JP2020531063A - 自動車乗員のバイタルサインの非接触の検知および監視システム - Google Patents

Abstract

車両内、例えば車両キャビンの乗員のバイタルサインを検知するための方法及びシステムが開示される。信号ユニットは、乗客へレーダー信号を送信し、乗客から反射されたレーダー信号を受信する。反射されたレーダー信号は、修正された信号を生成するために車両の振動データに関して分析される。修正された信号は乗客のバイタルサインを決定するために分析される。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、車両乗客および彼らのバイタルサインを監視し検知するためのシステムおよび方法に関する。

＜関連出願についての相互参照＞
この出願は、２０１７年８月２日に出願された車両乗客のバイタルサインの非接触検知および監視システムと題する共有に係わる米国仮特許出願第６２／５４０，０８３に関するものであり、かつその優先権を主張し、当該米国仮出願の開示は、その全体において参照により本明細書に組込まれる。

重量又は圧力センシング、音波レーダー（占有センサー）、無線周波数（ＲＦ）レーダー、２Ｄおよび３Ｄイメージング、ならびにサーマルイメージングによって動作させる技術は、シートベルト注意喚起の監視および車両に置き去りにされた幼児の検知のために使用された。

本発明は、自動車車両の乗客、例えば、動的環境における車両客室の乗客のバイタルサインを検知するためのシステムおよび方法に向けられる。検知は、例えば、レーダーをベースとした検知に基づいて検知するために無線周波数（ＲＦ）レーダーを用いること、および、例えば呼吸または呼吸数（ＲＲ）、心拍数（ＨＲ）、心拍数変動性（ＨＲＶ）および言語活動状態の認識のうちの１つ以上を監視すること、に基づいて、バイタルサインを検知する。バイタルサインの検知は、また乗客の車両中の位置にかかわらず、車両中の乗客の存在および／または車両中の乗客の数を決定するために使用される。さらに、本発明は、システムが位置からはずれた（ＯＯＰ）車両の乗客を検知する。もし、そのようなＯＯＰの検出がなされたら、これは車両事故、あるいは無能力になった乗客を示し得る。

本発明は、車両（例えば車両の客室）の乗客のバイタルサインの検知のための方法とシステムを開示する。信号ユニットは、乗客へレーダー信号を送信し、乗客から反射されたレーダー信号を受け入れることを受信する。反射されたレーダー信号は、修正された信号を生成するために車両の振動データに関して分析される。修正された信号は乗客のバイタルサインを決定するために分析される。

本発明はバイタルサイン例えば、車両客室の座席からの車両客室乗客の呼吸または呼吸数、心拍数、および心拍数変動性の検知に向けられる。

本発明は、受信レーダー信号用多重経路を備えた信号ユニットに向けられ、経路の各々はそれ自身のアナログ増幅およびフィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；濾波）（基準／優位差）を有し、駆動状態（例えば車両の移動に関連づけられた振動）に基づいて調節される。

本発明は、システムが、駆動中の車両のドライバーのバイタルサインを監視するといったものである。

本発明は、乗客バイタルサインを検知し、バイタルサインに基づいて、ドライバーの状態、例えばドライバーの眠気、寝入ることなどを検知する。

本発明は、そのセンサユニットが車両ダッシュボードに置かれ得るか、或いは統合され得るといったものである。センサユニットはシステムを定義し、車両のシステムから独立し得る、或いは車両のシステムに統合され得る。

本発明の実施形態は、車両中の乗客のバイタルサインを決定する方法に向けられる。方法は次の工程を含む：乗客にレーダー信号を送信し乗客から反射されたレーダー信号を受信する工程；車両の振動データに関する反射されたレーダー信号を分析し、修正された信号を生成する工程：及び、前記修正された信号を分析し、乗客のバイタルサインを決定する工程。

随意に、前記方法は、バイタルサインが呼吸数、心拍数および心拍数変動性の１つ以上を含んでいるような方法である。

随意に、前記方法は、レーダー信号はドップラーレーダーからであるような方法である。

随意に、前記方法は、反射信号がアナログ方式で得られ、デジタル型式に変換され、修正された信号は修正されたデジタル信号を含んでいる。

随意に、前記方法は、測定されるべきバイタルサインが乗客の呼吸数であり、乗客から反射されたレーダー信号は、呼吸数高調波に基づいて信号を生じるようなものである。

随意に、前記方法は監視されるべきバイタルサインが心拍数を含んでいるような方法である。

随意に、前記方法は心拍数がプロセスによって決定され、当該プロセスは、修正された信号を得る工程；修正された信号を複数のセグメントに分割し、各々のセグメントは周波数に対応し、高調波に対する前記セグメントの複数のピークを分析する、分割工程であって、各ピークに対して、高調波の各々に重みファクターを適用すること；前記重みファクターによって乗じられるような高調波からのエネルギーを蓄積すること；および最も高い累積エネルギーを備えたピークの決定すること、を含む分割工程を含む。

随意に、方法は、最も高い累積エネルギーを持つと決定されたピークが心拍数に相当するような状態である。

随意に、前記方法は、心拍変動性を決定する工程が、修正された信号を得る工程；修正された信号中の偽信号を決定する工程；偽信号間の連続するピークの修正された信号を分析する工程；および少なくとも所定の数の連続するピークを備えた修正された信号の一部を決定する工程；および少なくとも所定の数の連続するピークを備えた修正された信号からの心拍数変動性パラメーターを計算する工程、を含む。

随意に、前記方法はさらに、反射された信号の分析前に、反射された信号を呼吸数周波数用の第１の経路と、心拍数周波数用の第２の経路に分割する。

発明の実施形態は、心拍数基本周波数をフィルタリングし、高調波信号の分析により信号を決定することによって、被験者のために心拍数測定中の被験者による移動の衝撃を減少させる方法に向けられる。

本発明の実施形態は、大動脈領域にほぼ位置したレーダーを集中させることにより心拍数測定中の被験者による移動の衝撃を減少させる方法に向けられる。

本発明の実施形態は、横隔膜領域にほぼ位置づけられたレーダーを集中させることにより、呼吸数測定中の被験者による移動の衝撃を減少させる方法に向けられる。

随意に、呼吸数測定中の被験者による移動の衝撃を減少させる方法は、大動脈領域がＬＩとＬ５の脊椎骨間に存在するようなものである。

随意に、呼吸数測定中の対象による移動の衝撃を減少させる方法は、振動データが慣性計測装置から得られるようなものである。

本発明の実施形態は、被験者のバイタルサインを決定するためのシステムに向けられる。システムは、被験者に信号を送信し、被験者から反射された信号を受信するためのレーダー送受信機；プロセッサによって処理するために反射信号を変換された信号に変換するための信号変換器；被験者に対する局所振動を検知し、局所信号を表すデータを提供するための振動検知ユット；および、信号変換器および振動検知ユニットと電子通信するプロセッサであって、ａ）振動データに関して変換された信号を分析して、修正済の信号を生成し、ｂ）修正済の信号を分析して、乗客のバイタルサインを決定するようにプログラムされてなるプロセッサを含む。

随意に、前記システムは、乗客のバイタルサインを決定するために、修正済の信号を分析するように、プログラムされたプロセッサが、呼吸数、心拍数および心拍変動の１つ以上を含むバイタルサインを決定するようなものである。

随意に、システムは、振動検知ユニットが慣性計測装置（ＩＭＵ）を含んでいる。

随意に、システムは、信号変換器がアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を含んでいる。

随意に、システムは、更に、レーダー送受信機及び符号変換器と電子通信するろ過及び増幅回路を含み、当該回路は、反射信号の呼吸数周波数および心拍数周波数の分離のために２つの通過帯域経路を含む。

随意に、システムは、レーダー送受信機、信号変換装置、プロセッサおよび振動検知ユニットが、単一のセンサユニットを定義する。

本発明の実施形態はバイタルサインに基づいた車両乗客の決定に向けられる。方法は次の工程を含む：車両客室にレーダー信号を送信し反射信号を受信する工程；車両の振動データに関して反射信号を分析して、修正された信号を生成する工程：および、修正済の信号を分析して、車両客室中のバイタルサインの存在を決定する工程；および、万が一、バイタルサインが存在すれば、乗客は車両客室で検知される。

本発明の実施形態は、フィルタリング及び増幅の回路での最小の利得レベルを決定する方法に向けられる。方法は、高調波波形の生成する工程；前記波形を送信し、反射された波形を受信する工程；および、フィルタリング中の増幅器の利得レベルと増幅回路を修正し、反射された波形を検知する工程、を含む。

随意に、方法は車両客室の中で行なわれるようなものである。

随意に、方法は車両客室に乗客がいない。

本発明の実施形態は、車両中の乗客の数を決定する方法に向けられる。方法は、車両客室へレーダー信号を送信し、１人以上の乗客から反射されたレーダー信号を受信する工程；車両の振動データに関して反射されたレーダー信号を分析して、修正済の信号を生成する工程：修正済の信号を分析して、乗客のバイタルサインを決定する工程、および、検知されたバイタルサインの数に基づいて、車両客室中の乗客の数を決定する工程、を含む。

本発明のいくつかの実施形態は、添付図面に関して、あくまでも一例として、本明細書に記載した。図面について詳細な特定の参照で、示された詳細は、あくまでも一例として、かつ本発明の実施形態の例証の説明の目的のためであることが強調される。この点において、図面で得られた記載は、本発明の実施形態が如何にして実行されるかについて当業者に明らかにする。

