JP2021010657A - 人のｒｒｉを算出するための測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】電波を用いて心拍の信号を取得してＲＲＩを算出する技術において、従来よりも高い精度でＲＲＩを算出する。【解決手段】送信アンテナ１２から電波が送信され、送信された電波は、人２を透過または回折して受信アンテナ１３ａ、１３ｂで受信される。そして、第２受信アンテナ１３ｂが受信した電波に応じた受信信号Ｐ２に基づいて、第１受信アンテナ１３ａが受信した電波に応じた受信信号Ｐ１から、人２の呼吸成分の信号が除去される。呼吸成分が除去された後の受信信号Ｐ１には人２の心拍成分が残る。この心拍成分が残った受信信号Ｐ１に基づいて、測定装置４がＲＲＩを算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、人のＲＲＩを算出するための測定システムに関するものである。

マイクロ波を測定対象者の胸部付近に照射したときの反射波に基づいて、心臓の拍動に応じて生じる体表面変動を検出する技術が、引用文献１に記載されている。引用文献１では、この技術において心拍の信号に呼吸の信号が干渉することを防ぐために、周波数フィルタを用いて心拍の信号が呼吸の信号から分離されている。

特許５４５４５９３号公報

しかし、発明者の検討によれば、上記のような技術では、周波数フィルタの特性により、分離後の心拍の信号の位相がずれてしまう。発明者の検討によれば、この位相ずれは、心拍の信号からＲＲＩを算出する際に、大きな誤差の原因となる。ＲＲＩは、Ｒ−Ｒ Ｉｎｔｅｒｖａｌの略である。ＲＲＩとは、隣接する２つのＲ波の時間間隔のことである。Ｒ波は、１回の心拍で最も振幅の大きいピーク波である。

本発明は上記点に鑑み、電波を用いて心拍の信号を取得してＲＲＩを算出する技術において、従来よりも高い精度でＲＲＩを算出することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、人のＲＲＩを測定するための測定システムであって、前記人の心拍および呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信する第１受信アンテナ（１３ａ）と、前記第１受信アンテナとは異なる位置に配置され、人の呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信する第２受信アンテナ（１３ｂ）と、前記第２受信アンテナが受信した電波に応じた受信信号を用いて、前記第１受信アンテナが受信した電波に応じた受信信号から前記人の呼吸に応じた成分を除去する除去部（１２０）と、前記除去部によって前記人の呼吸に応じた成分が除去された後の受信信号に基づいて、前記ＲＲＩを算出する算出部（１３０）と、を備える測定システムである。

このように、第２受信アンテナが受信した電波に応じた受信信号を用いて、第１受信アンテナが受信した受信信号から呼吸に応じた成分を除去することで、位相ずれの問題を生じることなく、心拍の成分と呼吸の成分を分離することができる。ひいては、高い精度でＲＲＩを算出することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る測定システムの構成を示す図である。 座席の車両前方側における正面図である。 処理部がＲＲＩ算出のために実行する処理のフローチャートである。 呼吸成分が除去された後の受信信号の時間波形である。 心拍成分、呼吸成分、およびそれらの合成の時間波形を示すグラフである。 心拍成分のピークと呼吸成分のピークの時間ずれを示す模式図である。 心拍変動を示すグラフである。 心拍変動の周波数特性を示す図である。 第２実施形態における座席の車両前方側における正面図である。 第３実施形態に係る測定システムの構成を示す図である。 第４実施形態に係る測定システムの構成を示す図である。 処理部が第１、第２アンテナを選択するために実行する処理のフローチャートである。 第５実施形態において処理部が第１、第２アンテナを選択するために実行する処理のフローチャートである。 第６実施形態において処理部が実行する処理のフローチャートである。 第７実施形態において処理部が実行する処理のフローチャートの一部である。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る生体情報検知システムは、車両に搭載され、車両の運転席である座席３に着座した姿勢の人２のＲＲＩを測定し、更に、算出したＲＲＩに基づいて人２の状態（例えばストレス指標）を推定して出力する。ＲＲＩは、Ｒ−Ｒ Ｉｎｔｅｒｖａｌの略である。ＲＲＩとは、隣接する２つのＲ波の時間間隔のことである。Ｒ波は、１回の心拍で最も振幅の大きいピーク波である。

この生体情報検知システムは、測定装置４、発信機１１、送信アンテナ１２、心拍用の第１受信アンテナ１３ａ、呼吸用の第２受信アンテナ１３ｂ、および受信機１４を備えている。

