその結果にさら
にフーリエ解析を施した結果を示す図である。
【図１４】本発明で得られた結果にさらにフーリエ解析
を施した結果と従来のフーリエ解析により得られた結果
を比較して示す図である。
を施した結果と従来のフーリエ解析により得られた結果
を比較して示す図である。
【図１５】図１４で示される結果を得るために用いたノ
イズの重畳した被解析信号の一例を示す図である。
イズの重畳した被解析信号の一例を示す図である。
【図１６】心拍信号波形の一例を示す図とその心拍信号
波形から抽出された基本波形の一例を示す図であり、基
本波形として、ダブルディップ波形とダブルピーク波形
を抽出した例を示す図である。
波形から抽出された基本波形の一例を示す図であり、基
本波形として、ダブルディップ波形とダブルピーク波形
を抽出した例を示す図である。
【図１７】周期に乱れと途切れを生じている心拍信号の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図１８】図１７の心拍信号を用いて本発明の処理を施
して得られた相関係数を等高線で示す図である。
して得られた相関係数を等高線で示す図である。
１ 基本波形抽出手段 ２ データ解析手段 Ｃ 相関係数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C017 AA02 AA10 BC11 BC16 BC20 BD01 4C027 CC02 FF01 GG10 GG11 5B056 BB23 GG03
Claims (18)
- 【請求項１】 相似的な波形が時間軸方向に断続して出
力される被解析信号に対し、その被解析信号との間の相
関係数を求めるための基本波形を用意し、その基本波形
と前記被解析信号との相関係数を求めて当該被解析信号
が有する情報を得るデータ解析方法であって、 前記基本波形は、前記被解析信号と同種の信号波形から
抽出し、この基本波形を前記被解析信号の時間軸上に所
定量ずつずらしながら前記被解析信号との間の相関係数
を求め、その相関係数に基づいて前記被解析信号を解析
することを特徴とするデータ解析方法。 - 【請求項２】 前記基本波形は、前記被解析信号と同種
の信号波形の時間軸上のある区間の波形であって、その
波形をある関数ｈ（ｔ）で近似し、ｈ（ｔ／ａ）によっ
て（ａは任意の値）当該波形に対する相似波形を生成
し、それを基本波形として用いることを特徴とする請求
項１記載のデータ解析方法。 - 【請求項３】 前記基本波形の近似関数としてウエーブ
レット関数を用いることを特徴とする請求項１または２
記載のデータ解析方法。 - 【請求項４】 前記被解析信号と同種の信号波形から基
本波形を抽出する場合、その基本波形をｈ（ｔ）で表し
たとき、その基本波形が、 【数１】 を満足するように基本波形を構成することを特徴とする
請求項１から３のいずれか１項に記載のデータ解析方
法。 - 【請求項５】 前記被解析信号と同種の信号波形から基
本波形を抽出する場合、その基本波形をｈ（ｔ）で表し
たとき、その基本波形を、 【数２】 を満足させるようにすることで、基本波形の規格化を行
うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記
載のデータ解析方法。 - 【請求項６】前記基本波形によって被解析信号との間の
相関係数を求める場合、被解析信号をｓ（ｔ）で表した
とき、その被解析信号の一部を、 【数３】 （ただし、この式の中のｊ１，ｋ２は基本波形が０以外
の値を持つ時間軸上の区間を表している）を満足させる
ようにすることで、被解析信号を規格化したのちに、前
記基本波形との間の相関係数を求めることを特徴とする
請求項１から５のいずれか１項に記載のデータ解析方
法。 - 【請求項７】 相似的な波形が時間軸方向に断続して出
力される被解析信号に対し、その被解析信号との間の相
関係数を求めるための基本波形を用意し、その基本波形
と前記被解析信号との相関係数を求めて当該被解析信号
が有する情報を得るデータ解析装置であって、 前記被解析信号と同種の信号波形から基本波形を抽出す
る基本波形抽出手段と、 この基本波形を前記被解析信号の時間軸上に所定量ずつ
ずらしながら前記被解析信号との間の相関係数を求め、
その相関係数に基づいて前記被解析信号を解析するデー
タ解析手段と、 を有することをことを特徴とするデータ解析装置。 - 【請求項８】 前記基本波形は、前記被解析信号と同種
の信号波形の時間軸上のある区間の波形であって、その
波形をある関数ｈ（ｔ）で近似し、ｈ（ｔ／ａ）によっ
て（ａは任意の値）、当該波形に対する相似波形を生成
し、それを基本波形として用いることを特徴とする請求
項７記載のデータ解析装置。 - 【請求項９】 前記基本波形の近似関数としてウエーブ
レット関数を用いることを特徴とする請求項７または８
記載のデータ解析装置。 - 【請求項１０】 前記被解析信号と同種の信号波形から
基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記（１）
式を満足するように基本波形を構成することを特徴とす
る請求項７から９のいずれか１項に記載のデータ解析装
置。 - 【請求項１１】 前記被解析信号と同種の信号波形から
基本波形を抽出する場合、その基本波形を、前記（２）
式を満足させるようにすることで、基本波形の規格化を
行うことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項
に記載のデータ解析装置。 - 【請求項１２】前記基本波形によって被解析波形との相
関係数を求める場合、 被解析信号の一部を、前記
（３）式を満足させるようにすることで、被解析波形を
規格化したのちに、前記基本波形との間の相関係数を求
めることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項
に記載のデータ解析装置。 - 【請求項１３】 相似的な波形が時間軸方向に断続して
出力される被解析信号に対し、その被解析信号との間の
相関係数を求めるための基本波形を用意し、その基本波
形と前記被解析信号との相関係数を求めて当該被解析信
号が有する情報を得るデータ解析処理プログラムを記録
した記録媒体であって、その処理プログラムは、 前記被解析信号と同種の信号波形から抽出された基本波
形を前記被解析信号の時間軸上に所定量づつずらしなが
ら前記被解析信号との相関係数を求め、その相関係数に
基づいて前記被解析信号を解析する手順を含むことを特
徴とするデータ解析処理プログラムを記録した記録媒
体。 - 【請求項１４】 前記基本波形は、前記被解析信号と同
種の信号波形の時間軸上のある区間の波形であって、そ
の波形をある関数ｈ（ｔ）で近似し、ｈ（ｔ／ａ）によ
って（ａは任意の値）、当該波形に対する相似波形を生
