複数のワイヤレスセンサによるアーチファクト低減のための方法および装置
本開示の特定の態様は、ボディエリアネットワークにおける生物物理学的な信号のアーチファクトを低減するための技法に関する。このアーチファクトを低減する際に、複数のセンサからの情報（身体のモーション情報を含む）を用いることができる。ボディエリアネットワークにおける生物物理学的な信号は、圧縮して検知されることができる。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
米国特許法第１１９条に基づく優先権の主張
本特許出願は、２００９年９月１１日に出願され、本発明の譲受人に譲渡されており、参照により明白に本明細書に組み込まれる仮出願第６１／２４１，８５１号の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示の特定の態様は、一般にワイヤレスボディエリアネットワークにおける信号処理に関し、より詳細には、複数のワイヤレスセンサを使用することによってアーチファクトを低減するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
人体からの生物物理学的な信号は、心電図（ＥＣＧ）信号を検知するためのＡｇ／ＡｇＣｌ電極、血中酸素濃度（blood oxygenation）（ＳｐＯ2）を検知するためのパルスオキシメータ、身体活動を検知するための３Ｄ加速度計などの微小電気機械（ＭＥＭ）デバイスなどの種々のセンサを使用することによって検知されることができる。これらの信号は、次に、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）への接続性を有する、身体に装着されたゲートウェイデバイスにワイヤレスで送られることができる。自動プログラムおよび／または医療提供者がこれらの生物物理学的な信号からバイタルサインを解釈し、必要に応じてユーザにフィードバックを提供したり治療に介入したりすることが可能とすることができる。このような適用例では、このようなアーチファクトは正確な解釈を妨げることがあるので、信号に対してアーチファクトの検知および送信を行わないことが有益である。
【０００４】
当技術分野には、アーチファクトの検出と除去とを実行するアルゴリズムがある。これらのアルゴリズムはいずれも、生物物理学的な信号の異常を検出し、アーチファクトの影響を軽減するためにある種の時間−周波数領域演算を実行する。しかし、アーチファクトは信号空間では直接的に除去されるが、圧縮センシング（ＣＳ）空間では直接的に除去されない。このＣＳによって、信号解釈の精度は改善可能でありながら、実装の複雑さの低減がもたらされ得る。たとえば、ＣＳ取得では、モーションおよびノイズから生じる高周波数成分によるエイリアシングが発生されないことができる。
【発明の概要】
【０００５】
特定の態様は、信号処理のための方法を提供する。この方法は、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成することと、モーション情報を検知することと、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知する（compressively sensing）ことと、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整することと、この調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知することとを含む。
【０００６】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、モーション情報を検知するように構成されたセンサと、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路であって、他のセンサも、調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、第２の回路とを含む。
【０００７】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するための手段と、モーション情報を検知するための手段と、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段と、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整するための手段と、この調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段とを含む。
【０００８】
特定の態様は、信号処理のためのコンピュータプログラム製品を提供する。このコンピュータプログラム製品は、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成し、モーション情報を検知し、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知し、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整し、この調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するために実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を含む。
【０００９】
特定の態様は、センシングデバイスを提供する。このセンシングデバイスは、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、モーション情報を検知するように構成されたセンサと、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路であって、他のセンサも、調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、第２の回路と、検知されたモーション情報または検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器とを含む。
【００１０】
特定の態様は、信号処理のための方法を提供する。この方法は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信することと、スパース基底（sparsity basis）とセンシング行列とを生成することと、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数（sparse space coefficient）を決定することと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正することと、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定することとを含む。
【００１１】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器（estimator）とを含む。
【００１２】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するための手段と、スパース基底とセンシング行列とを生成するための手段と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するための手段と、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するための手段と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するための手段とを含む。
【００１３】
特定の態様は、信号処理のためのコンピュータプログラム製品を提供する。このコンピュータプログラム製品は、モーション情報と信号のサンプルとを受信し、スパース基底とセンシング行列とを生成し、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定し、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正し、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するために実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を含む。
【００１４】
特定の態様は、ヘッドセットを提供する。このヘッドセットは、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、この決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて音声出力を提供するように構成されたトランスデューサとを含む。
【００１５】
特定の態様は、腕時計を提供する。この腕時計は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、この決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示（indication）を提供するように構成されたユーザインターフェースとを含む。
【００１６】
特定の態様は、モニタリングデバイスを提供する。このモニタリングデバイスは、一般に、コネクタと、このコネクタを介してモーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、この決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示を提供するように構成されたユーザインターフェースとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本開示の前述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約された、より具体的な説明は態様を参照して行われ、そのいくつかは添付の図面に示される。しかし、この説明は他の同様に有効な態様を許容できるので、添付の図面は本開示の特定の典型的な態様を示しているに過ぎず、したがってその範囲を限定するものと見なすべきではないことに留意されたい。
【図１】本開示の特定の態様によるボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）の一例を示す図。
【図２】本開示の特定の態様によるＢＡＮのワイヤレスデバイスで利用できる種々の構成要素を示す図。
【図３】本開示の特定の態様による一般化されたパルスオキシメータのセンサ側の一例と一般化されたパルスオキシメータのデコーダ側の一例とを示す図。
【図４】本開示の特定の態様による複数のセンサを有するパルスオキシメータのセンサ側の一例を示す図。
【図５】本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのセンサ側で実行できる動作例を示す図。
【図５Ａ】図５に示される動作を実行することが可能な構成要素例を示す図。
【図６】本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側の一例を示す図。
【図７】本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側で実行できる動作例を示す図。
【図７Ａ】図７に示される動作を実行することが可能な構成要素例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示の種々の態様について、添付の図面を参照して以下でより詳しく説明する。ただし、本開示は、多数の異なる形態で実施されてもよく、本開示を通じて提示されるいかなる特定の構造または機能にも限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が徹底的かつ完全で、本開示の範囲を当業者に十分伝えるように提供される。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の任意の態様と独立して実施されようとこれと組み合わせて実施されようと、本明細書で開示される開示のいかなる態様も包含するものであることが当業者には了解されるであろう。たとえば、本明細書に記載された任意の数の態様を使用して、装置が実施でき、または方法が実施されることができる。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載された本開示の種々の態様に加えて、またはこれら以外の、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるこのような装置または方法を包含するものである。本明細書で開示される開示のいかなる態様も請求項の１つまたは複数の要素によって実施できることを理解されたい。
【００１９】
「例示的（exemplary）」という用語は、本明細書では、「代表例（example）、具体例（instance）、または例証（illustration）として使用する」という意味で用いられている。本明細書で「例示的」なものとして説明する態様は、必ずしも他の態様より好ましい、または有利であると解釈すべきものであるとは限らない。
【００２０】
本明細書において特定の態様が説明されているが、これらの態様の多数の変形および並べ替えは本開示の範囲に含まれる。好ましい態様のいくつかの利益および利点が言及されているが、本開示の範囲は、特定の利益、用途、または目的に限定されることを意図するものではない。むしろ、本開示の態様は、さまざまなワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、および伝送プロトコルに広く適用可能であることを意図しており、そのいくつかは図および好ましい態様の以下の説明において例として示されている。詳細な説明および図面は、本開示を限定するのではなく、本開示の例示に過ぎず、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される。
【００２１】
ワイヤレス通信システム例
本明細書で説明する技法は、直交多重化方式およびシングルキャリア伝送に基づく通信システムを含む、種々のロードバンドワイヤレス通信システムに使用することができる。このような通信システムの例としては、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）などがある。ＯＦＤＭＡシステムは、システム帯域幅全体を複数の直交サブキャリアに分割する変調技法である直交周波数多重化（ＯＦＤＭ）を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビン（bin）などとも呼ばれることがある。ＯＦＤＭでは、各サブキャリアは、データを用いて独立して変調されることができる。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムでは、システム帯域幅全体にわたって分散されたサブキャリアを送信するためにインターリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を、隣接サブキャリアのブロックを送信するために局所ＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）を、または隣接するサブキャリアの複数のブロックを送信するために拡張ＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用することができる。一般に、変調シンボルは、周波数領域ではＯＦＤＭによって、時間領域ではＳＣ−ＦＤＭＡによって送られる。ＣＤＭＡシステムでは、スペクトラム拡散技術と、複数のユーザを同じ物理チャネル上で多重化できるようにするために各送信機（すなわち、ユーザ）が符号に割り当てられる符号化方式とを利用することができる。
【００２２】
直交多重化方式に基づく通信システムの１つの具体的な例はＷｉＭＡＸシステムである。ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓを表す）は、長距離高スループットブロードバンド接続を提供する規格に基づくブロードバンドワイヤレス技術である。現在、ＷｉＭＡＸの２つの主要な適用例がある。固定ＷｉＭＡＸとモバイルＷｉＭＡＸである。固定ＷｉＭＡＸアプリケーションはポイントツーマルチポイントで、たとえば家庭および企業へのブロードバンドアクセスを可能にする。モバイルＷｉＭＡＸは、ブロードバンドスピードでのセルラーネットワークの完全なモビリティを提供する。
【００２３】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｘは、固定ブロードバンドワイヤレスアクセス（ＢＷＡ）システムおよびモバイルＢＷＡシステム用のエアインターフェースを定義する新たな標準化機構である。ＩＥＥＥ８０２．１６ｘでは、固定ＢＷＡシステムについては２００４年５月に「ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１６ｄ／Ｄ５−２００４」が承認され、モバイルＢＷＡシステムについては２００５年１０月に「ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１６ｅ／Ｄ１２ Ｏｃｔ． ２００５」が発行された。ＩＥＥＥ８０２．１６の最新の改訂版「ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１６Ｒｅｖ２／Ｄ８ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００８」（ドラフト標準）は、現在、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの資料と正誤表をまとめたものである。これらの標準は、４つの異なる物理層（ＰＨＹ）と１つのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層とを定義する。この４つの物理層のうち、ＯＦＤＭ物理層およびＯＦＤＭＡ物理層は、それぞれ固定ＢＷＡ分野およびモバイルＢＷＡ分野において最も一般的である。
【００２４】
本明細書の教示は、さまざまな有線装置またはワイヤレス装置（たとえば、ノード）に組み込まれる（たとえば、装置内で実施されるかまたは装置によって実行される）ことができる。いくつかの態様では、本明細書の教示により実施されるワイヤレスノードは、アクセスポイントまたはアクセス端末を備えることができる。
【００２５】