ここで、図面について注意が向けられ、同様の参照数字又は文字は対応するか、あるいは同様の要素を示す。
図１Ａは環境の略図であり、本発明の実施形態が動作する略図である； 図１Ｂは車両における本発明のシステムの略図である； 図２は、呼吸数か心拍数及び／又は／心拍動に関連づけられた高調波のグラフである； 図３Ａは、レーダー位置決めのために接近した距離の位置（フィールドに近い）場所を示す人体の略図である； 図３Ｂは、レーダー位置決めのための腰椎の領域を示す； 図４Ａは、本発明の実施形態で用いるセンサユニットおよび処理システムの図である； 図４Ｂは、図４Ａのセンサユニットの一部の図である； 図４Ｃは、図４Ａのフィルタリングおよび増幅回路の図である； 図５Ａは、センサユニットによって信号を処理するプロセスの流れ図である； 図５Ｂは、図５Ａに定義されたセンサユニットの増幅器動作用の流れ図である； 図６は、本発明の実施形態に従って自動車乗員の呼吸または呼吸数を決定するプロセスの流れ図である； 図７Ａは、本発明の実施形態に従って自動車乗員の心拍数を決定するプロセスの流れ図である； 図７Ｂは、図７Ａの流れ図と共に使用される周波数の図である； 図８は、本発明の実施形態に従って自動車乗員の心拍変動を決定するプロセスの流れ図である；

本発明の少なくとも１つの実施形態について詳細に説明する前に、本発明が以下の詳細な説明で述べられ、及び／又は図で例証された構成要素および／または方法への適用に限定されないことは、理解されるべきである。本発明は他の実施例を実行され得るか、あるいはいろいろな方法で実行される。

当業者によって認識されるように、本発明の態様はシステム、方法あるいはコンピュータプログラム・プロダクトとして具体化され得る。従って、本発明の態様は、完全にハードウェアの実施形態、ソフトウェアの実施形態例（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード、などを含む）或いはソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた実施形態の形をとり得、それはすべて、本明細書において一般的に「回路」、「モジュール」あるいは「システム」と呼ばれ得る。更に、本発明の態様は、１つ以上の非一時的なコンピュータ可読媒体（記憶装置）で具体化されたコンピュータプログラム・プロダクトの形をとり得、コンピュータ可読能媒体に具体化されたコンピュータ読取り可能なプログラム・コードを有する。

この明細書の全体にわたって、多数のテキスト及びグラフィカルな引用は商標になされる。これらの商標はそれぞれの所有者の財産権で、説明の目的のためにのみ本明細書に参照される。

本発明は、センサユニットを含むシステムを含んでいて、１つ以上のアンテナを含むＲＦレーダー送受信機を含み、アンテナは送信機（ＴＸ）および受信機（ＲＸ）ブロックに接続される。ＴＸパワー、使用周波数、波形およびＲＸ利得は制御信号によって構成され、制御信号は、Ｄ−Ａ変換器（ＤＡＣ）および電源電圧からもたらされる。ＲＸブロック（複数のブロック）は、中間周波数（ＩＦ）出力へのダウンコンバーターを含んでいる。ＲＦレーダー送受信機は、増幅及びフィルタリングアナログ回路又はブロックに結合される。アナログブロックの利得およびＩＦ通過帯域は、対応する制御信号によって形成され、制御信号は、専用ＤＡＣから生じる。アナログブロックの出力はＡ−Ｄ変換器（ＡＤＣ）の入力に接続され、Ａ−Ｄ変換器は中央処理装置（ＣＰＵ）とのデジタル・インターフェースを持っている。

システムは加速度および／または角度測定のために、慣性計測装置（ＩＭＵ）を有し得、増幅レベルおよびフィルタリングエッジに影響するだろう。ＩＭＵは動的環境、例えば、ハイウェイ、オフロードのトレール、サーフェースストリート（ｓｕｒａｆａｃｅ ｓｔｒｅｅｔ）、様々な舗装道路（均一な面および不均一な面）、旋回、内部および外部ノイズなど道路上の移動に起因する車両振動、の振動レベルを監視するために使用される。

ＣＰＵも他のセンサー。（例えば車両の機械的振動、温度、ドアおよびモーターの状態）と同様にＤＡＣに接続される。ＣＰＵの機能は、例えば、ＲＦ送受信機およびアナログブロックの較正、記憶装置の較正パラメーター、対象からの所望の信号の検知を含み、該機能は、ウエイト係数を各高調波に使用して、対応する信号の主な高調波の最適なデジタル・フィルタリングによる呼吸と心臓の鼓動に関係する。高調波は適応性のある信号のしきい値を用いて、様々な干渉を考慮に入れる、たとえば、対象の移動、対象の会話など、乗客の状態に関連付けられた対象からの信号のパラメーターの検知など様々なアンテナから受信される較正係数および信号間の関係を考慮に入れる。

ＲＦレーダーは、例えばドップラーレーダーであり、例えば、連続的な波形（ＣＷ）（ＦＭ／ＰＭ／ＡＭ／パルス変調）を含む１つ以上の変調で動作する。

システムの動作中に、ＲＦレーダー送受信機は電波を生成する、電波は、レーダー伝送アンテナから対象まで伝播する。信号は対象から反射され、ＲＦレーダモジュールの受信機アンテナによって収集される。

デジタル変換後の受信信号はＣＰＵによって受信され、受信信号はアルゴリズムを適用してこれらの受信された信号、いまやデジタル信号を処理する。呼吸数、心拍数、心拍数変動性および運転手の活動性、あるいは車両客室乗客を決定するときに、処理は、振動などの車両パラメーターを説明する。

本発明は、自動車乗員のバイタルサインの非接触の検知及び監視システムに向けられ、当該システムは、心拍数と呼吸数のために当該システムによってなされた振動／動揺の計算に対する人体または動物の体の振動／動揺を検知するために、ＲＦ（無線周波数）レーダーを使用する。図１Ａは、本発明のための典型的な環境を示す。車両１００内に存在する装置１０１は、以下、センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉ（図１Ｂ）として知られており、センサユニットは、例えば、レーダー送受信機４０４（図４Ａ）を含んでいる。これらのセンサユニットｌ００ａ−ｌ００ｉは、例えばセルラータワー（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｔｏｗｅｒ）１０２、ＷｉＦｉ（登録商標）などを介して、ネットワーク５０にリンクされ、ホームサーバー（ＨＳ）１１０或いはメインサーバーにリンクされ、センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉと共にシステムを形成する。
ネットワーク５０を介して、ホームサーバー１１０は、他の多くのサーバー、デバイスなど、例えば、警察、消防署、救急車、政府１２２、政府機関など、統計機構１２３、及びクラウド記憶装置などの記憶媒体１３０などの第１の応答機１２１に関連づけられたサーバーにリンクされる。

図１Ａのネットワーク５０は例えば、インターネットなどの公衆網を含むＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚｗａｖｅ、ＬＯＲＡ、Ｖ２Ｘおよびローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）あるいはワイドエリア・ネットワーク（ＷＡＮ）などの通信網である。ネットワーク５０は、単一回路網として示されているが、例えばインターネットに加えて、１つ以上のセルラー・ネットワーク、広域ネットワーク（ＷＡＮ）などを含むネットワークおよび／または多数のネットワークの組み合わせであり得る。本明細書で使用される「リンクされた」ものは、有線リンク又は無線リンク、直接或いは間接の両方を含み、そしてサーバー、構成部品などを含む、互いにデータ通信するコンピュータを設置することを含む。

図１Ｂに移ると、車両１００、例えば車両１００の客室ｌ０ｌｘはセンサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉをそこに含む。センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉは、例えば、車両ダッシュボード１０１ａや、天井１０１ｂ、ｌ０ｌｆ、ｌ０ｌｇに、座席１０１ｃｌ−１０１ｃ３、ｌ０ｌｅｌ−１０１ｅ３の内部や、後方視認ミラーｌ０ｌｄに、座席ｌ０ｌｈの後部や、トランクｌ０ｌｉ或いは手荷物室などに取り付けられる。センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉは、車両客室ｌ０ｌｘの全体を有効範囲にするために、車両客室ｌ０ｌｘ内に間隔をあけて配置される。センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉの各々は、種々の乗客のために、典型的には特定の適用のために使用される。例えば、シート搭載のセンサユニットｌ０ｌｃｌ−ｌ０１ｃ３およびｌ０ｌｅｌ−１０１ｅ３は、個々のシート１０１ｙ、ｌ０ｌｚの乗客のバイタルサインを検知するのに使用され（シートの状態、例えば、占有された／占有されていない状態を、乗客のバイタルサインを検知することによって検知すると共に）乗客を分類する、例えばシートｌ０ｌｙ、ｌ０ｌｚで検知された乗客おのおのの男性、女性、子ども、ペットならびに状態、例えば疲労、ストレス、酩酊、眠気、運転手の言語活動状態認識と、乗客用のシートベルトの注意（ＳＢＲ）と共に（ひとたびシートが占有されることがわかると）。検知されたバイタルサインは、例えば、運転手言語活動状態認識と共に呼吸または呼吸数（ＲＲ）、心拍数（ＨＲ）および心拍数変動性（ＨＲＶ）を含む。

センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉからのレーダーは例えばドップラーレーダーで、例えば、連続的な波形（ＣＷ）（ＦＭ／ＰＭ／ＡＭ／パルス変調）を含む１つ以上の変調中で動作する。センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉはそれぞれ信号を生成し受信し、例えば、人間、ペットや他の生き物、典型的には車両客室の乗客によって生成された高調波信号を監視し検知する。各センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉのレーダーに関連づけられたデータは、典型的には、例えばセルラータワー１０２とのリンクを介して伝達され、ネットワーク５０上のホームサーバー１１０に伝達されるように（中央処理装置（ＣＰＵ）４０８（図４Ａ）を含む１つ以上のプロセッサによって）センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉで処理される。代替的に、各センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉのレーダーに関連づけられたデータのうちのいくつかあるいはすべては、セルラータワー１０２とのリンクを介してホームサーバー１１０に伝達され得、ホームサーバー１１０のプロセッサによって処理される。例えばセンサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉによって伝達された高調波信号は、心臓、大動脈あるいは関連付けられた静脈および心臓の他の血管の拍動を監視する。図２で例証されるように、（例えば心臓／心拍動の）高調波信号は複数の高調波を生成する。

図２に示されるように、心臓から来る信号は、図２の８つの高調波のように、第１から第８（垂直線）高調波である。車両乗客の１人以上の心拍数および呼吸数を監視するために、各センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉからのレーダーは、例えば、身体の異なる部位を監視する。センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉは、心臓、大動脈および関連する血管の振動から車両１００の振動を、心臓の鼓動周波数（例えば、毎分４８〜１８０拍（ｂｐｍ）に対応する０．８〜３ヘルツ（Ｈｚ））に基づく心拍数をフィルタリングすることによって分離することができる。

センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉは、呼吸信号（ＲＲ）（典型的には、心拍数（ＨＲ）信号の周波数からより低い周波数）を、分析のために心拍数（ＨＲ）信号および車両振動からフィルタリングするようにプログラムされる。典型的なヒトの成人の呼吸数はおよそ０．１Ｈｚから０．５Ｈｚであり、これは毎分約６〜３０の呼吸数に対応し、子どもの場合、約０．１Ｈｚ〜０．９５Ｈｚに対応し、これは毎分５５までの呼吸数に対応する。

例えば、心拍数信号は大動脈から監視され、これは図３Ａおよび図３Ｂで示されるように、脊椎骨の第３腰椎（Ｌ３）と第４腰椎（Ｌ４）に隣接する。大動脈は、監視されている人が車両１００のシートｌ０ｌｙ、０ｌｚに着席しているときに、軽微な運動だけを受けると、使用されたＬ３およびＬ４位置から分析される。呼吸数（ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ｒａｔｅ）は横隔膜から監視され得る。センサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉ、とりわけ椅子取付けユニット１０１ｃｌ−１０１ｃ３および１０１ｅｌ−１１０ｅ３は、例えば、Ｌ３、Ｌ４の部位に隣接して位置づけられる（例えば、レーダーアンテナ位置はレーダービームの範囲近くに位置する）。

例えば、シートｌ０ｌｙ、ｌ０ｌｚにマウントされているか、そうでなければ埋め込まれたセンサユニット１０１ｃｌ−１０１ｃ３、１０１ｅｌ−１０１ｅ３は、典型的にはバイタルサインの監視に使用される。

アルゴリズムはセンサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉ、例えば、その中のＣＰＵ４０８、ホームサーバー１１０、あるいは部分的にセンサユニットｌ０ｌａ−ｌ０ｌｉおよびホームサーバー１１０で行なわれ得る。アルゴリズムは多数の動作のために行なわれる。例えば動作は、例えば、呼吸セパレーション、バイタルサインを計算するために検知された信号の高調波の特徴を評価すること、によって車両中の多数の乗客を検出発見することを含み、心拍数（ＨＲ）および心拍数（ＨＲ）と、当該呼吸数（ＲＲ）及び呼吸数（ＲＲ）を計算することを含み、心拍数およびその対応する信号からＨＲＶを決定するための時間範囲でＨＲ信号中の連続するピークの決定を含む。ＲＲ信号とＨＲ信号から、車両の乗客の存在または欠如を決定することができ、乗客の類型、男性、女性、子ども、動物並びに人と動物、乗客のバイタルサインが決定され得る。例えば乗客の数を決定すること、例えば車両におけるヒトの占有を決定することは、車両中で、高い占有性の車両（ＨＯＶ）の道路の管理に役立つ。他の動作は、車両の乗客のシート又は場所のおのおのの占有／非占有の状態、及び検知された乗客のバイタルサインを検知する。バイタルサイン検知は、例えば、検知された乗客の心拍数（ＨＲ）および呼吸数（ＢＲ）と、心拍数変動性（ＨＲＶ）とを決定すること、を含んでいる。

図４Ａはセンサユニット１０１ａを示し、これは上述のとおり、動作ユニットとして示された。センサユニット１０１ａ−１０１ｌｉの各々は図１Ｂで示されるように車両中に位置づけられ、すべてのデータは埋め込みセンサユニット１０１ａ−１０１ｉおのおのの内部で抽出される。追加的なプロセスアクティブティ、即ち、センサユニット１０１ａ−１０１のプロセスアクティビティに対する追加は、ネットワーク５０上で行われ得、例えばホームサーバー（ＨＳ）１１０によって行われる（以下に詳述される）。

センサユニット１０１ａは電源４０３を含んでいて、それは例えば、車両蓄電池から供給される。電源４０３は、またバッテリーであり得、あるいは車両、例えば車両バッテリーから直接供給される。電源４０３はＣＰＵ４０８によって制御され得る。センサユニット１０１ａの内部では、電源４０３は、次のものを含むシステム要素のすべてと、直接あるいは間接的に接続し、システム要素は、ＲＦレーダー・ジェネレーター／送信機／受信機４０４、以下「ＲＦ送受信機４０４」又は「ＲＦレーダー送受信機４０４」という、フィルタリング及び増幅回路４０６、アナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）４０７、中央処理装置（ＣＰＵ）４０８（信号処理ユニットとしても知られ、これらの用語は交換して使用される）、デジタル／アナログ変換（ＤＡＣ）コンバータ４０５、出力／入力インターフェース４０９（それはユーザー・インターフェース４１０と通信する）および慣性計測装置（ＥＶ１Ｕ）４１１を含む。

電源４０３、ＲＦトランシーバー４０４およびＤＡＣ ４０５、ＲＦモジュールアレイを形成する。フィルタリング及び増幅回路４０６はアナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）４０７と共にＩＦ信号演算処理装置を形成する。ＣＰＵ４０８は１つ以上のプロセッサを含んでおり、当該プロセッサは、ハードウエアプロセッサ、例えばインテル、ＡＭＤなどの市場で入手できるプロセッサを含む。

電源４０３は、ＲＦ送受信機４０４、ＤＡＣ４０５、フィルタリング及び増幅回路４０６、ＡＤＣ４０７およびＣＰＵ ４０８に電力を供給する。センサユニット１０１ａは、要素４０３、４０４、４０５、４０６、４０７、４０８、４０９および４１１が、単一のハウジングＨ内に埋め込まれた要素としてのセンサユニットである。

ユーザー・インターフェース４１０は、有線あるいは無線インターフェースのいずれかであり得る。インターフェース４１０は、車両の一部として統合され得るもの、並びにスマートフォン、タブレット、コンピュータあるいは他の埋め込まれたインターフェースであり得る。このユーザー・インターフェース４１０は、あるいは代替的に、出力／入力インターフェース４０９は、ネットワーク５０とリンクして、ホームサーバー１１０と電子的かつデータ通信し、様々なアルゴリズムを実行し、サーバー１２１、１２２および１２３によって表わされた、様々な実体に当該アルゴリズムによって出力されたデータを送信する。

ＲＦレーダー送受信機４０４は、例えばドップラーレーダーであり、例えば、連続的な波形（ＣＷ）、ＦＭ／ＰＭ／ＡＭ／パルス変調を含む１つ以上の変調で動作する。ＲＦレーダー送受信機４０４は、ＲＦ高周波信号を送信し、対象（例えば、車両乗客））から反射信号を受信する１つ以上のアンテナ（レーダーアンテナを含む）と、反射された（受信された）高周波ＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換するためのコンバータとを含む。

（ＲＦ送受信機４０４から）このＲＦレーダーは、出力が単独出力である場合、例えばアナログ信号、あるいは２つの信号、これはまた複数のアナログ信号で、１つは「Ｑ」で、直角位相データと言い、２つめは内部（ｉｎ）位相データを言う。

ＲＦレーダー送受信機４０４は、例えば、１つあるいはいくつかの周波数帯で動作する。好適に、ＲＦレーダーは、Ｘ（８〜１２ＧＨｚ）、Ｋｕ（１２〜１８ＧＨｚ）、Ｋ（１８〜２７ＧＨｚ）、Ｋ（ＩＳＭ）（２４．２５のＧＨＺ乃至２４．０５ＧＨｚ）およびＷ（７５乃至１１０ＧＨｚ）で動作する。

フィルタリング及び増幅回路４０６は、例えば、ＲＦレーダー４０４から送信されたＩＦ（中間周波数）信号をフィルタリングすることを含む動作を行なう。この回路４０６では、望まれない周波数が濾別され、所要の周波数をＡＤＣ４０７に通過させる。フィルタリング及び増幅回路４０６は、例えば、フィルターと増幅器を含んでいる。

フィルターは例えば、様々な周波数向けであり、ハードウェア、ソフトウェアあるいはその組合せであり得る。フィルターは、ノイズのＩＦ信号をきれいにし、データ収集の前にエイリアシング（ａｌｉａｓｉｎｇ）を防ぐ。

