生物电势测量装置、信息处理设备和生物电势测量方法与流程

本技术内容涉及生物电势测量装置、信息处理设备和生物电势测量方法，更具体地，涉及能够改善放大器的输入参考噪声性能的生物电势测量装置、信息处理设备和生物电势测量方法。

背景技术：

1、近年来，在日常生活中能够测量诸如脉搏波和心电图等生物信号的可穿戴设备已经得到商用。通过测量生物信号，可以为用户提供新的体验和应用。

2、能够使用与用于测量心电图和肌电图的生物信号测量方法基本相同的方法来测量脑电图(eeg)，并且在日常生活中能够测量eeg的可穿戴设备也开始出现在市场上。例如，测量用户在睡眠期间的eeg并确定睡眠状态的设备已经得到商用。

3、非专利文献1和非专利文献2公开了能够使用具有低位深度(low bit depth)的模数(ad)转换器以确保动态范围和分辨率的形式下测量生物信号的技术。

4、现有技术文献

5、非专利文献

6、非专利文献1：catherine j.poirier，“hardware implementation of anadaptive data acquisition system for real-world eeg(现实脑电图自适应数据采集系统的硬件实现)”，2018，ieee工程国际年会(embc)第40届医学和生物学学会。

7、非专利文献2：lianxi liu，“a robust bio-ia with digitally controlled dc-servo loop and improved pseudo resistor(具有数控直流伺服环路和改进伪电阻器的bio-ia)”，ieee transactions on circuits and systems ii：express briefs，第67卷，第3期，2020年3月。

技术实现思路

1、本技术内容要解决的问题

2、在非专利文献1和非专利文献2中公开的技术中，为了确保ad转换器的动态范围，通过将dc分量的偏移电位输入放大器以消除要进行ad转换的输入信号的大幅电平变化。ad转换器对放大器中已消除了电平变化的信号执行ad转换。

3、通常，使用数模(da)转换器将偏移电位输入放大器。da转换器是响应于指定数字值而产生模拟电位的电路。

4、在这种配置中，由于da转换器的噪声分量叠加在放大器的输入信号上，因此放大器在施加偏移电位的时段中的输入参考噪声性能(输入参考噪声)劣化，这导致整个系统的eeg采集水平的分辨率劣化。

5、鉴于这种情况，提出了本技术内容，并且旨在改善放大器的输入参考噪声性能。

6、解决问题的手段

7、根据本技术内容的第一方面的生物电势测量装置包括：放大器，其放大参考电位与由穿戴在生物电势测量对象位置处的电极测量的电位之间的电位差；ad转换器，其将与所述放大器放大后的电位相对应的模拟信号转换为数字信号；计算单元，其基于ad转换后的数字信号的信号电平来设置要施加到所述放大器的输入端的偏移电位的设定值；da转换器，其将表示所述设定值的数字信号转换为模拟信号并生成模拟电位；电位保持器，其保持由所述da转换器生成的模拟电位并将所保持的模拟电位施加到所述放大器的输入端；设置在所述da转换器与所述电位保持器之间的开关；以及控制器，其切换所述开关的连接状态和断开状态。

8、根据本技术内容的第二方面的信息处理设备包括生物电势测量装置，所述生物电势测量装置包括：放大器，其放大参考电位与由穿戴在生物电势测量对象位置处的电极测量的电位之间的电位差；ad转换器，其将与所述放大器放大后的电位相对应的模拟信号转换为数字信号；计算单元，其基于ad转换后的数字信号的信号电平来设置要施加到所述放大器的输入端的偏移电位的设定值；da转换器，其将表示所述设定值的数字信号转换为模拟信号并生成模拟电位；电位保持器，其保持由所述da转换器生成的模拟电位并将所保持的模拟电位施加到所述放大器的输入端；设置在所述da转换器与所述电位保持器之间的开关，以及控制器，其切换所述开关的连接状态和断开状态。

9、在本技术内容中，基于ad转换后的数字信号的信号电平来设置要施加到放大器的输入端的偏移电位的设定值，并且切换开关的连接状态和断开状态。

技术特征：

1.一种生物电势测量装置，包括：

2.根据权利要求1所述的生物电势测量装置，还包括：

3.根据权利要求2所述的生物电势测量装置，还包括：

4.根据权利要求1所述的生物电势测量装置，还包括：

5.根据权利要求4所述的生物电势测量装置，其中

6.根据权利要求5所述的生物电势测量装置，其中

7.根据权利要求1所述的生物电势测量装置，其中

8.根据权利要求7所述的生物电势测量装置，其中

9.根据权利要求8所述的生物电势测量装置，其中

10.根据权利要求1所述的生物电势测量装置，其中

11.根据权利要求4所述的生物电势测量装置，其中

12.根据权利要求11所述的生物电势测量装置，其中

13.根据权利要求11所述的生物电势测量装置，其中

14.一种由生物电势测量装置使用的生物电势测量方法，所述生物电势测量装置包括：

15.一种信息处理设备，包括：

技术总结本技术内容涉及能够改善模拟前端的输入参考噪声性能的生物电势测量装置、信息处理设备和生物电势测量方法。根据本技术内容的一个方面的生物电势测量装置基于AD转换后的数字信号的信号电平来设置要施加到放大器的输入端的偏移电位的设定值，并切换开关的连接状态和断开状态。开关设置在在DA转换器与电位保持器之间，该DA转换器将表示设定值的数字信号转换为模拟信号并生成模拟电位，该电位保持器保持由DA转换器所生成的模拟电位并将所保持的模拟电位施加到放大器的输入端。本技术内容可以应用于可穿戴设备。技术研发人员：吉藤一成受保护的技术使用者：索尼集团公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11