アクセス端末（「ＡＴ」）は、アクセス端末、加入者局、加入者ユニット、移動局、遠隔局、遠隔端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器、または他の何らかの用語を備え、これらとして実施され、またはこれらとして知られることができる。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、セルラー式電話機、コードレス電話機、セッション開始プロトコル（「ＳＩＰ」）電話機、ワイヤレスローカルループ（「ＷＬＬ」）局、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、またはワイヤレスモデムに接続された他の何らかの適切な処理デバイスを備えることができる。したがって、本明細書で教示される１つまたは複数の態様は、電話機（たとえば、セルラーフォンまたはスマートフォン）、コンピュータ（たとえば、ラップトップ）、ポータブル通信デバイス、ポータブルコンピューティングデバイス（たとえば、携帯情報端末）、エンターテイメントデバイス（たとえば、音楽デバイスもしくはビデオデバイス、または衛星ラジオ）、全地球測位システムデバイス、またはワイヤレス媒体もしくは有線媒体を介して通信するように構成された他の任意の適切なデバイスに組み込まれることができる。いくつかの態様では、ノードはワイヤレスノードである。このようなワイヤレスノードは、たとえば、有線通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介してネットワーク（たとえば、インターネットまたはセルラーネットワークなどのワイドエリアネットワーク）に接続性を、またはこれへの接続性を提供することができる。
【００２６】
本開示の特定の態様は、ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）で実施される方法をサポートする。ＢＡＮは、診断目的の連続的モニタリング、慢性疾患に対する薬剤の効果などの医療用途の有望な概念を表す。図１は、いくつかの取得回路（acquisition circuit）１０２〜１０８を備えることができるＢＡＮ１００の一例を示す。各取得回路は、処理目的で１つまたは複数の重要な生物物理学的な信号を検知してアグリゲータ１１０に（たとえば、ワイヤレスチャネルを経由して）通信するワイヤレスセンサを備えることができる。
【００２７】
したがって、ＢＡＮ１００は、種々のワイヤレスノード（すなわち、取得回路およびアグリゲータ）が直交多重化方式またはシングルキャリア伝送のいずれかを使用して通信するワイヤレス通信システムと見なすことができる。アグリゲータ１１０は、モバイルハンドセット、ワイヤレス腕時計（wireless watch）、ヘッドセット、モニタリングデバイス、または携帯情報端末（ＰＤＡ）とすることができる。図１に示されるように、取得回路１０２は、耳の光電脈波（ＰＰＧ：photoplethysmograph）センサに相当でき、取得回路１０４は指のＰＰＧセンサに相当でき、取得回路１０６は心電図（ＥＣＧ）センサに相当でき、取得回路１０８は３Ｄ加速度計（３Ｄ−Ａｃｃｌ）センサに相当することができる。
【００２８】
図２は、ＢＡＮ１００内で用いられ得るワイヤレスデバイス２０２で利用できる種々の構成要素を示す。ワイヤレスデバイス２０２は、本明細書で説明する種々の方法を実施するように構成され得るデバイスの一例である。ワイヤレスデバイス２０２は、アグリゲータ１１０または取得回路１０２〜１０８のうちの１つに相当することができる。
【００２９】
ワイヤレスデバイス２０２は、ワイヤレスデバイス２０２の動作を制御するプロセッサ２０４を含むことができる。プロセッサ２０４は、中央処理装置（ＣＰＵ）と呼ばれることもある。メモリ２０６は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の両方を含むことができ、プロセッサ２０４に対する命令とデータとを提供する。メモリ２０６の一部分は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）も含むことができる。プロセッサ２０４は、典型的には、メモリ２０６に格納されたプログラム命令に基づいて論理演算と算術演算とを実行する。メモリ２０６内の命令は、本明細書で説明する方法を実施するために実行可能とすることができる。
【００３０】
ワイヤレスデバイス２０２は、ワイヤレスデバイス２０２と遠隔地間のデータの送信および受信を可能にする送信器２１０および受信器２１２を含み得るハウジング２０８も含むことができる。送信器２１０および受信器２１２を組み合わせてトランシーバ２１４にすることができる。アンテナ２１６は、ハウジング２０８に取り付けられ、トランシーバ２１４に電気的に結合されることができる。ワイヤレスデバイス２０２は、複数の送信器、複数の受信器、複数のトランシーバ、および／または複数のアンテナも含むことができる（図示せず）。
【００３１】
ワイヤレスデバイス２０２は、トランシーバ２１４によって受信された信号のレベルを検出し定量化しようとして使用できる信号検出器２１８も含むことができる。信号検出器２１８は、このような信号を全エネルギー、シンボルあたりのサブキャリアあたりのエネルギー、パワースペクトル密度、および他の信号として検出することができる。ワイヤレスデバイス２０２は、信号処理で使用するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２２０も含むことができる。
【００３２】
ワイヤレスデバイス２０２の種々の構成要素は、バスシステム２２２によって互いに結合されることができる。バスシステム２２２は、データバスに加えて、電力バスと、制御信号バスと、状態信号バスとを含むことができる。
【００３３】
複数のセンサを使用した生物物理学的な信号アーチファクトの低減
本開示において、複数のセンサからの情報（身体のモーション情報を含む）が用いられる、生物物理学的な信号における信号アーチファクトを低減するための新規な手法が提案される。ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）（たとえば、図１に示されるＢＡＮ１００）の生物物理学的な信号は、ナイキスト周波数より低いサンプリング周波数を用いて圧縮方法で（in a compressive manner with a sampling frequency）検知されることができる。
【００３４】
ＢＡＮ１００では、３Ｄ加速度計（３Ｄ−Ａｃｃｌ）センサ１０８は、耳の光電脈波（ＰＰＧ）センサ１０２または指のＰＰＧセンサ１０４などのパルスオキシメータセンサと同じ位置に配置されることができる。その場合、ＰＰＧセンサのモーションは、３Ｄ−Ａｃｃｌデータから直接的に推測されることができる。この推測されたモーション情報に基づいて、検知されたＰＰＧデータのモーションアーチファクトが低減されることができる。
【００３５】
本開示の一態様では、モーション情報とＰＰＧデータアーチファクトの間にマッピング機能を構築することができる。モーションアーチファクトおよびノイズアーチファクトのモデルは、所与の信号空間ではなく、圧縮センシング（ＣＳ）復元（reconstruction）空間で作製することができる。モーションおよびノイズから生じる高周波成分によるエイリアシングがＣＳ取得（CS acquisition）中に生成されないことができ、それによって信号解釈の精度を改良することができることに留意されたい。
【００３６】
復元側では、マッピング機能によって予測されるノイズ成分などのスペクトル成分の１つまたは複数はゼロに設定でき、それによって、ＣＳ復元領域でノイズアーチファクトを直接的に低減する。そのうえ、１つまたは複数のスペクトル成分は、モーションモデルによって予測される値に基づいて修正でき、それによって、ＣＳ復元領域でモーションアーチファクトを直接的に低減する。さらに、取得誤差（acquisition error）に対するロバストネスを向上させるためにモーションセンサからの情報を使用してＣＳ取得を適合させることができる。
【００３７】
図３は、本開示の特定の態様による一般化されたパルスオキシメータのセンサ側３１０の一例と一般化されたパルスオキシメータのデコーダ側３２０の一例とを示す。本開示の一態様では、モーションアーチファクトがＰＰＧ信号の検知において最小限にされることができるように、３Ｄ−Ａｃｃｌデータは、パルスオキシメータのセンサ側３１０で処理され、ＰＰＧ検知パラメータを修正するために使用されることができる。本開示の別の態様では、パルスオキシメータ３１０の少なくとも１つのセンサ３１２の検知パラメータは、別のセンサ３１２から受信された情報に基づいてパルスオキシメータのデコーダ３２０で推定することができる。本開示の別の態様では、センサ３１２のうちの少なくとも１つのからの情報は、少なくともあと１つのセンサ３１２からのサンプルに基づいて取得アーチファクトを低減するために処理されることができる。本開示のさらに別の態様では、センサ３１２のうちの少なくとも１つは圧縮して検知でき、すべてのセンサ３１２からのデータは、さらなる処理のために受信器３２０に送信されることができる。
【００３８】
図４は、本開示の特定の態様による複数のセンサを装備するパルスオキシメータのセンサ側４００の一例を示す。発光ダイオード（ＬＥＤ）制御およびタイマ割り込みモジュール４０２は、赤色ＬＥＤ４０４および赤外線（ＩＲ）ＬＥＤ４０６の点灯、ならびにそれらの輝度レベルを制御することができる。モジュール４０２は、フォトダイオード４０８に関連する信号調節ブロック（signal conditioning block）４１０にサンプリングインスタンスを提供することもできる。このサンプリングインスタンスは、ＣＳ取得に対応する、ナイキスト周波数より低いサンプリング周波数に従って生成されることができる。ナイキスト周波数とＣＳ取得の周波数の比は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ：under-sampling ratio）を表す。
【００３９】
３Ｄ加速度計４１２および温度センサ４１４は、測定時信号対雑音比（ＳＮＲ）条件（measurement signal-to-noise ratio condition）がユニット４１８によって決定できるように、信号調節ブロック４１６を通してフィードバックを提供するために使用されることができる。フォトダイオード４０８からのサンプリングされたデータ４２０は、赤色ＬＥＤとＩＲ ＬＥＤとに対応する２つのベクトルに分解されることができる。これらのベクトルは、それぞれアンダーサンプリングされた赤色ＰＰＧサンプルおよびアンダーサンプリングされたＩＲ ＰＰＧサンプルと示される。
【００４０】
ＰＰＧサンプル４２０ならびに３Ｄ加速度計４１２および温度センサ４１４に関連する官能データ４２２は、ユニット４２４でＵＳＲを更新し、ＳＮＲが定義された閾値を下回る場合にユニット４２６でＬＥＤ輝度制御を生成し、フォトダイオード測定値が周辺光、モーション、および類似物により変動する場合にユニット４２８であらゆる検知された信号のバイアスの補正をコンピュータ処理するために、ユニット４１８で処理されることができる。図４から、乱数シード生成器の値４３０は、ＬＥＤタイマ割り込みを発生させるために（更新されたＵＳＲ、ＬＥＤ輝度制御、およびバイアス補正と共に）使用できることが認められ得る。
【００４１】
官能データ４２２、ＰＰＧサンプル４２０、および乱数シード生成器の値４３０は、図３に示されるパルスオキシメータのデコーダ側３２０などの復元側に送信されるために、パケット化されてメディアアクセス制御／物理層（ＭＡＣ／ＰＨＹ）４３２に転送されることができる。このパケット化は、送信中に破損したサンプルがデコーダ側で効率的に復元されるように実行されることができる。さらに、サンプルのすべてのパケットが復元側に送信される必要があるわけではない。その代わり、たとえば好ましいチャネル状態の場合に、または送信電力を削減する目的で、送信されるパケットのセットを減少させることができる。送信されないパケットに属するそれらのサンプルは、受信されたパケットを使用してデコーダ側で復元されることができる。
【００４２】
パルスオキシメータのセンサ側４００は、復元側からフィードバック情報を受信することも可能とすることができる。このフィードバック情報は、ＵＳＲの最新情報（update）、１つまたは複数のＬＥＤの照度に関する情報、またはバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備えることができる。サンプリングインスタンスは、受信されたフィードバック情報に基づいて調整されることができる。
【００４３】
図５は、本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのセンサ側４００で実行できる動作例５００を示す。５０２で、サンプリングインスタンスが乱数シードにより生成されることができる。５０４で、モーション情報が検知されることができる。５０６で、サンプリングインスタンス時に信号（たとえば、心電図（ＥＣＧ）信号、ＰＰＧ信号、または両方）の第１のセットのサンプルが圧縮して検知されることができる。５０８で、サンプリングインスタンスが、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうち少なくとも１つに基づいて調整されることができる。５１０で、調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルが、圧縮して検知されることができる。ＰＰＧデータおよびＥＣＧデータの他に、モーション情報も圧縮して検知できることに留意されたい。
【００４４】
図６は、本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側６００の一例を示す。官能データ６０４およびＰＰＧサンプル６０６は、パルスオキシメータのセンサ側４００から送信された、受信されたパケット化されたデータから抽出されることができる。ＭＡＣ／ＰＨＹ６０２から受信された乱数シード生成器の値６０８は、センシング行列を決定するためにユニット６１０によって使用されることができる。スパース基底は、目的のタスクに関する表示６１４に基づいてユニット６１２によって発生されることができる。この目的のタスクは、たとえば、心拍数の推定およびガボール空間における主要な係数の抽出に関連することができ、ユニット６１６によって決定されることができる。
【００４５】
生成されたセンシング行列、発生されたスパース基底、ならびにサンプルベクトル化ユニット６１８からの推定された赤色ＰＰＧ波形および赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ波形６２０を使用することによって、スパース空間内の主要な係数は、直交マッチング追跡アプローチ（orthogonal matching pursuit approach）によりユニット６２２で決定されることができる。スパース空間係数はノイズアーチファクトからの寄与を含むことができることに留意されたい。これらの係数の決定は、ノイズソースに関する事前統計情報（a priori statistical information）を利用できる統計仮説検定手法に基づいた、スパース空間内の係数の特定も備えることができる。推定された赤色ＰＰＧ波形およびＩＲ ＰＰＧ波形６２０からの適正なセットのスパース空間係数６２４は、赤色ＰＰＧ信号およびＩＲ ＰＰＧ信号のＤＣレベル６３６を決定するためにユニット６２６によって利用されることができる。そのうえ、モーション情報６５２（すなわち、データベクトル化ユニット６４２からの官能データ６４４に基づいてユニット６２２Ａによって決定された、スパース空間内の主要な係数）は、ユニット６２６によって新たな推定が実行される前にスパース空間内の赤色ＰＰＧ波形およびＩＲ ＰＰＧ波形６２４を修正するために利用されることができる。推定された赤色ＰＰＧおよびＩＲ ＰＰＧ波形６２０からの適正なセットのスパース空間係数６２８は、赤色ＰＰＧ信号およびＩＲ ＰＰＧ信号のＲＭＳレベル６３８を決定するためにユニット６３０によって利用されることができる。そのうえ、推定された赤色ＰＰＧおよびＩＲ ＰＰＧ波形６２０からの適正なセットのスパース空間係数６３２は、心拍数（ＨＲ）６４０を決定するためにユニット６３４によって利用されることができる。
【００４６】
ＤＣレベル６３６、ＲＭＳレベル６３８、ＨＲ推定値６４０、またはモーション情報６５２のうちの少なくとも１つは、パルスオキシメータのセンサ４００に対するフィードバック情報６４８を生成するためにユニット６４６によって利用されることができる。このフィードバック情報は、ＵＳＲの最新情報、センサ４００のＬＥＤの照度に関する情報、または検知された信号それぞれのＤＣレベルの補正（すなわち、バイアス補正）のうちの少なくとも１つを備えることができる。フィードバック情報は、パルスオキシメータのセンサ４００でサンプリングインスタンスを調整するために利用されることができる。さらに、血中酸素濃度（ＳｐＯ2）レベルは、赤色ＰＰＧ信号およびＩＲ ＰＰＧ信号のＤＣレベル６３６とＲＭＳレベル６３８とを使用することによってユニット６５０で推定されることができる。決定されたＨＲ、推定された血中酸素濃度レベル、赤色ＰＰＧ波形および ＩＲ ＰＰＧ波形、またはＥＣＧ波形のうちの少なくとも１つは、モーション情報に基づいて修正されることができる。
【００４７】
図７は、本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側で実行できる動作例７００を示す。７０２で、センサ側４００から送信されたモーション情報、ならびにＰＰＧ信号またはＥＣＧ信号のうちの少なくとも１つなどの生物医学的信号のサンプルは、デコーダ６００で受信されることができる。７０４で、スパース基底とセンシング行列とが生成されることができる。７０６で、少なくとも１つのスパース空間係数が、センシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用してコンピュータ処理されることができる。７０８で、少なくとも１つのスパース空間係数が、モーション情報に基づいて修正されることができる。この修正は、少なくとも１つのスパース空間係数、たとえば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの干渉に関連する係数をゼロに設定することを備えることができる。７１０で、信号の受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号は、少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって決定されることができる。
【００４８】
上述の方法の種々の動作は、対応する機能を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行されることができる。この手段は、回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプロセッサを含むがこれらに限定されない、種々のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素（複数可）および／またはモジュール（複数可）を含むことができる。一般に、図示の動作がある場合、これらの動作は、類似の番号を有する、該当の対応するミーンズプラスファンクション構成要素を有することができる。たとえば、図５および７に示される動作５００および７００は、図５Ａおよび７Ａに示される構成要素５００Ａおよび７００Ａに対応する。
