JP-2026077819-A - 心拍検出のための技術

Abstract

【課題】心拍検出の方法、システム、及びデバイスを提供する。 【解決手段】方法は、ユーザに関連した生理学的データを受け取ることを含み、生理学的データは、ユーザに関連したウェアラブルデバイスにより時間インターバルにわたって収集された運動データ及び温度データを含む。方法は、受け取られた運動データ及び温度データに基づき、時間インターバルに関連した状態品質メトリックを決定することを含む。状態品質メトリックは、心拍測定の決定のために時間インターバルにわたって収集された生理学的データの相対的な品質を示す。方法は、状態品質メトリックが閾メトリック値を満足し、かつ、タイマが第1閾継続時間を満足することに基づき、ウェアラブルデバイスによりユーザのフォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）データをサンプリングすることを含む。方法は、サンプリングされたＰＰＧデータに少なくとも部分的に基づき、ユーザの心拍測定を決定することを含む。 【選択図】図４

Inventors

• シミラー，ハイジ
• ザン，シー
• ヴァリウス，テロ ユハニ
• ヤーベラー，ユッシ ペッテリ
• シルヤーラー，ユハ－ペッカ
• ハイノネン，トミ
• ティッカネン，パウリ エンシオ

Assignees

• オーラ ヘルス オサケユキチュア

Dates

Publication Date

20260513

Application Date

20260218

Priority Date

20220930

Claims (1)

1. ユーザの心拍を測定する方法であって、 前記ユーザに関連したウェアラブルデバイスにより時間インターバルにわたって収集された運動データ及び温度データを含む、前記ユーザに関連した生理学的データを受け取ることと、 受け取られた前記運動データ及び温度データに少なくとも部分的に基づき、前記時間インターバルに関連した状態品質メトリックを決定することであり、前記状態品質メトリックは、心拍測定の決定のために前記時間インターバルにわたって収集された前記生理学的データの相対的な品質を示す、ことと、 前記状態品質メトリックが閾メトリック値を満足し、かつ、タイマが第1閾継続時間を満足することに少なくとも部分的に基づき、前記ウェアラブルデバイスにより前記ユーザのフォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）データをサンプリングすることと、 サンプリングされた前記ＰＰＧデータに少なくとも部分的に基づき、前記ユーザの心拍測定を決定することと を有する方法。