本実施形態では、送信アンテナ１２から電波が送信され、送信された電波は、所定の姿勢（すなわち、着座姿勢）の人２を透過または回折して受信アンテナ１３ａ、１３ｂで受信される。そして、第２受信アンテナ１３ｂが受信した電波に応じた受信信号Ｐ２に基づいて、第１受信アンテナ１３ａが受信した電波に応じた受信信号Ｐ１から、人２の呼吸成分の信号が除去される。呼吸成分が除去された後の受信信号Ｐ１には人２の心拍成分が残る。この心拍成分が残った受信信号Ｐ１に基づいて、測定装置４がＲＲＩを算出し、さらにＲＲＩに基づいて人２の状態を推定して出力する。このような、複数の受信アンテナ１３ａ、１３ｂを用いた呼吸成分の除去により、高い精度でＲＲＩを算出することができる。

以下、この生体情報検知システムの構成要素の詳細について説明する。発信機１１は、所定の周波数（例えば９００ＭＨｚ帯の周波数）の送信信号を送信アンテナ１２に出力する。送信アンテナ１２は、車室内のインストルメントパネルのうち座席３に対して車両進行方向前側に配置されている。送信アンテナ１２は、発信機１１からの送信信号に応じた電波信号を、座席３のシートバック３ａおよび座席３に着座した人２の体の上半身に向けて放射する。

第１受信アンテナ１３ａ、第２受信アンテナ１３ｂは、人２を挟んで送信アンテナ１２と対向して配置されている。具体的には、受信アンテナ１３ａ、１３ｂは、車両幅方向に互いに異なる位置に配置されている。受信アンテナ１３ａ、１３ｂは、それぞれ、送信アンテナ１２から送信された電波信号を受信し、受信した電波信号に応じた強度の電気信号を出力する構成となっている。

例えば、受信アンテナ１３ａ、１３ｂは、図１、図２に示すように、座席３のシートバック３ａに埋め込まれていてもよい。図１に示すように、人２が座席３に着座したとき送信アンテナ１２と第１受信アンテナ１３ａを結ぶ直線のいずれかが心臓２ａを貫くよう、送信アンテナ１２、第１受信アンテナ１３ａは配置されている。一方、平均的な人２が座席３に着座したとき送信アンテナ１２と第２受信アンテナ１３ｂを結ぶどの直線も心臓２ａを貫かないよう、送信アンテナ１２、第１受信アンテナ１３ａは配置されている。そのような送信アンテナ１２、受信アンテナ１３ａ、１３ｂの位置は、あらかじめ実験等によって定められてもよい。

例えば、図１、図２に示すように、第２受信アンテナ１３ｂは、第１受信アンテナ１３ａに対して、車両左右方向（すなわち、車両上下方向に交差する方向）の右側にずれている。つまり、第１受信アンテナ１３ａは、シートバック３ａの車両左右方向中央よりも左側に配置され、第２受信アンテナ１３ｂは、シートバック３ａの車両左右方向中央よりも右側に配置される。そして、送信アンテナ１２は、シートバック３ａの車両左右方向中央部またはそれより右側に配置される。このようにするのは、心臓２ａは人２の左半身にあることが殆どだからである。このようにすることで、第１受信アンテナ１３ａの方が、第２受信アンテナ１３ｂに比べて、より心臓２ａに近い位置に配置される。

また、図２に示すように、第２受信アンテナ１３ｂは、第１受信アンテナ１３ａに対して、車両上下方向にずれていないが、ずれていてもよい。また、送信アンテナ１２に対して第１受信アンテナ１３ａは車両上下方向にはずれていないが、ずれていてもよい。

このように、受信アンテナ１３ａ、１３ｂがシートバック３ａに取り付けられているので、当該座席３に着座する人２に近い位置に容易に受信アンテナ１３ａ、１３ｂを取り付けることができる。

受信機１４は、受信アンテナ１３ａ、１３ｂが電波を受信することによって出力した電気信号を、それぞれ増幅して出力する。具体的には、受信機１４は、第１受信アンテナ１３ａが出力した電気信号を増幅して受信信号Ｐ１として測定装置４に出力する。また受信機１４は、第２受信アンテナ１３ｂが出力した電気信号を増幅して受信信号Ｐ２として測定装置４に出力する。

測定装置４は、入力部４１、記憶部４２、出力部４３、処理部４４を含んでいる。入力部４１は、受信機１４から入力されたアナログ信号である受信信号Ｐ１、Ｐ２をデジタル信号に変換して処理部４４に出力する。記憶部４２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、書き込み可能な不揮発性記憶媒体等を含む。ＲＡＭ、ＲＯＭ、書き込み可能な不揮発性記憶媒体は、いずれも非遷移的実体的記憶媒体である。出力部４３は、処理部４４から入力された信号を測定装置４の外部の装置に出力する。出力先の外部の装置は、例えば、経路案内等を行う車載ナビゲーション装置でもよいし、車両の外部と通信を行う車載データ通信モジュールでもよいし、人２が携帯する携帯通信端末でもよい。

処理部４４は、記憶部４２のＲＯＭまたは書き込み可能な不揮発性記憶媒体に記録されたプログラムに従った処理を実行する装置であり、実行の際には、記憶部４２のＲＡＭを作業領域として使用する。