【００４９】
本明細書では、「決定すること」という用語は、多種多様のアクションを包含する。たとえば、「決定すること」は、計算すること、コンピュータ処理すること、処理すること、導出すること、調査すること、探索すること（たとえば、表、データベース、または別のデータ構造を探索すること）、確認することなどを含むことができる。また、「決定すること」は、受信すること（たとえば、情報を受信すること）、アクセスすること（たとえば、メモリ内のデータにアクセスすること）などを含むことができる。また、「決定すること」は、分解すること、選択すること、選定すること、確立することなどを含むことができる。
【００５０】
本明細書では、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ」に言及する句は、単一のメンバーを含めて、それらの項目の任意の組み合わせを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａと、ｂと、ｃと、ａ−ｂと、ａ−ｃと、ｂ−ｃと、ａ−ｂ−ｃとを含むことを意図する。
【００５１】
上述の方法の種々の動作は、種々のハードウェア構成要素（複数可）および／もしくはソフトウェア構成要素（複数可）、回路、ならびに／またはモジュール（複数可）などの、その動作を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行することができる。一般に、図示の任意の動作は、その動作を実行することが可能な対応する機能手段によって実行されることができる。
【００５２】
本開示に関連して説明される種々の例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、本明細書で説明される機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ信号（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、またはこれらの任意の組み合わせを用いて実施または実行されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサとすることができるが、代替形態では、このプロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンとすることができる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結された１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはこのような他の任意の構成として実施されることもできる。
【００５３】
本開示に関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこの２つの組み合わせで直接的に実施されることができる。ソフトウェアモジュールは、当技術分野で知られている任意の記憶媒体の形で存在することができる。使用できる記憶媒体のいくつかの例としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどがある。ソフトウェアモジュールは、単一の命令または多数の命令を備えることができ、いくつかの異なるコードセグメント、異なるプログラム、および複数の記憶媒体に分散されることができる。記憶媒体は、その記憶媒体から情報を読み出し情報を書き込むことができるようなプロセッサに連結されることができる。代替形態では、記憶媒体はプロセッサと一体化されることができる。
【００５４】
本明細書で開示される方法は、説明される方法を達成するための１つまたは複数のステップまたはアクションを備える。方法のステップおよび／またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いと交換されることができる。言い換えれば、ステップまたはアクションの特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび／またはアクションの順序および／または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく、修正されることができる。
【００５５】
説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実施されることができる。ソフトウェアで実施される場合、その機能は、コンピュータ可読媒体上に１つまたは複数の命令として保存されることができる。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な媒体とすることができる。限定ではなく、例として、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形で所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる他の任意の媒体を備えることができる。本明細書で使用されるディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ：compact disc）と、レーザディスク（disc）と、光ディスク（disc）と、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disc）と、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）と、ブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）とを含み、ここでディスク（disk）は通常、磁気的にデータを再生するが、ディスク（disc）はレーザを用いて光学的にデータを再生する。
【００５６】
したがって、特定の態様は、本明細書で提示される動作を実行するためのコンピュータプログラム製品を備えることができる。たとえば、このようなコンピュータプログラム製品は、格納された（および／またはエンコードされた）命令を有するコンピュータ可読媒体を備えることができ、その命令は、本明細書で説明される動作を実行するために１つまたは複数のプロセッサによって実行可能である。特定の態様では、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を含むことができる。
【００５７】
ソフトウェアまたは命令は、伝送媒体を経由して送信されることもできる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、その同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は伝送媒体の定義に含まれる。
【００５８】
さらに、モジュールおよび／または本明細書で説明される方法および技法を実行するための他の適正な手段は、適用可能な場合にユーザ端末および／または基地局によってダウンロードおよび／または他の方法で得られることができることを理解されたい。たとえば、このようなデバイスは、本明細書で説明される方法を実行するための手段の転送を容易にするためにサーバに連結されることができる。あるいは、本明細書で説明される種々の方法は、記憶手段をデバイスに連結または提供するときにユーザ端末および／または基地局が種々の方法を得ることができるように、記憶手段（たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスクなどの物理記憶媒体）を介して提供されることができる。さらに、本明細書で説明される方法および技法をデバイスに提供するための他の任意の適切な技法が利用されることができる。
【００５９】
特許請求の範囲は、上述の明確な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。種々の修正、変更、および変形が、特許請求の範囲から逸脱することなく、上述の方法および装置の構成、動作、および詳細で行われることができる。
【００６０】
本開示のワイヤレスデバイスは、ワイヤレスデバイスによって送信されるかまたはこれにおいて受信される信号に基づいて機能を実行する種々の構成要素を含むことができる。ワイヤレスデバイスは、ウェアラブルワイヤレスデバイスとも呼ばれることがある。いくつかの態様では、ウェアラブルワイヤレスデバイスは、ワイヤレスヘッドセットまたはワイヤレス腕時計を備えることができる。たとえば、ワイヤレスヘッドセットは、受信器を介して受信されたデータに基づいて音声出力を提供するように適合されたトランスデューサを含むことができる。ワイヤレス腕時計は、受信器を介して受信されたデータに基づいて表示を提供するように適合されたユーザインターフェースを含むことができる。ワイヤレスセンシングデバイスは、送信器を介して送信されるべきデータを提供するように適合されたセンサを含むことができる。
【００６１】
ワイヤレスデバイスは、任意の適切なワイヤレス通信技術に基づくかまたはこれをサポートする１つまたは複数のワイヤレス通信を介して通信することができる。たとえば、いくつかの態様では、ワイヤレスデバイスはネットワークと関連することができる。いくつかの態様では、このネットワークは、超広帯域技術または他の何らかの適切な技術を使用して実施されるパーソナルエリアネットワーク（たとえば、３０メートル程度のワイヤレス受信可能範囲（wireless coverage area）をサポートする）またはボディエリアネットワーク（たとえば、１０メートル程度のワイヤレス受信可能範囲をサポートする）を備えることができる。いくつかの態様では、ネットワークは、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークを備えることができる。ワイヤレスデバイスは、たとえば、さまざまなワイヤレス通信技術、プロトコル、またはＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、およびＷｉ−Ｆｉなどの規格のうちの１つまたは複数をサポートするかまたはこれを使用することができる。同様に、ワイヤレスデバイスは、対応するさまざまな変調方式または多重化方式のうちの１つまたは複数をサポートするかまたはこれを使用することができる。したがって、ワイヤレスデバイスは、上記または他のワイヤレス通信技術を使用して１つまたは複数のワイヤレス通信リンクを介して確立し通信するために適正な構成要素（たとえば、エアインターフェース）を含むことができる。たとえば、デバイスは、ワイヤレス媒体を経由した通信を容易にする種々の構成要素（たとえば、信号発生器および信号プロセッサ）を含むことができる関連する送信器および受信器の構成要素（たとえば、送信器２１０および受信器２１２）を有するワイヤレストランシーバを備えることができる。
【００６２】
本明細書の教示は、さまざまな装置（たとえば、デバイス）に組み込まれる（たとえば、装置の内部で実施されるかまたは装置によって実行される）ことができる。たとえば、本明細書で教示される１つまたは複数の態様は、電話機（たとえば、セルラーフォン）、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）またはいわゆるスマートフォン、エンターテイメントデバイス（たとえば、音楽プレーヤーおよびビデオプレーヤーを含むポータブルメディアデバイス）、ヘッドセット（たとえば、ヘッドホン、イヤホンなど）、マイクロホン、医療用センシングデバイス（たとえば、バイオメトリクスセンサ、心拍数モニタ、歩数計、ＥＫＧデバイス、スマート包帯（smart bandage）など）、ユーザＩ／Ｏデバイス（たとえば、腕時計、遠隔制御装置、光スイッチ、キーボード、マウスなど）、環境センシングデバイス（たとえば、タイヤ圧力モニタ）、医療用センシングデバイスまたは環境センシングデバイスからデータを受信できるモニタリングデバイス（たとえば、デスクトップ、モバイルコンピュータなど）、ポイントオブケアデバイス、補聴器、セットトップボックス、または他の任意の適切なデバイスに組み込まれることができる。モニタリングデバイスは、ネットワークとの接続を介して異なるセンシングデバイスからのデータにアクセスすることもできる。
【００６３】
これらのデバイスは、異なる電力要件とデータ要件を有することができる。いくつかの態様では、本明細書の教示は、（たとえば、インパルスベースの信号方式と低デューティサイクルモードとを使用することにより）低電力アプリケーションにおける使用に適合されることができ、（たとえば、高帯域パルスを使用することにより）比較的高いデータレートを含むさまざまなデータレートをサポートすることができる。
【００６４】
いくつかの態様では、ワイヤレスデバイスは、通信システムのためのアクセスデバイス（たとえば、アクセスポイント）を備えることができる。このようなアクセスデバイスは、たとえば、有線通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介して別のネットワーク（たとえば、インターネットまたはセルラーネットワークなどのワイドエリアネットワーク）への接続性を提供することができる。したがって、アクセスデバイスによって、別のデバイス（たとえば、ワイヤレスステーション）が他のネットワークまたは他の何らかの機能にアクセスできるようになることができる。さらに、これらのデバイスの一方または両方は携帯型であってよく、または場合によっては、比較的非携帯型（relatively non-portable）であってよいことを理解されたい。同様に、ワイヤレスデバイスは、適正な通信インターフェースを介してワイヤレスでない方法で（たとえば、有線接続を介して）情報を送信および／または受信可能とすることもできることを理解されたい。
【００６５】
前述の内容は本開示の態様を対象とするが、その基本範囲から逸脱することなく、本開示のその他およびさらなる態様を考案でき、その範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。
【関連出願】
【０００１】
米国特許法第１１９条に基づく優先権の主張
本特許出願は、２００９年９月１１日に出願され、本発明の譲受人に譲渡されており、参照により明白に本明細書に組み込まれる仮出願第６１／２４１，８５１号の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示の特定の態様は、一般にワイヤレスボディエリアネットワークにおける信号処理に関し、より詳細には、複数のワイヤレスセンサを使用することによってアーチファクトを低減するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
人体からの生物物理学的な信号は、心電図（ＥＣＧ）信号を検知するためのＡｇ／ＡｇＣｌ電極、血中酸素濃度（blood oxygenation）（ＳｐＯ2）を検知するためのパルスオキシメータ、身体活動を検知するための３Ｄ加速度計などの微小電気機械（ＭＥＭ）デバイスなどの種々のセンサを使用することによって検知されることができる。これらの信号は、次に、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）への接続性を有する、身体に装着されたゲートウェイデバイスにワイヤレスで送られることができる。自動プログラムおよび／または医療提供者がこれらの生物物理学的な信号からバイタルサインを解釈し、必要に応じてユーザにフィードバックを提供したり治療に介入したりすることが可能とすることができる。このような適用例では、このようなアーチファクトは正確な解釈を妨げることがあるので、信号に対してアーチファクトの検知および送信を行わないことが有益である。
【０００４】
当技術分野には、アーチファクトの検出と除去とを実行するアルゴリズムがある。これらのアルゴリズムはいずれも、生物物理学的な信号の異常を検出し、アーチファクトの影響を軽減するためにある種の時間−周波数領域演算を実行する。しかし、アーチファクトは信号空間では直接的に除去されるが、圧縮センシング（ＣＳ）空間では直接的に除去されない。このＣＳによって、信号解釈の精度は改善可能でありながら、実装の複雑さの低減がもたらされ得る。たとえば、ＣＳ取得では、モーションおよびノイズから生じる高周波数成分によるエイリアシングが発生されないことができる。
【発明の概要】
【０００５】
特定の態様は、信号処理のための方法を提供する。この方法は、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成することと、モーション情報を検知することと、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知する（compressively sensing）ことと、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整することと、この調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知することとを含む。
【０００６】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、モーション情報を検知するように構成されたセンサと、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路であって、他のセンサも、調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、第２の回路とを含む。
【０００７】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するための手段と、モーション情報を検知するための手段と、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段と、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整するための手段と、この調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段とを含む。
【０００８】
特定の態様は、信号処理のためのコンピュータプログラム製品を提供する。このコンピュータプログラム製品は、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成し、モーション情報を検知し、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知し、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整し、この調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するために実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を含む。