ＩＦ信号がＡＤＣ４０７に入る前に、増幅器はＩＦ信号を増幅する。増幅器は例えば、様々な周波数向けであり、ハードウェア、ソフトウェアあるいはその組み合わせであり得る。

フィルタリング及び増幅回路４０６は、ＲＦレーダー４０４からの出力の２つの変動で動作する：例えば、次のように、１）ＲＦレーダー４０４からの単一アナログ・データ転送を増幅するためにフィルタリングおよび増幅回路で形成された、単一アナログ出力；及び、２）ＲＦレーダー４０４の「Ｉ」および「Ｑ」出力を増幅するためにＲＦレーダー４０４の２つのフィルター及び増幅回路からの「Ｉ」（内部位相）および「Ｑ」（直角位相）出力。

ＡＤＣ ４０７、フィルタリング及び増幅回路４０６から受信された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。ＡＤＣ ４０７は個別のモジュールであり得、あるいはＣＰＵ４０８に埋め込まれ得る。ＡＤＣ４０７がＣＰＵ４０８から分離されている場合、ＡＤＣ４０７はＣＰＵ４０８にデジタル信号（生データ）を送信する。ＡＤＣ４０７は、フィルタリングおよび増幅回路４０６から受信された、フィルタリングされたアナログ信号をデジタル信号データに変換し、それらを含むＣＰＵ４０８の処理アルゴリズムによるデジタル処理が呼吸数（ＲＲ）、心拍数（ＨＲ）および心拍変動（ＨＲＶ）を決定することを可能にする。ＡＤＣ４０７がＣＰＵ４０８から分離している場合、ＣＰＵ４０８はＡＤＣ４０７から生データを受信する。代替的に、ＣＰＵ４０８は、例えば、フィルタリングおよび増幅回路４０６からアナログ・データ状態を受信する。この場合、ＣＰＵ４０８はアナログ信号をデジタル信号（生データ）に変換する。前述のアナログ信号（例えばＩＦ信号）は、フィルタリングおよび増幅サーキット４０６、およびＡＤＣ ４０７によって提供されるデジタル信号からのＣＰＵ ４０８によって再生された対応する信号から、１つ以上のピークを含んでいる。

ＣＰＵ４０８は、車両乗客（すなわち、人、ペットなど）によって生成された様々な信号の分析に基づいて、バイタルサイン検知アルゴリズムを介してデータを処理し、人かペットの心拍数、呼吸数および／または移動を計算する。

ＣＰＵ４０８は出力インターフェース４０９へ監視されたデータを転送する。

ＣＰＵ４０８は、例えば、任意の埋め込まれたか実際の時間プロセッサに基づき、それはバイタルサイン監視アルゴリズムを動作するのにふさわしい。ＣＰＵ４０８はコンピュータ・オペレーティングシステム（ＯＳ）に独断的でない。

アルゴリズムは、ＣＰＵ ４０８（ホームサーバー１１０）、あるいは部分的にＣＰＵ４０８およびホームサーバー１１０で行なわれるかもしれない。アルゴリズムも、車両の任意の電子制御装置（ＥＣＵ）上で実行することができ、それは例えばＣＰＵ４０８を含んでいる。アルゴリズムは多数の動作のために行なわれる。例えば動作は、例えば呼吸セパレーションによって、車両の多数の占有者を発見すること、検知された信号の高調波特徴を評価して、バイタルサインを計算すること、を含み、心拍数（ＨＲ）および心拍数（ＨＲ）と、当該呼吸数（ＲＲ）及び呼吸数（ＲＲ）を計算することを含み、心拍数およびその対応する信号からＨＲＶを決定するための時間範囲でＨＲ信号中の連続するピークの決定を含む。ＲＲ信号とＨＲ信号から、車両の乗客の存在または欠如を決定することができ、乗客の類型、男性、女性、子ども、動物並びに人と動物占有のバイタルサインが決定され得る。例えば、車両中の占有者、例えばヒト占有者の数を決定することは、高い占有の車両（ＨＯＶ）の道路の管理に役立つ。他の動作は、車両中の乗客のための各座席あるいは場所の占有／非占有状態及び検知された占有者おのおののバイタルサインを検知する。バイタルサイン検知は、例えば、検知された乗客の心拍数（ＨＲ）および呼吸数（ＢＲ）と、心拍数変動性（ＨＲＶ）とを含んでいる。出力／入力インターフェース４０９は、例えば有線インターネット又は無線インターフェースである。インターフェース４０９は、例えば、ユーザー・インターフェース４１０へバイタルサイン監視データ並びにフィルタリングおよび増幅サーキット４０６、ＡＤＣ４０７およびＩＭＵ ４１１からのデータなどの生データを転送するために機能すし、データが、例えば、ホームサーバー１１０およびＥＣＵ（例えば、外部のＥＣＵ）の占有者のバイタルサインを検知するために処理され得る。出力／入力インターフェースは、内部構成、トリガリング、ユーザーデータなどの情報を得ることができる。

随意に、センサユニット１０１ａは、ＤＡＣ ４０５からＲＦレーダー送受信機４０４のレーダー送受信機４０４ ＶＣＯ（電圧制御発振器）のＴＲＸエレメントへのアナログ信号を適用することにより、ディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）４０５を周波数変動の変調に使用することができる。個別のシステムコンポーネントとして示される間、ＤＡＣ４０５はＣＰＵ４０８に統合され得る。ＣＰＵ４０８がＤＡＣ４０５および／またはＡＤＣ４０７を含むとき、ＤＡＣ４０５及び／又はＡＤＣ４０７は、センサユニット１０１ａ−１０１ｉのシステムからバイパスされ又は／及び除去される。

ＩＭＵ ４１１は車両の様々な動作および振動を検知するために磁力計、ジャイロメータおよび加速度計を含んでいる。ＩＭＵ４１１は車両の様々な運動および振動を検知するために磁力計、ジャイロメータおよび加速度計を含んでいる。車両の動作および振動に関するデータを提供するために、ＩＭＵ４１１はＣＰＵ４０８にリンクする。さらに以下に下に詳述されるように、ＲＲ、ＨＲおよびＨＲＶを決定するために、ＣＰＵ４０８はその分析の要因としてこの運動データを考慮する。

図４Ｂは、２つの経路のために構成されたフィルタリングおよび増幅回路４０６を示す概略図である。呼吸数４０６ａ（心拍数より高い振幅信号）のための２つの経路と心拍数４０６ｂを持っていることによって、得られた信号（ＡＤＣ ４０７による）のより高い信号対雑音比（ＳＮＲ）が達成される。呼吸数フィルタリング用の第１の経路４０６ａおよび心拍数／心拍数変動性フィルタリング用の第２の経路４０６ｂ。例えば第１の経路４０６ａにおいては、フィルタリングが、初期条件とスタートのために約０．３〜３Ｈｚまでであり、一方、第２の経路４０６ｂにおいては、フィルタリングが、初期条件或いはスタートのために約０．８〜２０Ｈｚまでである。

図４Ｃは、呼吸数４０６ａおよび心拍数／心拍変動４０６ｂの経路のためのフィルタリングおよび増幅回路４０６の要素のダイヤグラムである。両方の経路４０６ａ， ４０６ｂはＲＦレーダー送受信機４０４からのＩＦ信号入力を受信し、各経路４０６ａ， ４０６ｂに沿ってセットされた周波数帯内のフィルタリングされたアナログ信号をアナログ・デジタルに変換されたＡＤＣ４０７に出力する。周波数帯はできるだけ狭く、除去された帯域でノイズをすべて持ち、判読可能な信号を持つ。各経路４０６ａ、４０６ｂは、高域フィルター（ＨＰＦ）４１３ａ−１、４１３ｂ−１、増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２および低域フィルター４１３ａ−３、４１３ｂ−３（ＬＰＦ）を含んでいる。以下に詳述されるように、高域通過４１３ａ−１、４１３ｂ−１、増幅器４１３ａ−２ ４１３ｂ−２、及び低域通過フィルター４１３ａ−３、４１３ｂ−３は、例えばＣＰＵ４０８によって制御される。

両方の経路に沿って、高域フィルター（ＨＰＦ）４１３ａ−１、４１３ｂ−ｌは、信号のためにエッジをセットし、当該エッジは、呼吸数経路４０６ａにおける呼吸数（ＨＲ）より低い周波数に存在し、呼吸数経路４０６ｂにおける呼吸数（ＲＲ）より低い周波数に存在する。増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２は以下に詳述された較正方法に従って、利得を適用し、信号からのノイズを分離するために適切な振幅へ信号を増幅する。低域通過フィルター４１３ａ−３、４１３ｂ−３は、信号のために上部エッジをセットする、上部エッジは、呼吸数経路４０６ａにおける呼吸数（ＲＲ）より高い周波数に存在し、呼吸数経路４０６ｂにおける呼吸数（ＲＲ）より高い周波数に存在する。

＜較正方法＞

較正方法はアナログ増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２のための最小の利得レベルおよび最適なフィルタリング範囲を決定するために行なわれる。車両客室１０ｌｘが空のときに、典型的には較正方法は行なわれる。

次のステップは較正のために行なわれる。レーダー送受信機４０４の電圧制御発振器（ＶＣＯ）レベルは、ＤＡＣ４０７あるいはＣＰＵ４０８から変更される。変更は心拍数周波数に参照されたＶＣＯ基準に基づく。これは。全周波数帯をカバーするために、（レーダー送受信機４０４から伝達された）高周波信号の変調により、心拍数の周波数（いくつかの周波数が使用され得る： 低ＨＲ、中ＨＲ、高ＨＲ）にて行われる。