Description

以下は、心拍検出のための技術を含むウェアラブルデバイス及びデータ処理に関係がある。 一部のウェアラブルデバイスは、運動データ、温度データ、フォトプレチスモグラム（photoplethysmogram）（ＰＰＧ）データ、などの、ユーザの心拍に関連したユーザからのデータを収集するよう構成され得る。いくつかの場合に、一部のウェアラブルデバイスは、事前設定された条件の下で１組以上のデータを検出するよう構成され得る。事前設定された条件に従ってデータを検出するための従来技術は、改善され得る。 本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするシステムの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするシステムの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートする心拍決定プロシージャの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートする心拍決定プロシージャの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするチャネル選択プロシージャの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするチャネル選択プロシージャの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするチャネル選択プロシージャの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートする心拍決定プロシージャの例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の例を表す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートする装置のブロック図を示す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするウェアラブルアプリケーションのブロック図を示す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートするデバイスを含むシステムの図を示す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートする方法を表すフローチャートを示す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートする方法を表すフローチャートを示す。本開示の態様に従う心拍検出のための技術をサポートする方法を表すフローチャートを示す。 ユーザは、心拍などの、ユーザの生理学的測定を決定するためにデバイス（例えば、ウェアラブルデバイス）を使用することがある。安静時心拍（resting heart rate）（ＲＨＲ）は、睡眠中、瞑想中、又は別なふうにリラックスしている最中などの、ユーザが活動を控えている期間などの「休息」の期間中のユーザの毎分の心拍回数を指すことができる。ＲＨＲは、睡眠品質、回復、ストレス反応、活動レベル、及びユーザの全体的な健康を決定するために使用され得る。ＲＨＲなどのユーザの心拍を測定するために、ウェアラブルデバイスは、時間にわたるユーザの心拍を測定するためにフォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）を使用することがある。例えば、ウェアラブルデバイスは、ウェアラブルデバイス内のＰＰＧセンサ（例えば、赤外線（infrared）（ＩＲ）ＰＰＧセンサ、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ））により脈拍量の変化を検出することによって、ユーザのＲＨＲを測定し得る。ユーザの心臓が鼓動するたびに、ユーザの手や指にある動脈に血液が送り出される。ＰＰＧセンサは、光の反射及び吸収を使用して、血流（動脈血流、静脈血流など）及び体積の変化を検出することができる。鼓動ごとに、ユーザの指の動脈が膨張及び収縮を繰り返す。ユーザの皮膚、特に指の皮膚に光を当てることにより、血液によって吸収され、動脈内の赤血球の量の変動から反射される光の変化が考慮される。ここから、ＰＰＧは、ユーザの心臓の活動（例えば、心拍）を表す視覚的な波形を通じて、これらの血流の変化を表すことができる。 いくつかの場合に、ウェアラブルデバイスはユーザの心拍変動（heart rate variability）（ＨＲＶ）を決定し得る。ＨＲＶは、心拍間の時間の変化（例えば、数ミリ秒）の尺度であり、ユーザの体が自律神経系の２つの枝である交感神経系及び副交感神経系のバランスをどのように保っているかを示す指標として使用でき、従って、ストレスを管理するユーザの現在の能力を表したり、ユーザの病気や疲労の兆候を提供したり、するなどできる。ウェアラブルデバイスは、心拍間の連続差の二乗平均平方根（root mean square of successive differences）（ｒＭＳＳＤ）を使用してＨＲＶを計算し得る。ｒＭＳＳＤは、最初に心拍間の連続する各時間差をミリ秒単位で計算することによって取得できる。次に、夫々の値が二乗され、その結果が平均されてから、合計の平方根が求められる。ｒＭＳＳＤは、ＨＲの心拍ごとの分散を反映するため、ＨＲＶの尺度として使用される。 心拍数（例えば、ＲＨＲ）及びＨＲＶは、ユーザによって行われる活動（例えば、一杯の水を飲む、立ち上がる、テレビを見る）に基づいて変化する可能性がある敏感なメトリクスである。特定の活動によって、心拍数、ＨＲＶ、又はその両方が急上昇又は急降下する可能性があり、そのような変動はデータ内のノイズと呼ばれることがある。ユーザが活動を控えている休息期間中、特に睡眠期間中、体は安定した状態（例えば、２４時間の中で最も安定した状態）にあり、その結果、心拍数及びＨＲＶに関連した変動は減少する。従って、一部のウェアラブルデバイスは、正確な心拍数及びＨＲＶデータを決定するために、休息期間中（例えば、ノイズが低減されている期間中）にユーザの心臓（例えば、ＲＨＲ）、ＨＲＶ、又はその両方を測定し得る。しかしながら、休息期間中にのみ心拍測定値を決定すると、任意の所定の期間にわたってユーザについて収集できる心拍数測定値の数が大幅に減少する可能性がある。そのため、一部の従来のウェアラブルデバイスは、１日を通してユーザの心拍数を効率的に追跡できず、ユーザの心拍数の限られた表示のみを提供し、従って、ユーザの全体的な健康状態の表示も限られる可能性がある。 本明細書に記載される技術は、ユーザが休んでいるかどうか（例えば、ユーザが起きている期間中、活動期間中、又は休息中）に関係なく心拍データを測定する能力を備えて構成されたウェアラブルデバイスを対象とする。従って、ウェアラブルデバイスは、時間にわたってユーザの心拍数、ＨＲＶ、又はその両方のより完全な表現を提供するために、活動期間、休息期間、又はそれらの組み合わせ中のユーザの心拍データを決定し得る。本明細書に記載されるウェアラブルデバイスは、データ内のノイズを低減しながら（例えば、ユーザが活動している間、ユーザが休息していない間、ユーザが睡眠中でない間、日中の）心臓データを測定するための手順を用いて構成され得る。 心拍データ（例えば、非睡眠データ、日中データ、又は日中及び夜間のデータの組み合わせ）を決定するためのプロシージャは、ウェアラブルデバイスが、温度及び運動データなどの、ユーザに関連した生理学的データを測定することを含み得る。いくつかの場合に、ウェアラブルデバイスの電力消費を削減するために、ウェアラブルデバイスは、ＰＰＧを測定する瞬間を検出するために、生理学的データを使用し得る。例えば、常にＰＰＧを測定するのではなく、ウェアラブルデバイスは、品質閾値を満足するＰＰＧデータをもたらし得る瞬間を検出するために、ユーザの生理学的データを使用し得る。ＰＰＧデータを測定する瞬間を検出すると、ウェアラブルデバイスは、ある継続時間のＰＰＧを測定し、そのＰＰＧの信号品質を測定し得る。ＰＰＧ信号品質が閾品質を満足する場合に、ウェアラブルデバイスは、ＰＰＧデータに基づきユーザの心拍数を推定し得る。従って、本明細書で記載されるプロシージャは、ウェアラブルデバイスの電力を節約しながら、正確な心拍データを決定するよう構成され得る。 例えば、方法は、前記ユーザに関連した生理学的データを受け取ることを含んでもよく、ここで、生理学的データには、ユーザに関連したウェアラブルデバイスにより時間インターバルにわたって収集された運動データ及び温度データが含まれ得る。方法は、受け取られた運動データ及び温度データに基づき、時間インターバルに関連した状態品質メトリックを決定することを含んでもよい。状態品質メトリックは、心拍測定の決定のために時間インターバルにわたって収集された生理学的データの相対的な品質を示し得る。方法は、状態品質メトリックが閾メトリック値を満足し、かつ、タイマが第1閾継続時間を満足することに基づき、ウェアラブルデバイスによりユーザのフォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）データをサンプリングすることを含んでもよい。方法は、サンプリングされたＰＰＧデータに基づきユーザの心拍測定を決定することを含み得る。 いくつかの実施で、心拍を決定するプロシージャは、ＰＰＧデータをサンプリングするための１つ以上の“チャネル”（例えば、ＰＰＧセンサ）を選択することを含んでもよい。例えば、ウェアラブルデバイスは、複数のＰＰＧセンサを備えて構成されてもよく、ＰＰＧセンサには、エミッタ（例えば、ＬＥＤ）、レシーバ（例えば、光検出器）、又はその両方が含まれてよく、少なくとも１つのエミッタと少なくとも１つのレシーバとを含むＰＰＧセンサのペアは、ＰＰＴ測定に使用される光学パス（例えば、チャネル）を構成する。いくつかの場合に、ＰＰＧセンサは、１つ以上の緑色ＬＥＤ、１つ以上の赤色ＬＥＤ、１つ以上のＩＲ ＬＥＤ、又はＬＥＤの任意の他の組を指すことができる。いくつかの態様で、いくつかのＰＰＧセンサは、他のセンサと比較して、いくつかの環境でより良い信号品質を示し得る。例えば、緑色ＬＥＤは、多くの環境で、最も高い品質の心拍測定をもたらすことができ、ＩＲダイオードは、例えば、激しい動きや皮膚温度が低い場合など他の環境で、より良い品質をもたらすことができる。これに関連して、本開示のいくつかの側面は、ウェアラブルデバイスが、どのＰＰＧセンサ／チャネルが最良の信号品質を示すかを“テスト”し、そのため、心拍測定に使用される異なるＰＰＧセンサ／チャネルを選択することを可能にする技術に向けられている。 これに関連して、ウェアラブルデバイスは、１つ以上の選択されたセンサに関連した信号品質、及び／又は他のＰＰＧセンサ（選択されていないＰＰＧセンサ）に関連した信号品質に基づき、ＰＰＧデータを取得するための１つ以上のＰＰＧセンサを選択するよう構成され得る。いくつかの場合に、ウェアラブルデバイスは、１つ以上のＰＰＧセンサの組（例えば、ウェアラブルデバイスに対して構成されたＰＰＧセンサの一部又は全部）を解析するよう構成され得る。例えば、ウェアラブルデバイスは、各ＰＰＧセンサからの出力の品質を決定（例えば、測定、計算）し得る。いくつかの場合に、ウェアラブルデバイスは、各ＰＰＧセンサの信号品質を１つ以上の信号品質閾値と比較するよう、及び／又は各ＰＰＧセンサの信号品質を他の決定された信号品質と比較するよう構成され得る。例えば、ウェアラブルデバイスは、最も高い信号品質に関連したＰＰＧセンサを選択してもよく、及び／又は１つ以上の信号品質閾値を満足する１つ以上のＰＰＧセンサを選択してもよい。例えば、いくつかの場合に、ウェアラブルデバイスは、各緑色ＬＥＤ及び各ＩＲチャネルからの信号を測定し、信号品質を比較し、心拍測定が緑色ＬＥＤ又はＩＲダイオードを用いて実行されるかどうかを選択し得る。 いくつかの場合に、ウェアラブルデバイスは、ＰＰＧデータをサンプリングするために使用するデフォルトのＰＰＧセンサ（例えば、特定のＰＰＧセンサ）又はデフォルトのＰＰＧセンサタイプ（例えば、１つ以上のＩＲ ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、など）を備えて構成されてもよい。ウェアラブルデバイスは、デフォルトのＰＰＧセンサが信号品質閾値を満足するかどうかを決定し得る。デフォルトのＰＰＧセンサが閾値を満足する場合に、ウェアラブルデバイスは、デフォルトのＰＰＧセ