【０００９】
特定の態様は、センシングデバイスを提供する。このセンシングデバイスは、一般に、乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、モーション情報を検知するように構成されたセンサと、サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいてサンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路であって、他のセンサも、調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、第２の回路と、検知されたモーション情報または検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器とを含む。
【００１０】
特定の態様は、信号処理のための方法を提供する。この方法は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信することと、スパース基底（sparsity basis）とセンシング行列とを生成することと、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数（sparse space coefficient）を決定することと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正することと、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定することとを含む。
【００１１】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器（estimator）とを含む。
【００１２】
特定の態様は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するための手段と、スパース基底とセンシング行列とを生成するための手段と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するための手段と、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するための手段と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するための手段とを含む。
【００１３】
特定の態様は、信号処理のためのコンピュータプログラム製品を提供する。このコンピュータプログラム製品は、モーション情報と信号のサンプルとを受信し、スパース基底とセンシング行列とを生成し、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定し、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正し、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するために実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を含む。
【００１４】
特定の態様は、ヘッドセットを提供する。このヘッドセットは、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、この決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて音声出力を提供するように構成されたトランスデューサとを含む。
【００１５】
特定の態様は、腕時計を提供する。この腕時計は、一般に、モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、この決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示（indication）を提供するように構成されたユーザインターフェースとを含む。
【００１６】
特定の態様は、モニタリングデバイスを提供する。このモニタリングデバイスは、一般に、コネクタと、このコネクタを介してモーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、このセンシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、モーション情報に基づいて少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、この少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、この決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示を提供するように構成されたユーザインターフェースとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本開示の前述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約された、より具体的な説明は態様を参照して行われ、そのいくつかは添付の図面に示される。しかし、この説明は他の同様に有効な態様を許容できるので、添付の図面は本開示の特定の典型的な態様を示しているに過ぎず、したがってその範囲を限定するものと見なすべきではないことに留意されたい。
【図１】本開示の特定の態様によるボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）の一例を示す図。
【図２】本開示の特定の態様によるＢＡＮのワイヤレスデバイスで利用できる種々の構成要素を示す図。
【図３】本開示の特定の態様による一般化されたパルスオキシメータのセンサ側の一例と一般化されたパルスオキシメータのデコーダ側の一例とを示す図。
【図４】本開示の特定の態様による複数のセンサを有するパルスオキシメータのセンサ側の一例を示す図。
【図５】本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのセンサ側で実行できる動作例を示す図。
【図５Ａ】図５に示される動作を実行することが可能な構成要素例を示す図。
【図６】本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側の一例を示す図。
【図７】本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側で実行できる動作例を示す図。
【図７Ａ】図７に示される動作を実行することが可能な構成要素例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示の種々の態様について、添付の図面を参照して以下でより詳しく説明する。ただし、本開示は、多数の異なる形態で実施されてもよく、本開示を通じて提示されるいかなる特定の構造または機能にも限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が徹底的かつ完全で、本開示の範囲を当業者に十分伝えるように提供される。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の任意の態様と独立して実施されようとこれと組み合わせて実施されようと、本明細書で開示される開示のいかなる態様も包含するものであることが当業者には了解されるであろう。たとえば、本明細書に記載された任意の数の態様を使用して、装置が実施でき、または方法が実施されることができる。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載された本開示の種々の態様に加えて、またはこれら以外の、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるこのような装置または方法を包含するものである。本明細書で開示される開示のいかなる態様も請求項の１つまたは複数の要素によって実施できることを理解されたい。
【００１９】
「例示的（exemplary）」という用語は、本明細書では、「代表例（example）、具体例（instance）、または例証（illustration）として使用する」という意味で用いられている。本明細書で「例示的」なものとして説明する態様は、必ずしも他の態様より好ましい、または有利であると解釈すべきものであるとは限らない。
【００２０】
本明細書において特定の態様が説明されているが、これらの態様の多数の変形および並べ替えは本開示の範囲に含まれる。好ましい態様のいくつかの利益および利点が言及されているが、本開示の範囲は、特定の利益、用途、または目的に限定されることを意図するものではない。むしろ、本開示の態様は、さまざまなワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、および伝送プロトコルに広く適用可能であることを意図しており、そのいくつかは図および好ましい態様の以下の説明において例として示されている。詳細な説明および図面は、本開示を限定するのではなく、本開示の例示に過ぎず、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される。
【００２１】
ワイヤレス通信システム例
本明細書で説明する技法は、直交多重化方式およびシングルキャリア伝送に基づく通信システムを含む、種々のロードバンドワイヤレス通信システムに使用することができる。このような通信システムの例としては、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）などがある。ＯＦＤＭＡシステムは、システム帯域幅全体を複数の直交サブキャリアに分割する変調技法である直交周波数多重化（ＯＦＤＭ）を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビン（bin）などとも呼ばれることがある。ＯＦＤＭでは、各サブキャリアは、データを用いて独立して変調されることができる。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムでは、システム帯域幅全体にわたって分散されたサブキャリアを送信するためにインターリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を、隣接サブキャリアのブロックを送信するために局所ＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）を、または隣接するサブキャリアの複数のブロックを送信するために拡張ＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用することができる。一般に、変調シンボルは、周波数領域ではＯＦＤＭによって、時間領域ではＳＣ−ＦＤＭＡによって送られる。ＣＤＭＡシステムでは、スペクトラム拡散技術と、複数のユーザを同じ物理チャネル上で多重化できるようにするために各送信機（すなわち、ユーザ）が符号に割り当てられる符号化方式とを利用することができる。
【００２２】
直交多重化方式に基づく通信システムの１つの具体的な例はＷｉＭＡＸシステムである。ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓを表す）は、長距離高スループットブロードバンド接続を提供する規格に基づくブロードバンドワイヤレス技術である。現在、ＷｉＭＡＸの２つの主要な適用例がある。固定ＷｉＭＡＸとモバイルＷｉＭＡＸである。固定ＷｉＭＡＸアプリケーションはポイントツーマルチポイントで、たとえば家庭および企業へのブロードバンドアクセスを可能にする。モバイルＷｉＭＡＸは、ブロードバンドスピードでのセルラーネットワークの完全なモビリティを提供する。
【００２３】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｘは、固定ブロードバンドワイヤレスアクセス（ＢＷＡ）システムおよびモバイルＢＷＡシステム用のエアインターフェースを定義する新たな標準化機構である。ＩＥＥＥ８０２．１６ｘでは、固定ＢＷＡシステムについては２００４年５月に「ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１６ｄ／Ｄ５−２００４」が承認され、モバイルＢＷＡシステムについては２００５年１０月に「ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１６ｅ／Ｄ１２ Ｏｃｔ． ２００５」が発行された。ＩＥＥＥ８０２．１６の最新の改訂版「ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１６Ｒｅｖ２／Ｄ８ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００８」（ドラフト標準）は、現在、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの資料と正誤表をまとめたものである。これらの標準は、４つの異なる物理層（ＰＨＹ）と１つのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層とを定義する。この４つの物理層のうち、ＯＦＤＭ物理層およびＯＦＤＭＡ物理層は、それぞれ固定ＢＷＡ分野およびモバイルＢＷＡ分野において最も一般的である。
【００２４】
本明細書の教示は、さまざまな有線装置またはワイヤレス装置（たとえば、ノード）に組み込まれる（たとえば、装置内で実施されるかまたは装置によって実行される）ことができる。いくつかの態様では、本明細書の教示により実施されるワイヤレスノードは、アクセスポイントまたはアクセス端末を備えることができる。
【００２５】
アクセス端末（「ＡＴ」）は、アクセス端末、加入者局、加入者ユニット、移動局、遠隔局、遠隔端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器、または他の何らかの用語を備え、これらとして実施され、またはこれらとして知られることができる。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、セルラー式電話機、コードレス電話機、セッション開始プロトコル（「ＳＩＰ」）電話機、ワイヤレスローカルループ（「ＷＬＬ」）局、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、またはワイヤレスモデムに接続された他の何らかの適切な処理デバイスを備えることができる。したがって、本明細書で教示される１つまたは複数の態様は、電話機（たとえば、セルラーフォンまたはスマートフォン）、コンピュータ（たとえば、ラップトップ）、ポータブル通信デバイス、ポータブルコンピューティングデバイス（たとえば、携帯情報端末）、エンターテイメントデバイス（たとえば、音楽デバイスもしくはビデオデバイス、または衛星ラジオ）、全地球測位システムデバイス、またはワイヤレス媒体もしくは有線媒体を介して通信するように構成された他の任意の適切なデバイスに組み込まれることができる。いくつかの態様では、ノードはワイヤレスノードである。このようなワイヤレスノードは、たとえば、有線通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介してネットワーク（たとえば、インターネットまたはセルラーネットワークなどのワイドエリアネットワーク）に接続性を、またはこれへの接続性を提供することができる。
【００２６】
本開示の特定の態様は、ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）で実施される方法をサポートする。ＢＡＮは、診断目的の連続的モニタリング、慢性疾患に対する薬剤の効果などの医療用途の有望な概念を表す。図１は、いくつかの取得回路（acquisition circuit）１０２〜１０８を備えることができるＢＡＮ１００の一例を示す。各取得回路は、処理目的で１つまたは複数の重要な生物物理学的な信号を検知してアグリゲータ１１０に（たとえば、ワイヤレスチャネルを経由して）通信するワイヤレスセンサを備えることができる。
【００２７】
したがって、ＢＡＮ１００は、種々のワイヤレスノード（すなわち、取得回路およびアグリゲータ）が直交多重化方式またはシングルキャリア伝送のいずれかを使用して通信するワイヤレス通信システムと見なすことができる。アグリゲータ１１０は、モバイルハンドセット、ワイヤレス腕時計（wireless watch）、ヘッドセット、モニタリングデバイス、または携帯情報端末（ＰＤＡ）とすることができる。図１に示されるように、取得回路１０２は、耳の光電脈波（ＰＰＧ：photoplethysmograph）センサに相当でき、取得回路１０４は指のＰＰＧセンサに相当でき、取得回路１０６は心電図（ＥＣＧ）センサに相当でき、取得回路１０８は３Ｄ加速度計（３Ｄ−Ａｃｃｌ）センサに相当することができる。
【００２８】
図２は、ＢＡＮ１００内で用いられ得るワイヤレスデバイス２０２で利用できる種々の構成要素を示す。ワイヤレスデバイス２０２は、本明細書で説明する種々の方法を実施するように構成され得るデバイスの一例である。ワイヤレスデバイス２０２は、アグリゲータ１１０または取得回路１０２〜１０８のうちの１つに相当することができる。
【００２９】
ワイヤレスデバイス２０２は、ワイヤレスデバイス２０２の動作を制御するプロセッサ２０４を含むことができる。プロセッサ２０４は、中央処理装置（ＣＰＵ）と呼ばれることもある。メモリ２０６は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の両方を含むことができ、プロセッサ２０４に対する命令とデータとを提供する。メモリ２０６の一部分は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）も含むことができる。プロセッサ２０４は、典型的には、メモリ２０６に格納されたプログラム命令に基づいて論理演算と算術演算とを実行する。メモリ２０６内の命令は、本明細書で説明する方法を実施するために実行可能とすることができる。
【００３０】
ワイヤレスデバイス２０２は、ワイヤレスデバイス２０２と遠隔地間のデータの送信および受信を可能にする送信器２１０および受信器２１２を含み得るハウジング２０８も含むことができる。送信器２１０および受信器２１２を組み合わせてトランシーバ２１４にすることができる。アンテナ２１６は、ハウジング２０８に取り付けられ、トランシーバ２１４に電気的に結合されることができる。ワイヤレスデバイス２０２は、複数の送信器、複数の受信器、複数のトランシーバ、および／または複数のアンテナも含むことができる（図示せず）。
【００３１】