レーダー送受信機４０４がＶＣＯを有していない場合、伝達された（ＲＦ）周波数を変更するためにレーダー送受信機４０４の電圧供給を変更することができる。これは電圧レベルを変更するために、電源４０３の変更により行われる。電圧レベルのこの変化はレーダー送受信機４０４から伝達されたＲＦ周波数に衝撃を与えるだろう。

上述された方法については、車両客室１０１ｘが空の場合、レーダー送受信機４０４からの変調された信号は典型的に行われる。反射信号は、最小の電力レベルでレーダー送受信機４０４から受け取られ、レーダー送受信機４０４によって受信され得る。レーダーＲＦ（ＬＮＡ）およびＩＦ信号の利得レベルの較正は、特定のより低い信号レベルに基づくべきであり、車両１００が空であった間に受け取られた。例えば、利得レベルは、少なくとも１ｄＢ（デシベル）のＳＮＲ比で反射された較正信号（波形）の受信を可能にするべきである。複数の周波数を超える較正の場合に、例えば、低、中、高の場合、中間の利得は（予めプリプログラムされた初期設定により）ＣＰＵ４０８によって選択されるべきである。

図５Ａは、呼吸数（ＲＲ）と心拍数（ＨＲ）のために使用可能な信号を分離するために、図４Ａ−４Ｃのフィルタリングおよび増幅回路４０６によって行なわれたプロセスのための流れ図である。

そのプロセスはブロック５００で始まる。このスタートブロック５００では、フィルターと増幅器は、上述された較正方法（デフォルト条件は利得なし）によって当初セットされた増幅利得で、初期条件例えば経路４０６ａに沿ったフィルターに対して０．３Ｈｚから３Ｈｚ心にセットされ、呼吸数経路４０６ｂに沿ったフィルターに対して０．８〜２０Ｈｚにセットされる。ブロック５０２で、ＲＦレーダー送受信機４０４から受信された（レーダーの結果として受信された）ＩＦ信号が送られ、呼吸数経路４０６ａおよび呼吸数経路４０６ｂに沿って処理される。

呼吸数経路４０６ａに沿って移動すると、プロセスはブロック５１０へと移動する。ブロック５１０で、調整可能な高域フィルター（ＨＰＦ）４１３ａ−１は所定レベルより下の不要信号をフィルタリングするために調節される。例えば、通過帯域（例えば所定のレベル）は、最初に約０．１Ｈｚで、或いはそうでなければ約０．１Ｈｚからスタートする。ブロック５１１で、ＣＰＵ４０８によって測定されるように、アナログ増幅器４１３ａ−２は入力信号に参照される。この調節は、増幅器４１３ａ−２からの出力信号が線形の領域に残る。そのプロセスはブロック５１２まで移動し、調整可能な低域フィルター（ＬＰＦ）４１３ａ−３は望まれない高周波信号を濾別する呼吸数のために調節される。締切周波数は、ＣＰＵ４０８によってセットされ（図５Ｂ）、締切値はＣＰＵ４０８のシステム内で予めプログラムされるか、或いはＣＰＵ ４０８にはルックアップテーブル（ＬＵＴ）が設けられる。

ＣＰＵ４０８は、また信号対雑音比を分析し、呼吸数信号が高調波であるか否かを分析する。人が周期的に呼吸（会話ではない）しているとき呼吸数信号は高調波であると考えられる。呼吸数を分析するために、少なくとも８つの高調波が、呼吸数信号を形成していると評価されるべきである。例えは、０．３Ｈｚの測定された呼吸数に対して信号は高調波であり、低域フィルター４１３ａ−３の締切周波数が高次、即ち「１０次」と決定され（例えば、少なくとも８次高調波、２次の余分な高調波が１０次高調波を引き起こす）を評価する。）呼吸数周波数、例えば締切３Ｈｚに対して０．３Ｈｚだけ乗じられる。ブロック５１２から、出力信号はＡＤＣ４０７に送られる。

ブロック５０２に返り、心拍数経路４０６ｂに沿って移動すると、そのプロセスはブロック５２０へと移動する。ブロック５２０で、調整可能な高域フィルター４１３ｂ−１は所定のレベルより低い不要な信号を濾別するために調節される。例えば、通過帯域（例えば所定のレベル）はおよそ０．８Ｈｚである。ブロック５２１で、ＣＰＵ４０８によって測定されるように、アナログ増幅器４１３ｂ−２は入力信号に参照される。この調節は増幅器４１３ｂ−２からの出力信号が線形領域に残るようになされる。そのプロセスはブロック５２２に移動し、調整可能な低域フィルター４１３ｂ−３は、望まれない高周波信号を濾別するためにＨＲ／ＨＲＶについて調節される。締め切られた周波数はＣＰＵ４０８によってセットされ、ＣＰＵ４０８のシステム内で予めプログラムされた締切値にはルックアップテーブル（ＬＵＴ）が設けられる。

ＣＰＵ４０８はまた、以下に詳述される、信号対雑音比および高調波ウエイト係数アルゴリズムを分析する。ＨＲの評価は測定される高調波の次数に基づく。例えば、測定されたＨＲ周波数１．５Ｈｚに対して締切周波数は１６のマルチプライヤ。（心拍は４つの運動ＱＲＳＴで存在し、２つの心房と２つの心室に対して４つのチャンバ掛ける４つの運動が１６である、マルチプライヤ）であり得る。ＨＲ周波数、例えば１．５Ｈｚは、２４Ｈｚの締切に対して、乗じられた１６のマルチプライヤである。ブロック５２２から、出力信号はＡＤＣ４０７に送られる。

両方の経路４０６ａ、４０６ｂに対して、ＡＤＣはＣＰＵ４０８に信号を送り、ＣＰＵ４０８は個々の増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２に対して閉じたループで信号レベルを調節し、図５Ｂのプロセスに従って、締め切られた高域通過および低域通過フィルターの周波数を調節する。心拍数経路４０６ｂに対して、ブロック５２０の締め切られた高域フィルター周波数は、心拍数を決定した後、心拍数周波数以上にセットされる。これは、着席した占有物の運動がもたらされ、車両は、心拍数周波数の範囲に存在する。この場合、心拍数高調波だけがＣＰＵ ４０８によって分析され、心拍数（ＨＲ）および心拍数変動性（ＨＲＶ）はこの分析から抽出される。

図５Ｂは、例えば増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２における利得を調節することにより、周波数帯の信号レベルに対してＣＰＵ４０８によって行なわれたプロセスのダイヤグラムである。最初に、プロセスはブロック５４０からスタートし、利得が上記の較正方法によって最初に設定される。プロセスはブロック５４２へと移動し、ＡＤＣ４０７に送られた信号が記録される。プロセスはブロック５４４へと移動し、信号レベルは増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２の電源電圧未満か否かが決定される。「否」の場合、プロセスはブロック５４５へと移動し、信号上のアナログ利得はそれぞれの増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２によって減少する。その後、プロセスはブロック５４２へと移動し、そこから動きだす。

ブロック５４４で「Ｙｅｓ」の場合、プロセスはブロック５４６へと移動する。ブロック５４６で、信号レベルが雑音のレベルを超えるか否かが決定される。「Ｎｏ」の場合、プロセスはブロック５４７へと移動し、信号上のアナログ利得がそれぞれの増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２によって増加される。その後、プロセスはブロック５４２へと移動し、継続する。

ブロック５４６で「Ｙｅｓ」の場合、それぞれの増幅器４１３ａ−２、４１３ｂ−２によるゲイン調整はない。プロセスはブロック５４２に戻り、そこから再開する。

図６は、自動車乗員の呼吸か呼吸数（ＲＲ）を、例えば、すべてのセンサユニット１０１ａ−１０１ｉの代表であるセンサユニット１０１ａなどのセンサユニットによって決定する典型的なプロセスを詳述する流れ図である。プロセスはブロック６００でスタートし、ブロック６０２ａおよび６０２ｂに移動し、例えば、同時、プロセスが実行される。

ブロック６０２ａで、アナログ信号から変換されたデジタル信号は、占有者のレーダー送受信機４０４によって捕らえられ、ＣＰＵ４０８に受信される。デジタル信号はＣＰＵ ４０８によって修正され、典型的にはＩ部分とＱ部分を含んでいる。ブロック６０２ｂで、車両に関連付けられる振動についてのデータはＣＰＵ ４０８によってＩＭＵ４１１から得られる。ブロック６０２ａおよび６０２ｂから、プロセスは６０４に移動し、車両振動データが定義された呼吸範囲内に決定される。この前もって決められた（定義された）呼吸範囲は、例えば、高域通過フィルター４１３ａ−１及び低域通過フィルター４１３ａ−３によって０．１〜０．５Ｈｚの最初のスタートから決定される。プロセスはブロック６０６へと移動し、望まれない周波数、即ち呼吸範囲周波数帯内、呼吸範囲の内部でＥＶ１Ｕ４１１によって測定される周波数は、例えばデジタル・フィルタによって削除される。

プロセスはブロック６０８へと移動し、呼吸の外側の周波数が、例えば、高域通過フィルター４１３ａ−ｌと、低域通過４１３ａ−３によって決定され、（０．１〜０．５Ｈｚの）最初のスタートから、デジタルでフィルタリングされる。ブロック６１０で、デジタル信号の位相が計算される。この位相φは次のように計算される：
φ＝ａｒｃｔａｎ（Ｑ／Ｉ）

