仕様調査 2026-01-14

Read_sessantaquattroplus.py の デフォルトそのままで動作している。

機械設定パラメータの意味と値

• FSAMP: サンプリング周波数の選択 (0-3)
  • MODE=0 のときの周波数テーブル: 0=500, 1=1000, 2=2000, 3=4000 (Hz)
  • 設定値: 2
• NCH: チャンネル数の選択 (0-3)
  • MODE=0 のときのチャンネル数: 0=16, 1=24, 2=40, 3=72
  • 設定値: 3
• MODE: 動作モード (0-3)
  • 設定値: 0 (標準モード)
• HRES: 高分解能モード
  • 設定値: 0 (無効)
• HPF: ハイパスフィルタ
  • 設定値: 0 (無効)
• EXTEN: 外部トリガ
  • 設定値: 0 (無効)
• TRIG: トリガモード
  • 設定値: 0 (無効)
• REC: 録音
  • 設定値: 0 (無効)
• GO: 取得開始
  • 設定値: 1 (有効)

上記の設定から、device.frequency は 2000 Hz、device.nchannels は 72 になる。

信号の取得から描画までのフロー

機械からの信号は DataReceiverThread.run() で受信され、トラックごとのバッファへ分配され、QTimer で定期描画される。 処理の流れは以下。

1. 受信: ソケットからサンプルブロックを読み込み、int16 で展開して (ch, samples) に整形

data = self.client_socket.recv(
    self.device.nchannels * 2 * (self.device.frequency // 16)
)
unpacked_data = struct.unpack(f">{len(data) // 2}h", data)
reshaped_data = np.array(unpacked_data).reshape((-1, self.device.nchannels)).T

• self.client_socket は SessantaquattroPlus.start_server() 内で self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)として定義されており、中身はsocket.socketである。(すでに device.start_server()で TCP 接続接続が開始されている) 【Python】プロセス間通信の基本(ソケット)

• self.device.nchannels * 2 * (self.device.frequency // 16) は、「一度に送られてくるパケットには、チャンネル数 ×2 バイト(int16)×1/16 秒分のサンプル数」という意味である.

  • nchannels: チャンネル数
  • 2: 1 サンプルあたり 2 バイト (struct.unpack(..., "h")の h は int16)
  • frequency // 16: 1/16 秒分のサンプル数（1 回で受け取るブロック長）

• reshape((-1, self.device.nchannels)).T は、フラットな int16 配列を「(サンプル数, チャンネル数)」に整形してから転置することで、「(チャンネル数, サンプル数)」にする。 例: nchannels=72 で frequency//16=125 のとき、受信した int16 の総数は 72 * 125 = 9000。 np.array(unpacked_data) の shape は (9000,)、reshape((-1, 72)) で (125, 72)、.T で (72, 125) になる。

まとめると、一度の受信で 72 チャンネルそれぞれに 125 サンプルの int16 が入る。これは 1/16 秒分のデータである。

2. 分配: トラックごとのチャンネル範囲に切り出して Track.feed() へ投入

channel_index = 0
for track in self.tracks:
    track.feed(
        reshaped_data[channel_index : channel_index + track.num_channels, :]
    )
    channel_index += track.num_channels

• self.tracksにはSoundtrack.init_tracks()で追加された 6 種類のトラックが含まれている。

track_info に含まれるトラック名と意味（72ch 構成時）は以下。

• HDsEMG 64 channels: 主信号の HDsEMG（0-63ch）
• AUX 1: 補助入力 1（64ch）
• AUX 2: 補助入力 2（65ch）
• Quaternions: 姿勢クォータニオン（4ch, 66-69ch）
• Buffer: バッファ/状態系の単一チャンネル（70ch）
• Ramp: ランプ/状態系の単一チャンネル（71ch）

それぞれの track はself.bufferというインスタンス変数を持っており、 self.buffer = np.zeros((num_channels, int(plot_time * frequency)))で初期化されている。 つまりこのバッファに、グラフに表示する時間分の信号値が保存されている。(バッファがないと無限長になってしまう) plot_timeはQtWidgets.QComboBox()で["100ms", "250ms", "500ms", "1s", "5s", "10s"]から選択することができる。

3. バッファリング: Track.feed() がリングバッファに書き込み

reshaped_data を packet としてバッファに書き込む(feed())

if self.buffer_index + packet_size > self.buffer.shape[1]:
    end_space = self.buffer.shape[1] - self.buffer_index
    if end_space > 0:
        self.buffer[:, self.buffer_index :] = packet[:, :end_space]
    self.buffer[:, : packet_size - end_space] = packet[:, end_space:]
    self.buffer_index = packet_size - end_space
else:
    self.buffer[:, self.buffer_index : self.buffer_index + packet_size] = packet
    self.buffer_index = (self.buffer_index + packet_size) % self.buffer.shape[1]

バッファの長さは表示時間分なので、最大まで行ったら idx=0 に戻らなくてはならない。 どの位置から更新するかを、self.buffer_indexで持っている。 今回のパケットがバッファに収まりきらない場合は、飛び出た部分だけ idx=0 の方に詰め込む。

4. 描画: QTimer が update_plot() を呼び、各トラックの Track.draw() がバッファを描画

def update_plot(self):
    if not self.is_paused:
        for track in self.tracks:
            track.draw()

def draw(self):
    for index, curve in enumerate(self.curves):
        curve.setData(
            self.time_array,
            self.buffer[index, :] * self.conv_fact + (self.offset * index),
        )

補足: conv_fact はスケーリング係数、offset はチャンネルごとの縦方向オフセット。

元の説明

OT Bioelettronica Python Communication Scripts This repository contains Python scripts developed for communicating with OT Bioelettronica devices. Two versions are provided, based on different graphical libraries: PyQt and Matplotlib.

Folder Structure PyQt/ This folder contains communication scripts using the PyQt framework. It provides a more optimized and responsive interface compared to the Matplotlib version, especially for real-time plotting and interaction. This version is recommended for practical use.

Matplotlib/ This folder contains an alternative implementation using Matplotlib. Although the plotting performance is less efficient, this version is kept for completeness and educational purposes.

It includes the following subfolders:

device_communication/ Scripts for establishing and managing communication with OT Bioelettronica devices.

example/ Example scripts demonstrating how to send commands, receive data, and manage basic I/O operations.

Notes The PyQt version is generally more suitable for real-time data acquisition.

The Matplotlib version may be useful for testing or environments where PyQt is not available.