ワイヤレスデバイス２０２は、トランシーバ２１４によって受信された信号のレベルを検出し定量化しようとして使用できる信号検出器２１８も含むことができる。信号検出器２１８は、このような信号を全エネルギー、シンボルあたりのサブキャリアあたりのエネルギー、パワースペクトル密度、および他の信号として検出することができる。ワイヤレスデバイス２０２は、信号処理で使用するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２２０も含むことができる。
【００３２】
ワイヤレスデバイス２０２の種々の構成要素は、バスシステム２２２によって互いに結合されることができる。バスシステム２２２は、データバスに加えて、電力バスと、制御信号バスと、状態信号バスとを含むことができる。
【００３３】
複数のセンサを使用した生物物理学的な信号アーチファクトの低減
本開示において、複数のセンサからの情報（身体のモーション情報を含む）が用いられる、生物物理学的な信号における信号アーチファクトを低減するための新規な手法が提案される。ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）（たとえば、図１に示されるＢＡＮ１００）の生物物理学的な信号は、ナイキスト周波数より低いサンプリング周波数を用いて圧縮方法で（in a compressive manner with a sampling frequency）検知されることができる。
【００３４】
ＢＡＮ１００では、３Ｄ加速度計（３Ｄ−Ａｃｃｌ）センサ１０８は、耳の光電脈波（ＰＰＧ）センサ１０２または指のＰＰＧセンサ１０４などのパルスオキシメータセンサと同じ位置に配置されることができる。その場合、ＰＰＧセンサのモーションは、３Ｄ−Ａｃｃｌデータから直接的に推測されることができる。この推測されたモーション情報に基づいて、検知されたＰＰＧデータのモーションアーチファクトが低減されることができる。
【００３５】
本開示の一態様では、モーション情報とＰＰＧデータアーチファクトの間にマッピング機能を構築することができる。モーションアーチファクトおよびノイズアーチファクトのモデルは、所与の信号空間ではなく、圧縮センシング（ＣＳ）復元（reconstruction）空間で作製することができる。モーションおよびノイズから生じる高周波成分によるエイリアシングがＣＳ取得（CS acquisition）中に生成されないことができ、それによって信号解釈の精度を改良することができることに留意されたい。
【００３６】
復元側では、マッピング機能によって予測されるノイズ成分などのスペクトル成分の１つまたは複数はゼロに設定でき、それによって、ＣＳ復元領域でノイズアーチファクトを直接的に低減する。そのうえ、１つまたは複数のスペクトル成分は、モーションモデルによって予測される値に基づいて修正でき、それによって、ＣＳ復元領域でモーションアーチファクトを直接的に低減する。さらに、取得誤差（acquisition error）に対するロバストネスを向上させるためにモーションセンサからの情報を使用してＣＳ取得を適合させることができる。
【００３７】
図３は、本開示の特定の態様による一般化されたパルスオキシメータのセンサ側３１０の一例と一般化されたパルスオキシメータのデコーダ側３２０の一例とを示す。本開示の一態様では、モーションアーチファクトがＰＰＧ信号の検知において最小限にされることができるように、３Ｄ−Ａｃｃｌデータは、パルスオキシメータのセンサ側３１０で処理され、ＰＰＧ検知パラメータを修正するために使用されることができる。本開示の別の態様では、パルスオキシメータ３１０の少なくとも１つのセンサ３１２の検知パラメータは、別のセンサ３１２から受信された情報に基づいてパルスオキシメータのデコーダ３２０で推定することができる。本開示の別の態様では、センサ３１２のうちの少なくとも１つのからの情報は、少なくともあと１つのセンサ３１２からのサンプルに基づいて取得アーチファクトを低減するために処理されることができる。本開示のさらに別の態様では、センサ３１２のうちの少なくとも１つは圧縮して検知でき、すべてのセンサ３１２からのデータは、さらなる処理のために受信器３２０に送信されることができる。
【００３８】
図４は、本開示の特定の態様による複数のセンサを装備するパルスオキシメータのセンサ側４００の一例を示す。発光ダイオード（ＬＥＤ）制御およびタイマ割り込みモジュール４０２は、赤色ＬＥＤ４０４および赤外線（ＩＲ）ＬＥＤ４０６の点灯、ならびにそれらの輝度レベルを制御することができる。モジュール４０２は、フォトダイオード４０８に関連する信号調節ブロック（signal conditioning block）４１０にサンプリングインスタンスを提供することもできる。このサンプリングインスタンスは、ＣＳ取得に対応する、ナイキスト周波数より低いサンプリング周波数に従って生成されることができる。ナイキスト周波数とＣＳ取得の周波数の比は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ：under-sampling ratio）を表す。
【００３９】
３Ｄ加速度計４１２および温度センサ４１４は、測定時信号対雑音比（ＳＮＲ）条件（measurement signal-to-noise ratio condition）がユニット４１８によって決定できるように、信号調節ブロック４１６を通してフィードバックを提供するために使用されることができる。フォトダイオード４０８からのサンプリングされたデータ４２０は、赤色ＬＥＤとＩＲ ＬＥＤとに対応する２つのベクトルに分解されることができる。これらのベクトルは、それぞれアンダーサンプリングされた赤色ＰＰＧサンプルおよびアンダーサンプリングされたＩＲ ＰＰＧサンプルと示される。
【００４０】
ＰＰＧサンプル４２０ならびに３Ｄ加速度計４１２および温度センサ４１４に関連する官能データ４２２は、ユニット４２４でＵＳＲを更新し、ＳＮＲが定義された閾値を下回る場合にユニット４２６でＬＥＤ輝度制御を生成し、フォトダイオード測定値が周辺光、モーション、および類似物により変動する場合にユニット４２８であらゆる検知された信号のバイアスの補正をコンピュータ処理するために、ユニット４１８で処理されることができる。図４から、乱数シード生成器の値４３０は、ＬＥＤタイマ割り込みを発生させるために（更新されたＵＳＲ、ＬＥＤ輝度制御、およびバイアス補正と共に）使用できることが認められ得る。
【００４１】
官能データ４２２、ＰＰＧサンプル４２０、および乱数シード生成器の値４３０は、図３に示されるパルスオキシメータのデコーダ側３２０などの復元側に送信されるために、パケット化されてメディアアクセス制御／物理層（ＭＡＣ／ＰＨＹ）４３２に転送されることができる。このパケット化は、送信中に破損したサンプルがデコーダ側で効率的に復元されるように実行されることができる。さらに、サンプルのすべてのパケットが復元側に送信される必要があるわけではない。その代わり、たとえば好ましいチャネル状態の場合に、または送信電力を削減する目的で、送信されるパケットのセットを減少させることができる。送信されないパケットに属するそれらのサンプルは、受信されたパケットを使用してデコーダ側で復元されることができる。
【００４２】
パルスオキシメータのセンサ側４００は、復元側からフィードバック情報を受信することも可能とすることができる。このフィードバック情報は、ＵＳＲの最新情報（update）、１つまたは複数のＬＥＤの照度に関する情報、またはバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備えることができる。サンプリングインスタンスは、受信されたフィードバック情報に基づいて調整されることができる。
【００４３】
図５は、本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのセンサ側４００で実行できる動作例５００を示す。５０２で、サンプリングインスタンスが乱数シードにより生成されることができる。５０４で、モーション情報が検知されることができる。５０６で、サンプリングインスタンス時に信号（たとえば、心電図（ＥＣＧ）信号、ＰＰＧ信号、または両方）の第１のセットのサンプルが圧縮して検知されることができる。５０８で、サンプリングインスタンスが、検知されたモーション情報または検知された第１のセットのサンプルのうち少なくとも１つに基づいて調整されることができる。５１０で、調整されたサンプリングインスタンス時に信号の第２のセットのサンプルが、圧縮して検知されることができる。ＰＰＧデータおよびＥＣＧデータの他に、モーション情報も圧縮して検知できることに留意されたい。
【００４４】
図６は、本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側６００の一例を示す。官能データ６０４およびＰＰＧサンプル６０６は、パルスオキシメータのセンサ側４００から送信された、受信されたパケット化されたデータから抽出されることができる。ＭＡＣ／ＰＨＹ６０２から受信された乱数シード生成器の値６０８は、センシング行列を決定するためにユニット６１０によって使用されることができる。スパース基底は、目的のタスクに関する表示６１４に基づいてユニット６１２によって発生されることができる。この目的のタスクは、たとえば、心拍数の推定およびガボール空間における主要な係数の抽出に関連することができ、ユニット６１６によって決定されることができる。
【００４５】
生成されたセンシング行列、発生されたスパース基底、ならびにサンプルベクトル化ユニット６１８からの推定された赤色ＰＰＧ波形および赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ波形６２０を使用することによって、スパース空間内の主要な係数は、直交マッチング追跡アプローチ（orthogonal matching pursuit approach）によりユニット６２２で決定されることができる。スパース空間係数はノイズアーチファクトからの寄与を含むことができることに留意されたい。これらの係数の決定は、ノイズソースに関する事前統計情報（a priori statistical information）を利用できる統計仮説検定手法に基づいた、スパース空間内の係数の特定も備えることができる。推定された赤色ＰＰＧ波形およびＩＲ ＰＰＧ波形６２０からの適正なセットのスパース空間係数６２４は、赤色ＰＰＧ信号およびＩＲ ＰＰＧ信号のＤＣレベル６３６を決定するためにユニット６２６によって利用されることができる。そのうえ、モーション情報６５２（すなわち、データベクトル化ユニット６４２からの官能データ６４４に基づいてユニット６２２Ａによって決定された、スパース空間内の主要な係数）は、ユニット６２６によって新たな推定が実行される前にスパース空間内の赤色ＰＰＧ波形およびＩＲ ＰＰＧ波形６２４を修正するために利用されることができる。推定された赤色ＰＰＧおよびＩＲ ＰＰＧ波形６２０からの適正なセットのスパース空間係数６２８は、赤色ＰＰＧ信号およびＩＲ ＰＰＧ信号のＲＭＳレベル６３８を決定するためにユニット６３０によって利用されることができる。そのうえ、推定された赤色ＰＰＧおよびＩＲ ＰＰＧ波形６２０からの適正なセットのスパース空間係数６３２は、心拍数（ＨＲ）６４０を決定するためにユニット６３４によって利用されることができる。
【００４６】
ＤＣレベル６３６、ＲＭＳレベル６３８、ＨＲ推定値６４０、またはモーション情報６５２のうちの少なくとも１つは、パルスオキシメータのセンサ４００に対するフィードバック情報６４８を生成するためにユニット６４６によって利用されることができる。このフィードバック情報は、ＵＳＲの最新情報、センサ４００のＬＥＤの照度に関する情報、または検知された信号それぞれのＤＣレベルの補正（すなわち、バイアス補正）のうちの少なくとも１つを備えることができる。フィードバック情報は、パルスオキシメータのセンサ４００でサンプリングインスタンスを調整するために利用されることができる。さらに、血中酸素濃度（ＳｐＯ2）レベルは、赤色ＰＰＧ信号およびＩＲ ＰＰＧ信号のＤＣレベル６３６とＲＭＳレベル６３８とを使用することによってユニット６５０で推定されることができる。決定されたＨＲ、推定された血中酸素濃度レベル、赤色ＰＰＧ波形および ＩＲ ＰＰＧ波形、またはＥＣＧ波形のうちの少なくとも１つは、モーション情報に基づいて修正されることができる。
【００４７】
図７は、本開示の特定の態様によるパルスオキシメータのデコーダ側で実行できる動作例７００を示す。７０２で、センサ側４００から送信されたモーション情報、ならびにＰＰＧ信号またはＥＣＧ信号のうちの少なくとも１つなどの生物医学的信号のサンプルは、デコーダ６００で受信されることができる。７０４で、スパース基底とセンシング行列とが生成されることができる。７０６で、少なくとも１つのスパース空間係数が、センシング行列と、スパース基底と、受信されたサンプルとを使用してコンピュータ処理されることができる。７０８で、少なくとも１つのスパース空間係数が、モーション情報に基づいて修正されることができる。この修正は、少なくとも１つのスパース空間係数、たとえば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの干渉に関連する係数をゼロに設定することを備えることができる。７１０で、信号の受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号は、少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって決定されることができる。
【００４８】
上述の方法の種々の動作は、対応する機能を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行されることができる。この手段は、回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプロセッサを含むがこれらに限定されない、種々のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素（複数可）および／またはモジュール（複数可）を含むことができる。一般に、図示の動作がある場合、これらの動作は、類似の番号を有する、該当の対応するミーンズプラスファンクション構成要素を有することができる。たとえば、図５および７に示される動作５００および７００は、図５Ａおよび７Ａに示される構成要素５００Ａおよび７００Ａに対応する。
【００４９】
本明細書では、「決定すること」という用語は、多種多様のアクションを包含する。たとえば、「決定すること」は、計算すること、コンピュータ処理すること、処理すること、導出すること、調査すること、探索すること（たとえば、表、データベース、または別のデータ構造を探索すること）、確認することなどを含むことができる。また、「決定すること」は、受信すること（たとえば、情報を受信すること）、アクセスすること（たとえば、メモリ内のデータにアクセスすること）などを含むことができる。また、「決定すること」は、分解すること、選択すること、選定すること、確立することなどを含むことができる。
【００５０】
本明細書では、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ」に言及する句は、単一のメンバーを含めて、それらの項目の任意の組み合わせを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａと、ｂと、ｃと、ａ−ｂと、ａ−ｃと、ｂ−ｃと、ａ−ｂ−ｃとを含むことを意図する。
【００５１】
上述の方法の種々の動作は、種々のハードウェア構成要素（複数可）および／もしくはソフトウェア構成要素（複数可）、回路、ならびに／またはモジュール（複数可）などの、その動作を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行することができる。一般に、図示の任意の動作は、その動作を実行することが可能な対応する機能手段によって実行されることができる。
【００５２】
本開示に関連して説明される種々の例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、本明細書で説明される機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ信号（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、またはこれらの任意の組み合わせを用いて実施または実行されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサとすることができるが、代替形態では、このプロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンとすることができる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結された１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはこのような他の任意の構成として実施されることもできる。
【００５３】
本開示に関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこの２つの組み合わせで直接的に実施されることができる。ソフトウェアモジュールは、当技術分野で知られている任意の記憶媒体の形で存在することができる。使用できる記憶媒体のいくつかの例としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどがある。ソフトウェアモジュールは、単一の命令または多数の命令を備えることができ、いくつかの異なるコードセグメント、異なるプログラム、および複数の記憶媒体に分散されることができる。記憶媒体は、その記憶媒体から情報を読み出し情報を書き込むことができるようなプロセッサに連結されることができる。代替形態では、記憶媒体はプロセッサと一体化されることができる。
【００５４】
本明細書で開示される方法は、説明される方法を達成するための１つまたは複数のステップまたはアクションを備える。方法のステップおよび／またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いと交換されることができる。言い換えれば、ステップまたはアクションの特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび／またはアクションの順序および／または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく、修正されることができる。
【００５５】
説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実施されることができる。ソフトウェアで実施される場合、その機能は、コンピュータ可読媒体上に１つまたは複数の命令として保存されることができる。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な媒体とすることができる。限定ではなく、例として、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形で所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる他の任意の媒体を備えることができる。本明細書で使用されるディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ：compact disc）と、レーザディスク（disc）と、光ディスク（disc）と、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disc）と、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）と、ブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）とを含み、ここでディスク（disk）は通常、磁気的にデータを再生するが、ディスク（disc）はレーザを用いて光学的にデータを再生する。
【００５６】
したがって、特定の態様は、本明細書で提示される動作を実行するためのコンピュータプログラム製品を備えることができる。たとえば、このようなコンピュータプログラム製品は、格納された（および／またはエンコードされた）命令を有するコンピュータ可読媒体を備えることができ、その命令は、本明細書で説明される動作を実行するために１つまたは複数のプロセッサによって実行可能である。特定の態様では、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を含むことができる。
【００５７】
ソフトウェアまたは命令は、伝送媒体を経由して送信されることもできる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、その同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は伝送媒体の定義に含まれる。
【００５８】
さらに、モジュールおよび／または本明細書で説明される方法および技法を実行するための他の適正な手段は、適用可能な場合にユーザ端末および／または基地局によってダウンロードおよび／または他の方法で得られることができることを理解されたい。たとえば、このようなデバイスは、本明細書で説明される方法を実行するための手段の転送を容易にするためにサーバに連結されることができる。あるいは、本明細書で説明される種々の方法は、記憶手段をデバイスに連結または提供するときにユーザ端末および／または基地局が種々の方法を得ることができるように、記憶手段（たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスクなどの物理記憶媒体）を介して提供されることができる。さらに、本明細書で説明される方法および技法をデバイスに提供するための他の任意の適切な技法が利用されることができる。
【００５９】
特許請求の範囲は、上述の明確な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。種々の修正、変更、および変形が、特許請求の範囲から逸脱することなく、上述の方法および装置の構成、動作、および詳細で行われることができる。
【００６０】
本開示のワイヤレスデバイスは、ワイヤレスデバイスによって送信されるかまたはこれにおいて受信される信号に基づいて機能を実行する種々の構成要素を含むことができる。ワイヤレスデバイスは、ウェアラブルワイヤレスデバイスとも呼ばれることがある。いくつかの態様では、ウェアラブルワイヤレスデバイスは、ワイヤレスヘッドセットまたはワイヤレス腕時計を備えることができる。たとえば、ワイヤレスヘッドセットは、受信器を介して受信されたデータに基づいて音声出力を提供するように適合されたトランスデューサを含むことができる。ワイヤレス腕時計は、受信器を介して受信されたデータに基づいて表示を提供するように適合されたユーザインターフェースを含むことができる。ワイヤレスセンシングデバイスは、送信器を介して送信されるべきデータを提供するように適合されたセンサを含むことができる。
【００６１】
ワイヤレスデバイスは、任意の適切なワイヤレス通信技術に基づくかまたはこれをサポートする１つまたは複数のワイヤレス通信を介して通信することができる。たとえば、いくつかの態様では、ワイヤレスデバイスはネットワークと関連することができる。いくつかの態様では、このネットワークは、超広帯域技術または他の何らかの適切な技術を使用して実施されるパーソナルエリアネットワーク（たとえば、３０メートル程度のワイヤレス受信可能範囲（wireless coverage area）をサポートする）またはボディエリアネットワーク（たとえば、１０メートル程度のワイヤレス受信可能範囲をサポートする）を備えることができる。いくつかの態様では、ネットワークは、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークを備えることができる。ワイヤレスデバイスは、たとえば、さまざまなワイヤレス通信技術、プロトコル、またはＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、およびＷｉ−Ｆｉなどの規格のうちの１つまたは複数をサポートするかまたはこれを使用することができる。同様に、ワイヤレスデバイスは、対応するさまざまな変調方式または多重化方式のうちの１つまたは複数をサポートするかまたはこれを使用することができる。したがって、ワイヤレスデバイスは、上記または他のワイヤレス通信技術を使用して１つまたは複数のワイヤレス通信リンクを介して確立し通信するために適正な構成要素（たとえば、エアインターフェース）を含むことができる。たとえば、デバイスは、ワイヤレス媒体を経由した通信を容易にする種々の構成要素（たとえば、信号発生器および信号プロセッサ）を含むことができる関連する送信器および受信器の構成要素（たとえば、送信器２１０および受信器２１２）を有するワイヤレストランシーバを備えることができる。
【００６２】
本明細書の教示は、さまざまな装置（たとえば、デバイス）に組み込まれる（たとえば、装置の内部で実施されるかまたは装置によって実行される）ことができる。たとえば、本明細書で教示される１つまたは複数の態様は、電話機（たとえば、セルラーフォン）、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）またはいわゆるスマートフォン、エンターテイメントデバイス（たとえば、音楽プレーヤーおよびビデオプレーヤーを含むポータブルメディアデバイス）、ヘッドセット（たとえば、ヘッドホン、イヤホンなど）、マイクロホン、医療用センシングデバイス（たとえば、バイオメトリクスセンサ、心拍数モニタ、歩数計、ＥＫＧデバイス、スマート包帯（smart bandage）など）、ユーザＩ／Ｏデバイス（たとえば、腕時計、遠隔制御装置、光スイッチ、キーボード、マウスなど）、環境センシングデバイス（たとえば、タイヤ圧力モニタ）、医療用センシングデバイスまたは環境センシングデバイスからデータを受信できるモニタリングデバイス（たとえば、デスクトップ、モバイルコンピュータなど）、ポイントオブケアデバイス、補聴器、セットトップボックス、または他の任意の適切なデバイスに組み込まれることができる。モニタリングデバイスは、ネットワークとの接続を介して異なるセンシングデバイスからのデータにアクセスすることもできる。
【００６３】
これらのデバイスは、異なる電力要件とデータ要件を有することができる。いくつかの態様では、本明細書の教示は、（たとえば、インパルスベースの信号方式と低デューティサイクルモードとを使用することにより）低電力アプリケーションにおける使用に適合されることができ、（たとえば、高帯域パルスを使用することにより）比較的高いデータレートを含むさまざまなデータレートをサポートすることができる。
【００６４】
いくつかの態様では、ワイヤレスデバイスは、通信システムのためのアクセスデバイス（たとえば、アクセスポイント）を備えることができる。このようなアクセスデバイスは、たとえば、有線通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介して別のネットワーク（たとえば、インターネットまたはセルラーネットワークなどのワイドエリアネットワーク）への接続性を提供することができる。したがって、アクセスデバイスによって、別のデバイス（たとえば、ワイヤレスステーション）が他のネットワークまたは他の何らかの機能にアクセスできるようになることができる。さらに、これらのデバイスの一方または両方は携帯型であってよく、または場合によっては、比較的非携帯型（relatively non-portable）であってよいことを理解されたい。同様に、ワイヤレスデバイスは、適正な通信インターフェースを介してワイヤレスでない方法で（たとえば、有線接続を介して）情報を送信および／または受信可能とすることもできることを理解されたい。
【００６５】
前述の内容は本開示の態様を対象とするが、その基本範囲から逸脱することなく、本開示のその他およびさらなる態様を考案でき、その範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理のための方法であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成することと、
モーション情報を検知することと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知することと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整することと、
前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知することと
を備える、方法。
【請求項２】
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調整は、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用してアンダーサンプリング比（ＵＳＲ）を更新すること、
前記モーション情報に基づいて前記信号のバイアスを補正すること、ここにおいて、補正されるべき前記バイアスのオフセットは、前記モーション情報によって表される前記装置のモーションによるものである、または
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用して１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度を制御すること、
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記検知されたモーション情報、前記検知された第１のセットのサンプル、前記検知された第２のセットのサンプル、または前記乱数シードのうちの少なくとも１つを備える複数のパケットを生成することと、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを送信することと
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記モーション情報が圧縮して検知される、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
フィードバック情報を受信することをさらに備え、
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記調整は、前記更新されたＵＳＲ、前記１つまたは複数のＬＥＤの前記照度、または前記補正されたバイアスのうちの少なくとも１つを利用する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
信号処理のための装置であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、
モーション情報を検知するように構成されたセンサと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路と
を備え、他のセンサはまた、前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、
装置。
【請求項１０】
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器をさらに備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の回路はまた、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用してアンダーサンプリング比（ＵＳＲ）を更新すること、
前記モーション情報に基づいて前記信号のバイアスを補正すること、ここにおいて、補正されるべき前記バイアスのオフセットは、前記モーション情報によって表される前記装置のモーションによるものである、または
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用して１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度を制御すること、
のうちの少なくとも１つを実行するように構成される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の回路はまた、前記検知されたモーション情報、前記検知された第１のセットのサンプル、前記検知された第２のセットのサンプル、または前記乱数シードのうちの少なくとも１つを備える複数のパケットを生成するように構成され、
前記装置は、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器をさらに備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記モーション情報が圧縮して検知される、
請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
フィードバック情報を受信するように構成された受信器をさらに備え、
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記サンプリングインスタンスを調整するように構成された前記第２の回路が、前記更新されたＵＳＲ、前記１つまたは複数のＬＥＤの前記照度、または前記補正されたバイアスのうちの少なくとも１つを利用する、
請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
信号処理のための装置であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するための手段と、
モーション情報を検知するための手段と、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段と、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整するための手段と、
前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段と
を備える、装置。
【請求項１８】
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するための手段をさらに備える、
請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記調整するための手段は、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用してアンダーサンプリング比（ＵＳＲ）を更新するための手段、
前記モーション情報に基づいて前記信号のバイアスを補正するための手段、ここにおいて、補正されるべき前記バイアスのオフセットは、前記モーション情報によって表される前記装置のモーションによるものである、または
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用して１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度を制御するための手段、
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記検知されたモーション情報、前記検知された第１のセットのサンプル、前記検知された第２のセットのサンプル、または前記乱数シードのうちの少なくとも１つを備える複数のパケットを生成するための手段と、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを送信するための手段と
をさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記モーション情報が圧縮して検知される、
請求項１７に記載の装置。
【請求項２３】
フィードバック情報を受信するための手段をさらに備え、
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１７に記載の装置。
【請求項２４】
前記調整するための手段は、前記更新されたＵＳＲ、前記１つまたは複数のＬＥＤの前記照度、または前記補正されたバイアスのうちの少なくとも１つを利用する、
請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
信号処理のためのコンピュータプログラム製品であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成することと、
モーション情報を検知することと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知することと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整することと、
前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知することと
を実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を備える、
コンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
センシングデバイスであって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、
モーション情報を検知するように構成されたセンサと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路と、
ここにおいて、他のセンサはまた、前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器と