プロセスはブロック６１２へと移動し、フィルタリングされた信号のピークは時間範囲で検知される。ブロック６１４で、フィルタリング自体によって影響され得る（変更される）と、信号が分析される時間窓のエッジのピークが削除される。既存のピークから、時間窓内で、平均ピーク間距離はブロック６１６で計算される。この平均ピーク間距離は、呼吸数（ＲＲ）である。

図７Ａは、自動車乗員の心拍数（ＨＲ）を決定する典型的なプロセスを詳述する流れ図であり、例えば、すべてのセンサユニット１０１ａ−１０１ｉの代表であるセンサユニット１０１ａなどのセンサユニットによる。プロセスはブロック７００からスタートし、ブロック７０２ａおよび７０２ｂに移動し、例えば、同時にプロセスが実行される。

ブロック７０２ａで、占有者のためにレーダー送受信機４０４によって捕らえられたアナログ信号から変換されたデジタル信号は、ＣＰＵ４０８に受信される。デジタル信号はＣＰＵ４０８によって修正され、典型的にはＩ部分とＱ部分を含んでいる。ブロック７０２ｂで、車両に関連付けられた振動についてのデータはＣＰＵ４０８によってＩＭＵ４１１から得られる。ブロック７０２ａおよび７０２ｂから、プロセスはブロック７０４へと移動し、車両振動データが定義された心拍数範囲内で決定される。この前もって定義した心拍数範囲は、例えば、高域通過フィルター４１３ｂ−１および低域通過フィルター４１３ｂ−３によって、０．８〜３Ｈｚの最初のスタートから決定される。プロセスはブロック７０６へと移動し、望まれない周波数、即ち心拍数範囲内で、心拍数周波数帯内でＩＭＵ ４１１によって測定される周波数は、例えばデジタル・フィルタリングによって削除される。

プロセスはブロック７０８へと移動し、呼吸範囲（呼吸範囲は、例えば、高域通過フィルター４１３ｂ−１および低域通過フィルター４１３ｂ−３によって、０．８〜３Ｈｚの最初のスタートから決定される）の外側の周波数デジタルでフィルタリングされる。ブロック７１０で、デジタル信号のための位相は計算される。この位相φは次のように計算される：
φ＝ａｒｃｔａｎ（Ｑ／Ｉ）

プロセスはブロック７１２へと移動し、位相フーリエ変換（ＦＦＴ）は時間範囲から周波数領域へ信号を変換するために信号上で行なわれる。プロセスはブロック７１４へと移動し、信号のピーク検出が周波数領域で行なわれる。

ここでプロセスはブロック７１６へと移動し、最も可能性がある心拍数（ＨＲ）が決定される。この最も可能性がある心拍数（ＨＲ）は、例えば図７Ｂに関して以下のように決定される：

１． 図７Ｂのためのパラメーターを定義する：

ａ． Ｆｋは信号の中央のビン周波数である。（もしＩ信号とＱ信号が得られれば、例えば複雑なＦＦＴを得ることができるかもしれない。）
ｂ． Ｅ_ｋはビンの中での電力量の値である。
ｃ． ｋはビンの整数である。Ｉは高調波次数（図２を参照）を表わす。
ｄ． ｉは高調波の次数を表わす（図２を参照）。
ｅ． Ｆ_ｂｉは基本周波数セグメントＳｉの境界周波数である。
ｆ． Ｆ_ｃ＿Ｌは、調整可能な高域フィルター４１３ｂ−ｌの締切周波数であり、
および、最初のセグメント（Ｓ Ｉ）スタート周波数境界を決定する。
ｇ． Ｆ_ｃ＿Ｈは、調整可能な低域フィルター４１３ｂ−３の締切周波数である。
２． 信号は調整可能な高域フィルター４１３ｂ−１によってフィルタリングされ、例えば、締切周波数Ｆ_ｃ＿Ｌは０．８Ｈｚのデフォルト値での較正後に決定される。
３． 信号は、例えば、２０Ｈｚのデフォルト値で較正後に決定された締切周波数Ｆ_ｃ＿Ｈによって調整可能な低域フィルター４１３ｂ−３を使用してフィルタリングされる。
４． 蓄積処置はＦｋ周波数内での各周波数のために行なわれる：
ａ． 周波数セグメント（副帯）上のＦ_ｃ＿ＬとＦ_ｃ＿Ｈとの間の共有周波数帯で基本周波数Ｆｋおよびその高調波（Ｆ_２ｋ、Ｆ_３ｋ---）に対応する。
セグメントｉとセグメントｉ＋１の間の境界周波数（Ｆ_bi、Ｆ_b(i+1)）は、例えば、次の式

或は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）で予め定義された幾何平均のような関数を使用して計算され得る。
ｂ． Ｆ_ｉｘｋ周波数のまわりのビンのエネルギーを計算する。当該周波数はこれらの周波数のまわりのＥｉｘｋエネルギーおよび隣接したビン・エネルギーを含んでいる。計算は下記関数による：

例えば、図７Ｂで、Ｂ_ｉｎｓ｛ｉｘｋ｝＝ｎ_ｉ；ｉ＝１、２、３、ここに、ｎが整数である。
ｃ． 隣接したビンの数は関数、あるいはＢＩＮ ＬＵＴによって定義され得る。この数は心拍数信号のために予期された偏差と関係がある（フィルタリング及び増幅回路４０６から受信したアナログ信号）例えば、単純な関数は次のとおりでありえる：Ｂ_ｉｎｓ（ｋ）＝１
ｄ． 各セグメントＥ_ｓｉ（セグメントＳのすべてのビンの和を得る）のビンの総合エネルギーを計算する。
ｅ． ウエイト係数Ｗ_ｉＸｋ（Ｒ）によって、引き数を超えるＰａｒｔ ｂで計算されたエネルギーを乗じる。引数（Ｒ）は、Ｐａｒｔ ｂで計算されたエネルギーＥａ_ｉｘｋと、セグメントＳエネルギーの間の比である：
すなわち、
Ｒ＝Ｅａ_ｉｘｋ／Ｅｓｔ
関数は定義された関数（例えば、Ｗ_ｉｘｋ（Ｒ）＝Ｒ^２））によって計算され得る。あるいは、それは対応するＬＵＴから定義され得る。
ｆ． 考慮に入れられる高調波の次数までのｋ周波数の乗法を蓄積する。（以上ＦｃＨまで）、および、Ｆ_ｋ周波数に対して、以下の式ＡＦを適用する：

例えば、中央ビン周波数のまわりの３つの高調波と１つのビンに対して、
（Ｅ_ｋ−１＋Ｅ_ｋ＋Ｅ_ｋ＋１）ｘＷ_ｋ＋（Ｅ_２ｋ−１＋Ｅ_２ｋ＋Ｅ_２ｋ＋１）ｘＷ_２ｋ＋（Ｅ３_ｋ−１＋Ｅ_３ｋ＋Ｅ_３ｋ＋１）Ｗ_３ｋを蓄積する。
ｇ． Ｇｕａｒｄ ｂｉｎｓ関数は周波数セグメントのギャップ間隔を決定するために使用することができ、エネルギービンは、０のデフォルト値を考慮に入れられない（Ｇｕａｒｄ ｂｉｎはない）。
５． 蓄積はＦ_{ｋ_ｍｉｎ}からＦ_{ｋ_ｍａｘ}の間の各Ｆ_ｋ周波数範囲に対してなされる。デフォルト値は４８−１８０ＨＲに対応する０．８Ｈｚから３Ｈｚまでであり得る。
６． 最も可能性があるＨＲはＦ_ｋ周波数に対応し、蓄積関数ＡＦ_ｋ（部分４ｆ）の値は、Ｆ_ｋ周波数に対して最大である。

ブロック７１６から結果として生ずる信号はブロック７１８で補足デジタル・フィルタリングにさらされる。この補足デジタル・フィルタリングはＨＲ周波数の両端部から所定量を超える、及びその所定量より下まわる、望まれない周波数を除去するために行なわれる。例えば、ＨＲ周波数が２Ｈｚならば、下端周波数は１．６Ｈｚ未満になるだろう。また、上端周波数は２．４Ｈｚ以上になるだろう。その結果、除去された望まれない周波数は２０％外部のアである。（所定量）。

次にプロセスはブロック７２０へと移動し、時間範囲のピーク検出が信号のために行なわれる。このピーク検出は、局所的な最大値を見つけるための数学的方法である。

プロセスはブロック７２２へと移動し、その多数の多数の変形を含む各ピーク間（例えば、ピーク１とピーク２、ピーク１とピーク３、ピーク２とピーク３）の時差は、時間範囲において計算される。

プロセスはブロック７２４へと移動し、範囲外のピークと偽信号も信号から取り除かれる。偽信号は、例えば、不合理なピーク差（例えば、ピーク長離は計算された心拍数の長さよりはるかに短いか、はるかに大きい）を含んでおり、以前のピーク長などと比べたとき異常なピーク長である。その後、プロセスはブロック７２６で終わり、平均ピーク間の違いは、残るピークから計算される。ブロック７２６で、心拍数（ＨＲ）は以下のように計算される：
ＨＲ ＝ ［ｌ／ｍｅａｎ＿ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ （ｉｎ ｓｅｃｏｎｄｓ）］＊６０

図８は流れ図であり、自動車乗員の心拍変動（ＨＲＶ）を決定する典型的なプロセス、例えばすべてのセンサユニット１０１−１０１ｉの代表であるセンサユニット１０１ａなどのセンサユニットを詳述する。プロセスは７０２ａ、７０２ｂ、７０４、７０６、７０８および７１０のプロセスを使用し、心拍数を決定し、ロック８１０から継続して、デジタル信号のための位相がブロック７１０から得られる。

