光学式心拍センサー(PPGセンサー)のシミュレーションと設計

心拍センサーとは

一般的な心拍センサーには『ECGセンサー』や『PPGセンサー』があります。 心拍数の検出方法が違っており、心臓の収縮によって生じる電気信号を読み取る方式がECGセンサーであり、血管内に巡る血流の体積変化を光で読み取る方式がPPGセンサーとなっています。 また、このようなセンサーや検出デバイスは医療分野やウェアラブルデバイスで多く使用されています。

PPGセンサーの種類

光を使って心拍を計る方法は大きく2種類に分かれています。 例えば、耳や指などの身体の中でも比較的厚みの少ない部分に光源を当てて、透過された光の変化で計る方法を浸透式と呼び医療分野で多く使用されます。 また、手首などの脈を計測しやすい部位に光を当てて、反射した光の変化で計る方式を反射式と呼び、スマートウォッチやウェアラブルデバイスなどに広く使用されています。

LED光源の光路解析ソリューション

照明設計解析ソフトLightToolsでは、皮膚モデルや光源の設定を行うことで人体に当てた光の光路や散乱、透過などのシミュレーションが行えます。 これらの設定方法や考慮すべき内容、シミュレーション方法などについて詳細を紹介しております。是非ご覧ください。


(1)皮膚サンプルと光線のプレビュー

(2)様々な構成条件の結果

資料サンプル

目次
・心拍センサーの紹介
・生体組織のシミュレーション
・心拍センサーモデルの構築
・システムのシミュレーション、分析、設計
・まとめ


本資料をおすすめの方

  • PPGセンサーやウェアラブルウォッチの開発に携わる方
  • 生体組織を利用したシミュレーションに興味をお持ちの方

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