を備える、センシングデバイス。
【請求項２７】
信号処理のための方法であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信することと、
スパース基底とセンシング行列とを生成することと、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定することと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正することと、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定することと
を備える、方法。
【請求項２８】
前記決定された１つまたは複数の他の信号または前記モーション情報のうちの少なくとも１つに基づいて、装置における前記信号の他のサンプルまたは他のモーション情報のうちの少なくとも１つの検知を調整するためのフィードバック情報を生成することと、ここにおいて、前記他のサンプルおよび前記他のモーション情報は、前記装置から受信されることになる、
前記生成されたフィードバック情報を前記装置に送信することと
をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のＤＣ成分の補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記決定された１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記モーション情報に基づいて、血液中の酸素濃度の決定されたレベル、決定された心拍数、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、心電図（ＥＣＧ）信号、または前記１つまたは複数の他の信号のうちの少なくとも１つを修正することをさらに備え、
前記１つまたは複数の他の信号が、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのスパース空間係数は、直交マッチング追跡アルゴリズムにより決定される、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて、心拍数、血中酸素濃度のレベル、光電脈波（ＰＰＧ）信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つの表示を提供することをさらに備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記修正は、
前記少なくとも１つのスパース空間係数をゼロに設定することを備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記モーション情報の破損したバージョンまたは前記サンプルの破損したバージョンのうちの少なくとも１つを備える１つまたは複数のパケットを受信することと、
前記１つまたは複数のパケットを使用して前記モーション情報または前記サンプルのうちの少なくとも１つを復元することと
をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つのスパース空間係数を決定することは、
ノイズソースに関する事前統計情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を特定することをさらに備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
信号処理のための装置であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と
を備える、装置。
【請求項３９】
前記決定された１つまたは複数の他の信号または前記モーション情報のうちの少なくとも１つに基づいて、別の装置における前記信号の他のサンプルまたは他のモーション情報のうちの少なくとも１つの検知を調整するためのフィードバック情報を生成するように構成された第３の回路と、ここにおいて、前記他のサンプルおよび前記他のモーション情報は、他の装置から受信されることになる、
前記生成されたフィードバック情報を前記他の装置に送信するように構成された送信器と
をさらに備える、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のＤＣ成分の補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４２】
前記決定された１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記モーション情報に基づいて、血液中の酸素濃度の決定されたレベル、決定された心拍数、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、心電図（ＥＣＧ）信号、または前記１つまたは複数の他の信号のうちの少なくとも１つを修正するように構成された第３の回路をさらに備え、
前記１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４４】
前記少なくとも１つのスパース空間係数は、直交マッチング追跡アルゴリズムにより決定される、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４５】
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて、心拍数、血中酸素濃度のレベル、光電脈波（ＰＰＧ）信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つの表示を提供するように構成された第３の回路をさらに備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４６】
前記第２の回路はまた、前記少なくとも１つのスパース空間係数をゼロに設定するように構成される、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４７】
前記受信器はまた、前記モーション情報の破損したバージョンまたは前記サンプルの破損したバージョンのうちの少なくとも１つを備える１つまたは複数のパケットを受信するように構成され、前記装置は、
前記１つまたは複数のパケットを使用して前記モーション情報または前記サンプルのうちの少なくとも１つを復元するように構成された復元回路をさらに備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４８】
前記コンピュータはまた、ノイズソースに関する事前統計情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を特定するように構成された、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４９】
信号処理のための装置であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するための手段と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するための手段と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するための手段と、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するための手段と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するための手段と
を備える、装置。
【請求項５０】
前記決定された１つまたは複数の他の信号または前記モーション情報のうちの少なくとも１つに基づいて、別の装置における前記信号の他のサンプルまたは他のモーション情報のうちの少なくとも１つの検知を調整するためのフィードバック情報を生成するための手段と、ここにおいて、前記他のサンプルおよび前記他のモーション情報は、他の装置から受信されることになる、
前記生成されたフィードバック情報を前記他の装置に送信するための手段と
をさらに備える、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のＤＣ成分の補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外（ＩＲ）線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５３】
前記決定された１つまたは複数の他の信号が、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記モーション情報に基づいて、血液中の酸素濃度の決定されたレベル、決定された心拍数、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、心電図（ＥＣＧ）信号、または前記１つまたは複数の他の信号のうちの少なくとも１つを修正するための手段をさらに備え、
前記１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５５】
前記少なくとも１つのスパース空間係数は、直交マッチング追跡アルゴリズムにより決定される、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５６】
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて、心拍数、血中酸素濃度のレベル、光電脈波（ＰＰＧ）信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つの表示を提供するための手段をさらに備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５７】
前記修正するための手段は、前記少なくとも１つのスパース空間係数をゼロに設定するための手段を備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５８】
前記受信するための手段は、前記モーション情報の破損したバージョンまたは前記サンプルの破損したバージョンのうちの少なくとも１つを備える１つまたは複数のパケットを受信するようにさらに構成され、前記装置は、
前記１つまたは複数のパケットを使用して前記モーション情報または前記サンプルのうちの少なくとも１つを復元するための手段をさらに備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５９】
前記少なくとも１つのスパース空間係数を決定するための前記手段は、
ノイズソースに関する事前統計情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を特定するための手段をさらに備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項６０】
信号処理のためのコンピュータプログラム製品であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信することと、
スパース基底とセンシング行列とを生成することと、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定することと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正することと、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定することと
を実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を備える、
コンピュータプログラム製品。
【請求項６１】
ヘッドセットであって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて音声出力を提供するように構成されたトランスデューサと
を備える、ヘッドセット。
【請求項６２】
腕時計であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示を提供するように構成されたユーザインターフェースと
を備える、腕時計。
【請求項６３】
モニタリングデバイスであって、
コネクタと、
前記コネクタを介してモーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示を提供するように構成されたユーザインターフェースと
を備える、モニタリングデバイス。
【請求項１】
信号処理のための方法であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成することと、
モーション情報を検知することと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知することと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整することと、
前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知することと
を備える、方法。
【請求項２】
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調整は、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用してアンダーサンプリング比（ＵＳＲ）を更新すること、
前記モーション情報に基づいて前記信号のバイアスを補正すること、ここにおいて、補正されるべき前記バイアスのオフセットは、前記モーション情報によって表される前記装置のモーションによるものである、または
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用して１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度を制御すること、
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記検知されたモーション情報、前記検知された第１のセットのサンプル、前記検知された第２のセットのサンプル、または前記乱数シードのうちの少なくとも１つを備える複数のパケットを生成することと、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを送信することと
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記モーション情報が圧縮して検知される、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
フィードバック情報を受信することをさらに備え、
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記調整は、前記更新されたＵＳＲ、前記１つまたは複数のＬＥＤの前記照度、または前記補正されたバイアスのうちの少なくとも１つを利用する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
信号処理のための装置であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、
モーション情報を検知するように構成されたセンサと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路と
を備え、他のセンサはまた、前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、
装置。
【請求項１０】
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器をさらに備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の回路はまた、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用してアンダーサンプリング比（ＵＳＲ）を更新すること、
前記モーション情報に基づいて前記信号のバイアスを補正すること、ここにおいて、補正されるべき前記バイアスのオフセットは、前記モーション情報によって表される前記装置のモーションによるものである、または
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用して１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度を制御すること、
のうちの少なくとも１つを実行するように構成される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の回路はまた、前記検知されたモーション情報、前記検知された第１のセットのサンプル、前記検知された第２のセットのサンプル、または前記乱数シードのうちの少なくとも１つを備える複数のパケットを生成するように構成され、
前記装置は、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器をさらに備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記モーション情報が圧縮して検知される、
請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
フィードバック情報を受信するように構成された受信器をさらに備え、
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記サンプリングインスタンスを調整するように構成された前記第２の回路が、前記更新されたＵＳＲ、前記１つまたは複数のＬＥＤの前記照度、または前記補正されたバイアスのうちの少なくとも１つを利用する、
請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
信号処理のための装置であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するための手段と、
モーション情報を検知するための手段と、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段と、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整するための手段と、
前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するための手段と
を備える、装置。
【請求項１８】
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するための手段をさらに備える、