プロセスはブロック８１２へと移動し、位相信号のノイズ除去フィルタリングが生じる。これは、例えばウェーブレット（ｗａｖｅｌｅｔ）あるいはウェーブレット分解によって生じる、プロセスはブロック８１４へと移動し、この時間窓中の信号のピーク検出が時間ドメインの中で実行される。

プロセスはブロック８１６へと移動し、範囲外のピークと偽信号が、また信号から取り除かれる。偽信号は、例えば、不合理なピーク差（例えば、ピーク差は計算された心拍数の差よりはるかに短いか、はるかに大きい）であり、前のピーク距離と比較された時に異常なピーク長である。

プロセスはブロック８１８へと移動し、偽信号に基づいて計算され、ブロック８１６において決定される。プロセスはブロック８２０へと移動し、一連の連続する、少なくとも所定の数のピーク、例えば１５が決定される。

プロセスはブロック８２２へと移動し、連続するピーク（ブロック８２０から受信した連続したピーク）の間のピーク間の違いに基づいてＨＲＶパラメーターを計算する。例えば、ＨＲＶパラメーターは根二乗平均（ＲＭＳＳＤ）および／または連続したピークの標準偏差正常（端部）対正常（端部）（ＳＤＮＮ）を含む。

対象も、上の図６、７および８で詳述したプロセスに基づいて、車両客室において検知することができる。これらの対象は、例えば、大人、子ども、幼児およびペットを含み、車両の客室の中に残されるかもしれない一方で、車両（例えば自動車、バスあるいはスクールバス）はアイドリング状態或いは止められている（運動していない）。その方法は分析された信号上で環境の影響を削除するためにＩＭＵ４１１データを組み合わせることを含み、これは誤った検知を引き起こす場合がある。その方法は、車両に残った潜在的な占有者のバイタルサインを検知することを含む。検出プロセスは、車両客室にレーダー信号を伝達し反射信号受信する工程；車両の振動データに関する修正済の信号を生成するために反射信号を分析する工程：および車両客室中のバイタルサインの存在を決定するために、修正済の信号を分析する工程、を含む。もし、バイタルサインが存在すれば、乗客は車両客室内で検知される。

この方法は、貨物倉のケージに入れられた（あるいはケージに入れられていない）ペットや他の動物に使用されに飛行機、船などに用意に適用される場合がある。この方法も密閉空間で使用することができる。

車両についてのデータが得られたシステム、例えばホームサーバー１１０においてデータの様々な適用を行なうことができる。例えば、一度、車両キャビン１０１ｘが占有者を含むことが決定されると、シートベルトの注意喚起は、乗客のために車両に伝達され得る。乗客は、例えば運送会社用に、料金、タクシー料金、レコードキーピングについカウントされ得る。運送会社１２２は、特定の時間で特定のルートで移動する乗客の数を知ることによって、乗それらの車両部隊を割り付けることができる。車両中の乗客の数は、緊急車両と救急車のような第１の応答機１２１に伝達することができ、したがって、運行指令者は、事故現場へ何台の救急車を送るべきか知ることができる。

さらに、何人が如何なる所定の時間で特定のルートで移動しているかを見つけ出すことにより、占有者数は交通と交通渋滞を監視するために使用することができる。このように、警察１２１及び市当局１２２並びに統計学会社１２３は、交通渋滞で影響を受けた人の量；および交通渋滞の規模を知ることができる。交通渋滞に関与する人の量は、本発明のシステムによって提供される。交通渋滞によって影響を受けた人の量はモバイル／車両適用によって提供することができる。

本発明は自動車による使用で示されているが、バス、商用車、列車、船舶、飛行機、宇宙船など多数の車両において使用可能である。

本発明は、また心拍数（ＨＲ）、呼吸数（ＢＲ）や心拍変動（ＨＲＶ）などのバイタルサインを監視する。個々の占有者の監視されたバイタルサインは収集することができ、さらなる使用のために保管することができる。記録されたバイタルサインは特有の個人のパターンを介して、人をバイタルサインデータの組み合わせであると同定するために使用することができる。いっときに乗客名を提供することで、システムは人を、その人特有の個人のパターンと相関させることができる。

さらに、ひとたび、人がバイタルサインを介して認識されると、車両は、車両中の人と設定を認識することができ、乗客に自動的に適合され得る。いくつかの設定は、例えば、座席位置、シートベルト構成、背もたれの位置、ステアリングホイールの高さなどを含む。一度、占有者が男性、女性、子どもなどとシステムによって検知されると、システムによって送られたこの情報を知ると、コンテンツ・プロバイダーからのコンテンツ、例えば、音楽、ビデオなどは、その占有者に基づいて車両へ送ることができる。

システムによって提供されるバイタルサインは、また、人の状態、例えば疲労、薬あるいはアルコール中毒のような疲労、薬あるいはアルコール中毒などを示すことができる。

またシステムは車両中の動物のバイタルサインを認識し、貨物として送られているものを含む。

またシステムは、旅行の間に各乗客の個人のバイタルサインを収集することができ、病気、病状などを検知する。

本発明は車両内部の使用で示されているが、本発明は、また他の車両において車両の外部例えば車椅子および他の椅子、ベッドと家具などで使用することができる。本発明が使用され得る車両は、トラック、バス、飛行機（例えば、コックピットおよび乗客および乗員室）、ボート、船舶、宇宙船、軍用車両、ヘリコプター、などを含む。

本発明の実施形態の方法および／またはシステムの実施は、選択されたタスクを手動で自動的に演奏するか完結すること、あるいはその組み合わせを含む。そのうえ更に本発明の方法および／またはシステムの実施形態の実際の計装および付帯設備によれば、ハードウェアによって、ソフトウェアあるいはファームウェア又はオペレーティングシステムを用いてその組み合わせによって、いくつかの選択されたタスクを実行され得る。

例えば、発明の実施形態によって選択されたタスクを行なうためのハードウェアは、チップまたは回路として実施することができるかもしれない。ソフトウェアとして、本発明の実施形態にしたがって選択されたタスクは、適切なオペレーティングシステムを使用して、コンピュータによって実行される複数のソフトウェア命令として実行され得る。本発明の典型的な実施形態では、方法および／または本明細書に記載されるようなシステムの典型的な実施形態にしたがって１つ以上のタスクが、複数のインストラクションを実行するためのコンピューティング・プラットフォームなどのデータ処理装置によって実行される。随意に、データ処理装置は、命令を格納するための揮発性メモリ及び／又はデータ及び／又は不揮発性記憶装置、例えば、磁気ハードディスク及び／又は命令及び／又はデータを格納するための除去可能な媒体などの非一時的な記憶媒体を含む。随意に、ネットワーク接続は同様に提供される。ディスプレイおよび／またはユーザ入力デバイス、例えばキーボードまたはマウスは、任意に同様に提供される。

例えば、１つ以上の非一時的なコンピュータ可読媒体（記憶装置）は、本発明の上記のリストされた実施形態に従って利用され得る。非一時的なコンピュータ可読媒体（記憶装置）は、コンピュータ可読信号媒体あるいはコンピュータ可読記憶媒体であり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、限定されないが、例えば、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線或いは半導体システム、装置あるいはデバイス、若しくは前述のものすべての適切な組み合わせであり得る。より具体的なコンピュータ可読記憶媒体の例（網羅的でないリスト）は、１つ以上の有線を有する電気的導通、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュ・メモリ）、光ファイバー、ポータブルコンパクト・ディスク、読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置あるいは前述のすべての適切な組み合わせを含む。本明細書の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は任意の接触可能な媒体であり得、それは、命令実行システム、装置又はデバイスによって、或いは接続して使用するためのプログラムを含むか、或いは格納することできる。

コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドで、あるいは搬送波の一部として、具体化されたコンピュータ可読プログラム・コードによって伝播されるデータ信号を含み得る。そのような伝播される信号は、電気磁気、光学、あるいはそのすべての適切な組み合わせを含むが、これらに限定されることのない、様々な形態をとることができる。コンピュータ可読信号媒体は任意のコンピュータ可読媒体であり得、それはコンピュータ可読記憶媒体ではなく、それは命令実行システム、装置あるいはデバイスによる使用、あるいは接続による使用のためのプログラムと通信するか、伝播するか、伝送することができる。

上述したパラグラフおよび参照図面を参照して理解されるとおり、コンピュータで実現される方法の様々な実施形態が本明細書に提供され、そのいくつかは、本明細書に記載された装置とシステムの様々な実施形態によって実行され得、そのいくつかは本明細書に記載された非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に格納された命令に従って実行され得る。更に、本明細書に記載された実施形態を参照して当業者に明白になるように、本明細書に提供されたコンピュータで実現される方法のいくつかの実施形態は他の装置あるいはシステムによって行なうことができ、本明細書に記載された事柄以外のコンピュータ可読記憶媒体に格納保管された命令によって行なうことができる。次のコンピュータで実現される方法に関するシステムおよびコンピュータ可読記憶媒体への如何なる言及も、あくまでも説明のために提供され、そのようなシステム或いは上述された、コンピュータで実現される方法の実施形態に関するそのような非一時的なコンピュータ可読記憶媒体のいずれかに限定もすることは意図されていない。同様に、システムおよびコンピュータ可読記憶媒体に関する次のコンピュータで実現される方法へのいかなる言及は、あくまでも説明のために提供され、本明細書に開示されたそのようなコンピュータで実現される方法のいずれかに限定することは意図されない。