成し、それを基本波形として用いることを特徴とする請
求項１３記載のデータ解析処理プログラムを記録した記
録媒体。 - 【請求項１５】 前記基本波形の近似関数としてウエー
ブレット関数を用いることを特徴とする請求項１３また
は１４記載のデータ解析処理プログラムを記録した記録
媒体。 - 【請求項１６】 前記被解析信号と同種の信号波形から
基本波形を抽出する場合、その基本波形が、前記（１）
式を満足するように基本波形を構成することを特徴とす
る請求項１３から１５のいずれか１項に記載のデータ解
析処理プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１７】 前記被解析信号と同種の信号波形から
基本波形を抽出する場合、その基本波形を、前記（２）
式を満足させるようにすることで、基本波形の規格化を
行うことを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１
項に記載のデータ解析処理プログラムを記録した記録媒
体。 - 【請求項１８】前記基本波形によって被解析波形との相
関係数を求める場合、 被解析信号の一部を、前記
（３）式を満足させるようにすることで、被解析波形を
規格化したのちに、前記基本波形との間の相関係数を求
めることを特徴とする請求項１３から１７のいずれか１
項に記載のデータ解析処理プログラムを記録した記録媒
体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077895A JP2000276463A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | データ解析方法及びデータ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体 |
| EP00105924A EP1039394A3 (en) | 1999-03-23 | 2000-03-23 | Method and apparatus for analyzing data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077895A JP2000276463A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | データ解析方法及びデータ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000276463A true JP2000276463A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13646822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11077895A Withdrawn JP2000276463A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | データ解析方法及びデータ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1039394A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000276463A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002282230A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-02 | Fukuda Denshi Co Ltd | 生体情報収集装置、生体情報処理装置及び処理方法 |
| JP2005500876A (ja) * | 2001-06-22 | 2005-01-13 | カーディオデジタル リミティッド | パルスオキシメトリー信号のウェーブレットに基づく解析 |
| JP2010264168A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Seiko Epson Corp | 生体状態測定装置 |
| WO2015121949A1 (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-20 | 富士通株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラム |
| CN112867440A (zh) * | 2018-10-24 | 2021-05-28 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于车辆的乘员监测系统 |
| JP7514521B2 (ja) | 2020-08-07 | 2024-07-11 | 株式会社イー・ライフ | 心拍測定システム、心拍測定方法、及び心拍測定プログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4615958B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2011-01-19 | クラリオン株式会社 | デジタル放送の送出装置、受信装置およびデジタル放送システム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4450531A (en) * | 1982-09-10 | 1984-05-22 | Ensco, Inc. | Broadcast signal recognition system and method |
| US5661527A (en) * | 1995-07-07 | 1997-08-26 | Tektronix, Inc. | Automatic video signal identification |
| WO1999010832A1 (de) * | 1997-08-27 | 1999-03-04 | Plettac Electronic Security Gmbh | Verfahren zum lokalisieren von objekten in standbildern mit anwendung auf die lokalisierung von gesichtern |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11077895A patent/JP2000276463A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-03-23 EP EP00105924A patent/EP1039394A3/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002282230A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-02 | Fukuda Denshi Co Ltd | 生体情報収集装置、生体情報処理装置及び処理方法 |