請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記調整するための手段は、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用してアンダーサンプリング比（ＵＳＲ）を更新するための手段、
前記モーション情報に基づいて前記信号のバイアスを補正するための手段、ここにおいて、補正されるべき前記バイアスのオフセットは、前記モーション情報によって表される前記装置のモーションによるものである、または
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを使用して１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度を制御するための手段、
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記検知されたモーション情報、前記検知された第１のセットのサンプル、前記検知された第２のセットのサンプル、または前記乱数シードのうちの少なくとも１つを備える複数のパケットを生成するための手段と、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを送信するための手段と
をさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記モーション情報が圧縮して検知される、
請求項１７に記載の装置。
【請求項２３】
フィードバック情報を受信するための手段をさらに備え、
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のバイアスの補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１７に記載の装置。
【請求項２４】
前記調整するための手段は、前記更新されたＵＳＲ、前記１つまたは複数のＬＥＤの前記照度、または前記補正されたバイアスのうちの少なくとも１つを利用する、
請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
信号処理のためのコンピュータプログラム製品であって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成することと、
モーション情報を検知することと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知することと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整することと、
前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知することと
を実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を備える、
コンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
センシングデバイスであって、
乱数シードに従ってサンプリングインスタンスを生成するように構成された第１の回路と、
モーション情報を検知するように構成されたセンサと、
前記サンプリングインスタンス時に信号の第１のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成された別のセンサと、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第１のセットのサンプルのうちの少なくとも１つに基づいて前記サンプリングインスタンスを調整するように構成された第２の回路と、
ここにおいて、他のセンサはまた、前記調整されたサンプリングインスタンス時に前記信号の第２のセットのサンプルを圧縮して検知するように構成される、
前記検知されたモーション情報または前記検知された第２のセットのサンプルのうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信器と
を備える、センシングデバイス。
【請求項２７】
信号処理のための方法であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信することと、
スパース基底とセンシング行列とを生成することと、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定することと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正することと、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定することと
を備える、方法。
【請求項２８】
前記決定された１つまたは複数の他の信号または前記モーション情報のうちの少なくとも１つに基づいて、装置における前記信号の他のサンプルまたは他のモーション情報のうちの少なくとも１つの検知を調整するためのフィードバック情報を生成することと、ここにおいて、前記他のサンプルおよび前記他のモーション情報は、前記装置から受信されることになる、
前記生成されたフィードバック情報を前記装置に送信することと
をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のＤＣ成分の補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記決定された１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記モーション情報に基づいて、血液中の酸素濃度の決定されたレベル、決定された心拍数、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、心電図（ＥＣＧ）信号、または前記１つまたは複数の他の信号のうちの少なくとも１つを修正することをさらに備え、
前記１つまたは複数の他の信号が、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのスパース空間係数は、直交マッチング追跡アルゴリズムにより決定される、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて、心拍数、血中酸素濃度のレベル、光電脈波（ＰＰＧ）信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つの表示を提供することをさらに備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記修正は、
前記少なくとも１つのスパース空間係数をゼロに設定することを備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記モーション情報の破損したバージョンまたは前記サンプルの破損したバージョンのうちの少なくとも１つを備える１つまたは複数のパケットを受信することと、
前記１つまたは複数のパケットを使用して前記モーション情報または前記サンプルのうちの少なくとも１つを復元することと
をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つのスパース空間係数を決定することは、
ノイズソースに関する事前統計情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を特定することをさらに備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
信号処理のための装置であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と
を備える、装置。
【請求項３９】
前記決定された１つまたは複数の他の信号または前記モーション情報のうちの少なくとも１つに基づいて、別の装置における前記信号の他のサンプルまたは他のモーション情報のうちの少なくとも１つの検知を調整するためのフィードバック情報を生成するように構成された第３の回路と、ここにおいて、前記他のサンプルおよび前記他のモーション情報は、他の装置から受信されることになる、
前記生成されたフィードバック情報を前記他の装置に送信するように構成された送信器と
をさらに備える、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のＤＣ成分の補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４２】
前記決定された１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記モーション情報に基づいて、血液中の酸素濃度の決定されたレベル、決定された心拍数、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、心電図（ＥＣＧ）信号、または前記１つまたは複数の他の信号のうちの少なくとも１つを修正するように構成された第３の回路をさらに備え、
前記１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４４】
前記少なくとも１つのスパース空間係数は、直交マッチング追跡アルゴリズムにより決定される、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４５】
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて、心拍数、血中酸素濃度のレベル、光電脈波（ＰＰＧ）信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つの表示を提供するように構成された第３の回路をさらに備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４６】
前記第２の回路はまた、前記少なくとも１つのスパース空間係数をゼロに設定するように構成される、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４７】
前記受信器はまた、前記モーション情報の破損したバージョンまたは前記サンプルの破損したバージョンのうちの少なくとも１つを備える１つまたは複数のパケットを受信するように構成され、前記装置は、
前記１つまたは複数のパケットを使用して前記モーション情報または前記サンプルのうちの少なくとも１つを復元するように構成された復元回路をさらに備える、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４８】
前記コンピュータはまた、ノイズソースに関する事前統計情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を特定するように構成された、
請求項３８に記載の装置。
【請求項４９】
信号処理のための装置であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するための手段と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するための手段と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するための手段と、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するための手段と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するための手段と
を備える、装置。
【請求項５０】
前記決定された１つまたは複数の他の信号または前記モーション情報のうちの少なくとも１つに基づいて、別の装置における前記信号の他のサンプルまたは他のモーション情報のうちの少なくとも１つの検知を調整するためのフィードバック情報を生成するための手段と、ここにおいて、前記他のサンプルおよび前記他のモーション情報は、他の装置から受信されることになる、
前記生成されたフィードバック情報を前記他の装置に送信するための手段と
をさらに備える、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記フィードバック情報は、アンダーサンプリング比（ＵＳＲ）の最新情報、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照度に関する情報、または前記信号のＤＣ成分の補正のうちの少なくとも１つを備える、
請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記信号は、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外（ＩＲ）線ＰＰＧ信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つを備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５３】
前記決定された１つまたは複数の他の信号が、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記モーション情報に基づいて、血液中の酸素濃度の決定されたレベル、決定された心拍数、赤色光電脈波（ＰＰＧ）信号、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号、心電図（ＥＣＧ）信号、または前記１つまたは複数の他の信号のうちの少なくとも１つを修正するための手段をさらに備え、
前記１つまたは複数の他の信号は、ＤＣ成分、実効値（ＲＭＳ）成分、または波形のうちの少なくとも１つを備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５５】
前記少なくとも１つのスパース空間係数は、直交マッチング追跡アルゴリズムにより決定される、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５６】
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて、心拍数、血中酸素濃度のレベル、光電脈波（ＰＰＧ）信号、または心電図（ＥＣＧ）信号のうちの少なくとも１つの表示を提供するための手段をさらに備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５７】
前記修正するための手段は、前記少なくとも１つのスパース空間係数をゼロに設定するための手段を備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５８】
前記受信するための手段は、前記モーション情報の破損したバージョンまたは前記サンプルの破損したバージョンのうちの少なくとも１つを備える１つまたは複数のパケットを受信するようにさらに構成され、前記装置は、
前記１つまたは複数のパケットを使用して前記モーション情報または前記サンプルのうちの少なくとも１つを復元するための手段をさらに備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項５９】
前記少なくとも１つのスパース空間係数を決定するための前記手段は、
ノイズソースに関する事前統計情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を特定するための手段をさらに備える、
請求項４９に記載の装置。
【請求項６０】
信号処理のためのコンピュータプログラム製品であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信することと、
スパース基底とセンシング行列とを生成することと、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定することと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正することと、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定することと
を実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を備える、
コンピュータプログラム製品。
【請求項６１】
ヘッドセットであって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて音声出力を提供するように構成されたトランスデューサと
を備える、ヘッドセット。
【請求項６２】
腕時計であって、
モーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示を提供するように構成されたユーザインターフェースと
を備える、腕時計。
【請求項６３】
モニタリングデバイスであって、
コネクタと、
前記コネクタを介してモーション情報と信号のサンプルとを受信するように構成された受信器と、
スパース基底とセンシング行列とを生成するように構成された第１の回路と、
前記センシング行列と、前記スパース基底と、前記受信されたサンプルとを使用することによって、少なくとも１つのスパース空間係数を決定するように構成されたコンピュータと、
前記モーション情報に基づいて前記少なくとも１つのスパース空間係数を修正するように構成された第２の回路と、
前記少なくとも１つの修正されたスパース空間係数を使用することによって、前記受信されたサンプルに関連する１つまたは複数の他の信号を決定するように構成された推定器と、
前記決定された１つまたは複数の他の信号に基づいて表示を提供するように構成されたユーザインターフェースと
を備える、モニタリングデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図６】
【図７】
【図７Ａ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図６】
【図７】
【図７Ａ】
【公表番号】特表２０１３−５０４３８７（Ｐ２０１３−５０４３８７Ａ）
【公表日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２８９４４（Ｐ２０１２−５２８９４４）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４８５１４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３２０３０
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４８５１４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３２０３０
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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