図中のフローチャートおよびブロック・ダイヤグラムは、本発明の様々な実施形態による、システム、方法およびコンピュータプログラム・プロダクトの可能な実施例の構造、機能性および動作を例証する。この点で、フローチャートまたはブロック・ダイヤグラム中のブロックは、それぞれモジュール、セグメント或いはコードの一部を表わし得るのであり、特定された論理関数を実施するための１つ以上の実行可能な命令を含む。いくつかの代替の実行で、ブロックにおいて注意された機能は、図に注記されたオーダーから生じ得ることも注意されるべきである。例えば、連続して示された２つのブロックは、実質的に同時に実行され得るか、或いはブロックは含まれていた機能性に依存して、逆の順で時々実行され得る。ブロック・ダイヤグラムの各ブロック及び／又はフローチャートの例証、及びブロック・ダイヤグラム及びフローチャートの例証が、特別の目的のハードウェアに基づいたシステムによって実行され、それは特定された機能あるいは作用、若しくは特別の目的のハードウェア及びコンピュータ命令の組合せを実行する。

本発明の様々な実施形態の記載は例証の目的のために示されたが、完全であること、あるいは開示された実施形態に限定されることは意図されない。多くの変更および変形は、記載された実施形態範囲および精神から逸脱せずに、当業者に明らかになるであろう。本明細書に使用された用語は、実施形態の原理、市場で見られた技術に関する実用的な応用或いは技術的改良について最も良く説明するため、あるいは本明細書に開示された実施形態を他の当業者が理解することを可能にするために選ばれた。

別々の実施形態の文脈で明確性のために記載された本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることは、認識される。逆に、簡潔さのために、単一の実施形態の文脈で記載された本発明の様々な特徴は、別々にあるいは任意の適切なサブコンビネーションで提供されるかもしれない、あるいは、本発明の他の如何なる記載された実施形態において適切なものとして提供される。様々な実施形態の文脈で記載された特定の特徴は、実施形態がそれらの構成要素なしには無効であるということない限り、それらの実施形態の必須の特徴と考えることはできない。

その部分を含む上記プロセスは、そのソフトウェア、ハードウェアおよび組み合わせによって行なうことができる。これらのプロセスおよびその部分はコンピュータ、コンピュータ・タイプ・デバイス、ワークステーション、プロセッサ、マイクロプロセッサ、他の電子的検索ツールおよびメモリ並びに関連する他の非一時的な記憶装置タイプのデバイスによって行われる。例えば、プロセスおよびその部分もプログラム可能な非一時的な記憶媒体、例えばコンパクト・ディスク（ＣＤ）あるいは他のディスクで具体化することができ、これは磁気、光学、など、マシンなど、或いは、磁気、光学、半導体記憶装置若しくは電気信号の他のソースを含む他のコンピュータ使用可能な記憶媒体によって具体化される。

その要素を含むプロセス（方法）およびシステムは、特定のハードウェアおよびソフトウェアを典型的に参照して本明細書に記載された。そのプロセス（方法）は典型的であると記載され、それによって特定の工程及び順序が、過度の実験なしにこれらの実施形態を実施化するために、当業者によって省略され、及び／又は変更することができる。プロセス（方法）およびシステムは、当業者が過度の実験なしに、かつ従来の技術を用いて実施形態のいくつかを実施化できるのに十分なやりかたで記載されている。

本発明はその特定の実施形態と共に記載したが、多くの代替、変更および変形が当業者には明白になるであろうことは明白である。従って、添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲に属するそのような代替、変更および変形をすべて包含することが意図される。

Claims (26)

1. 車両内の乗員のバイタルサインを決定する方法であって、
   乗員にレーダー信号を伝達し、乗員から反射されたレーダー信号を受信する、工程と、
   車両の振動データに関して反射されたレーダー信号を分析し、修正済の信号を生成するする、工程：および、
   修正済の信号の分析し、乗員のバイタルサインを決定する、工程、を含んでなる方法。
2. バイタルサインは、呼吸数、心拍数および心拍変動の１つ以上を含んでいる、請求項１に記載の方法。
3. レーダー信号はドップラーレーダーからである、請求項１に記載の方法。
4. 反射信号はアナログ形式で得られ、デジタル形式に変換され、修正済の信号が修正済のデジタル信号を含んでいる、請求項１に記載の方法。
5. 測定されるべきバイタルサインは乗員の呼吸数であり、乗員から反射されたレーダー信号は、呼吸数の高調波に基づいた信号に帰着する、請求項４に記載の方法。
6. 監視されるべきバイタルサインは心拍数を含んでいる、請求項２に記載の方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、
   心拍数がプロセスによって決定され、当該プロセスは、
   修正済の信号を得る工程と；
   修正済の信号をセグメントに分割する分割工程であって、前記セグメントの各々は周波数に対応する工程、
   前記セグメントの高周波に対する複数のピークを分析する工程と、を含み、
   前記ピークのおのおのに対して、
   高調波の各々にウエイトファクターを適用すること、
   ウエイトファクターによって乗じられる高周波からのエネルギーを蓄積すること；
   および、
   最も高い累積エネルギーをもつピークを決定すること、を含んでなる、
   ことを特徴とする方法。
8. 最も高い累積エネルギーを持つと決定されたピークが、心拍数に対応する、請求項７に記載の方法。
9. 請求項２に記載の方法であって、
   心拍変動を決定することは、次のプロセス、すなわち、
   修正済の信号を得ること；
   修正済の信号中の偽信号を決定すること；
   偽信号間の連続するピークの修正済の信号を分析すること；
   および、
   少なくとも所定の数の連続するピークを持つ修正済の信号の一部を決定すること；
   および、
   少なくとも所定の数の連続するピークを持つ修正済の信号から心拍変動パラメーターを算出すること、を含んでなる、方法。
10. 反射信号を呼吸速度周波数に対する第１の経路に分割し、反射信号の分析前に心拍数周波数に対する第２の経路に分割する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 心拍数基本周波数をフィルタリングすることによって、かつ信号の高調波を分析することにより信号を決定することによって、被験者のために心拍数測定時に被験者による移動の衝撃を減少させる方法。
12. 大動脈領域でほぼ位置づけてレーダーを集中させることにより心拍数測定中に被験者による移動の衝撃を減少させる方法。
13. 横隔膜領域でほぼ位置づけてレーダーを集中させることにより呼吸数測定中に被験者による移動の衝撃を減少させる方法。
14. 大動脈領域はＬＩとＬ５の脊椎骨間にある請求項１２または１３に記載の方法。
15. 振動データが慣性計測装置から得られる、請求項１に記載の方法。
16. 被験者のバイタルサインを決定するためのシステムであって、前記システムは、
    被験者に信号を伝達し、被験者から反射された信号を受信するためのレーダー送受信機と；
    プロセッサによって処理するために反射信号を変換された信号に変換するための信号変換器と；
    被験者に局所的な振動を検出し、前記局所的な振動を表すデータを提供するための振動検知ユニットと；および、
    信号変換器および振動検知ユニットと電子通信するプロセッサであって、ａ）修正済の信号を生成するために振動データに関して変換された信号を分析し、ｂ）乗員のバイタルサインを決定する、修正済の信号を分析するように、プログラムされてなるプロセッサと、を含んでなるシステム。
17. 乗員のバイタルサインを決定するために修正済の信号を分析するようにログラムされるプロセッサが、呼吸数、心拍数および心拍変動の１つ以上を含むバイタルサインを決定する、請求項１６に記載のシステム。
18. 振動検知ユニットは慣性計測装置（IMU）を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
19. 信号変換器はＡ−Ｄ変換器（ＡＤＣ）を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
20. 反射信号の呼吸数周波数と心拍数周波数の分離のために２つの通過帯域経路を含む、レーダー送受信機及び信号変換器と電子通信する、フィルトレーション及び増幅回路をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
21. レーダー送受信機、信号変換器、プロセッサおよび振動検知ユニットは、単一のセンサユニットを定義する、請求項１６に記載のシステム。
22. バイタルサインに基づいた車両の乗員を決定するための方法であって、前記方法は、
    車両客室にレーダー信号を伝達し反射信号受信する工程；
    修正済の信号を生成するために、車両の振動データに関して反射信号を分析する工程：
    および、
    車両客室内でのバイタルサインの存在を決定するために修正済の信号を分析する工程；
    を含み、
    もしバイタルサインが存在すれば、乗員は車両のキャビンで検知される、方法。
23. フィルタリングおよび増幅回路における最小の増幅回路の利得レベルを決定する方法であって、前記方法は、
    高調波の波形を生成する工程；
    前記波形を伝達し、反射された波形を受信する工程；
    反射された波形を検知するために、フィルタリング及び増幅回路における利得レベルの修正する工程、を含む方法。
24. 車両の客室で行なわれる、請求項２３に記載の方法。
25. 車両の客室に乗員がいない、請求項２４に記載の方法。
26. 車両の乗員の数を決定する方法であって、前記方法は、
    車両の客室にレーダー信号を伝達し、１人以上の乗員から反射されたレーダー信号を受信する工程；
    修正済の信号を生成するために、車両の振動データに関して反射されたレーダー信号を分析する工程：および、
    乗員のバイタルサインを決定するために修正済の信号を分析する工程；および、
    検知されたバイタルサインの数に基づいて、車両の客室内の乗員の数を決定する工程、を含んでなる方法。