| JP2005500876A (ja) * | 2001-06-22 | 2005-01-13 | カーディオデジタル リミティッド | パルスオキシメトリー信号のウェーブレットに基づく解析 |
| JP2010264168A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Seiko Epson Corp | 生体状態測定装置 |
| WO2015121949A1 (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-20 | 富士通株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラム |
| CN112867440A (zh) * | 2018-10-24 | 2021-05-28 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于车辆的乘员监测系统 |
| JP7514521B2 (ja) | 2020-08-07 | 2024-07-11 | 株式会社イー・ライフ | 心拍測定システム、心拍測定方法、及び心拍測定プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1039394A3 (en) | 2001-11-14 |
| EP1039394A2 (en) | 2000-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ismail et al. | Localization and classification of heart beats in phonocardiography signals—a comprehensive review | |
| Mukhopadhyay et al. | A new interpretation of nonlinear energy operator and its efficacy in spike detection | |
| Gutiérrez-Rivas et al. | Novel real-time low-complexity QRS complex detector based on adaptive thresholding | |
| JP5210872B2 (ja) | 準周期信号を高分解能で抽出する方法及びシステム | |
| Jayachandran et al. | Analysis of myocardial infarction using discrete wavelet transform | |
| Ali et al. | Detection of voice pathology using fractal dimension in a multiresolution analysis of normal and disordered speech signals | |
| JP5271718B2 (ja) | 複数の時間区分にわたり胎児及び産婦のｅｃｇを特定する方法 | |
| US8214028B2 (en) | Electrocardiogram analysis and parameter estimation | |
| JP6304691B2 (ja) | 心音雑音除去装置、その方法及びプログラム | |
| JP6304690B2 (ja) | 信号雑音除去装置、その方法及びプログラム | |
| Debbal et al. | Automatic measure of the split in the second cardiac sound by using the wavelet transform technique | |
| JP2000276463A (ja) | データ解析方法及びデータ解析装置並びにデータ解析処理プログラムを記録した記録媒体 | |
| US10803335B2 (en) | Emotion estimating apparatus | |
| Garoosi et al. | Development and evaluation of the piecewise Prony method for evoked potential analysis | |
| KR101524918B1 (ko) | 생체 신호를 이용한 감정 인식 방법 및 그 장치 | |
| Steinerberger et al. | Fundamental component enhancement via adaptive nonlinear activation functions | |
| JPH11128185A (ja) | 心拍変動解析方法および装置 | |
| Bhuiyan et al. | Advantages and limitations of using matrix pencil method for the modal analysis of medical percussion signals | |
| Amin et al. | Features for heartbeat sound signal normal and pathological | |
| Bai et al. | Nonlinear Markov process amplitude EEG model for nonlinear coupling interaction of spontaneous EEG | |
| Kannathal et al. | Analysis of electrocardiograms | |
| JPWO2016207951A1 (ja) | シャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 | |
| Kimmatkar et al. | Initial analysis of brain EEG signal for mental state detection of human being | |
| JP2000296118A (ja) | 生体信号解析方法および装置 | |
| Debbal et al. | Heartbeat sound analysis with the wavelet transform |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |