バイオロギング

2021年技術ブログ集

バイオロギングその1
マイクロ波ドップラセンサによる移動・呼吸信号検出

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsmbe/48/6/48_6_595/_pdf

久保 肇 生体医工学48(6)

見守りの自動化を目的に、非接触で人の動きが計測可能なセンサーのひとつにマイクロ波ドップ
ラセンサがあります。

ドップラセンサ信号の解析には主にFFT処理が使用されます。

マイクロ波ドップラセンサモジュール

バイオロギングその2
TSP(Time Spreaded Pulse)によるマイクロ波センサの応答性評価

(評価用回路)
マイクロ波センサからの信号を20倍に増幅するがPCの録音端子には1V以下となるように調整します。

(評価用ブレッドボード)

マイクロ波ドップラセンサの周波数応答特性の測定方法

TSPは複数の周波数のサイン波を合成したパルスです。パルス応答をフーリエ変換すると周波数
応答特性が得られることから短時間で周波数特性を得ることが可能です。

TSP送信波形の周波数特性測定

マイクロ波センサのドップラ信号応答特性

TSP受信信号のスペクトラム表示

バイオロギングその3
バイオロギング(呼吸モニタ等)測定システムの開発(1/2):BIO01

バイオロギングプログラム(呼吸数、心拍数測定10秒間)

呼吸と心拍の検知領域ピークを求めることで呼吸数と心拍数を求めます。
10秒10msec測定では、周波数分解能(特に呼吸)が不足します。

バイオロギングその4
バイオロギング(呼吸モニタ等)測定システムの開発(2/2):BIO01

睡眠時バイオログ測定プログラムの概要と操作方法

(概要)周波数分解能をアップするために、10msec/50秒のサンプリングを行います。
    睡眠中のバイオデータを1分単位で取集するため都度50秒間測定し呼吸数、
    心拍巣、活性量を抽出しログファイルに書き出します。
    動作中の表示は1分単位の各バイオパラメータの変化グラフを表示します。

Biologging長時間測定プログラム  loop50.py

睡眠時バイオログデータ例 睡眠開始から360分間

睡眠時バイオログデータ例の解釈

呼吸レートの検出に0.02Hzの分解能を得るためサンプリング時間を50秒に設定し、
1分単位で呼吸数、心拍数と活性量(信号最大値)を検出するプログラムを作成しました。

本システムを使用して睡眠時無呼吸症候群(OSAS)のモニターを実施しました。
呼吸数と活性量の特異な応答が確認されドップラセンサシステムは睡眠状態モニター
として活用可能と思われます。

タイトルとURLをコピーしました