以下、上記のような構成の生体情報検知システムの作動について説明する。発信機１１は、所定の周波数の送信信号を送信アンテナ１２に出力する。すると、送信アンテナ１２は、発信機１１からの送信信号に応じた電波信号を座席３および人２に向けて放射する。

送信アンテナ１２から放射されたこの電波信号のうち一部は、図１の矢印Ｗ１のように、心臓２ａを透過して第１受信アンテナ１３ａによって受信される。電波信号に対して人２の体は誘電体として機能する。このため、人２の体を電波信号が透過する際に電波信号の電界強度に誘電体損失が生じる。そして、心臓２ａは、拡張、収縮に伴ってその形状が変化する。このため、図１に示すような心臓２ａを透過して第１受信アンテナ１３ａに至る電波信号において、電界強度に生じる誘電体損失は、心臓２ａの心拍に応じて変化する。

したがって、第１受信アンテナ１３ａが受信する電波信号の強度は、心臓２ａの心拍に応じて心拍に同期して変化する成分を含む。したがって、受信機１４から出力される受信信号Ｐ１は、心臓２ａの心拍に応じて心拍に同期して変動する成分を多く含む。一方、第２受信アンテナ１３ｂは、心臓２ａを透過した電波を良好に受信できる位置にないので、受信機１４から出力される受信信号Ｐ２は、心臓２ａの心拍の成分を殆ど含まないか、全く含まない。

また、送信アンテナ１２から放射されたこの電波信号のうち別の一部は、図１の矢印Ｗ２、Ｗ３のように、人２の体を回り込むように回折して、それぞれ第１受信アンテナ１３ａ、第２受信アンテナ１３ｂによって受信される。

人の体は、呼吸をすることによって顕著に膨らんだり縮んだりするので、矢印Ｗ２、Ｗ３のように、人２の体を回り込むように回折する電波信号は、人の呼吸の影響を受ける。すなわち、受信アンテナ１３ａ、１３ｂが受信する電波信号の強度は、人２の呼吸に応じて呼吸に同期して変化する成分を含む。したがって、受信機１４から出力される受信信号Ｐ１、Ｐ２は、人２の呼吸に応じて呼吸に同期して変動する成分を多く含む。

このように、第１受信アンテナ１３ａは、第２受信アンテナ１３ｂと比べると、より多く心拍の成分を含んだ電波信号を受信すると共に、第２受信アンテナ１３ｂと比べると、概ね同等の呼吸の成分を含んだ電波信号を受信する。

このように電波信号が受信されると、受信アンテナ１３ａ、１３ｂは、それぞれ、受信した電波信号の電界強度によって信号強度が変化する電気信号を出力する。受信機１４は、これら電気信号を増幅して、受信アンテナ１３ａ、１３ｂからの電気信号にそれぞれ応じた受信信号Ｐ１、Ｐ２を、測定装置４に出力する。

以上のように発信機１１、送信アンテナ１２、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、受信機１４が継続して作動することにより、測定装置４の入力部４１には、時間の経過と共に信号強度が変化する受信信号Ｐ１、Ｐ２が継続的に入力される。そして、受信信号Ｐ１には、心拍の成分と呼吸の成分が含まれているが、受信信号Ｐ２には、呼吸の成分は含まれているものの、心拍の成分は殆ど含まれていないか、全く含まれていない。

上述の通り、入力部４１は、入力された受信信号Ｐ１、Ｐ２の信号強度に応じた値のデジタル信号を処理部４４に出力する。したがって、処理部４４には、時間経過に伴う受信信号Ｐ１、Ｐ２の強度変化の情報が入力される。時間経過に伴う受信信号Ｐ１、Ｐ２の強度変化の情報は、時間波形すなわち時間ドメインにおける波形である。この時間波形は、より詳しくは、所定の時間間隔（例えば、１０ミリ秒以下）だけ空いた離散的な複数のサンプリングタイミングの各々における信号強度の情報を含んでいる。

処理部４４は、記憶部４２のＲＯＭまたは書き込み可能な不揮発性記憶媒体から所定のプログラムを読み込んで実行することにより、図３に示す処理を繰り返し実行する。例えば、処理部４４は、車両がキーオン状態になってからキーオフ状態になるまでの期間において、図３の処理を実行する。キーオン、キーオフは、車両が走行用の動力を生成する内燃機関を有している場合は、イグニッションスイッチのオン、オフに該当する。また、車両が内燃機関を有しておらず電力で駆動されて走行用の動力を発生する電気モータを有している場合は、アクセルペダルの踏み込みに応じた当該モータへの通電を許可するメインスイッチのオン、オフが、キーオン、キーオフに該当する。

図３の処理において、処理部４４は、まずステップ１１０で、入力部４１から最新の受信信号Ｐ１、Ｐ２を取得する。取得する受信信号Ｐ１、Ｐ２のサンプル数は、１つでもよいし、複数でもよい。そして、取得した最新の受信信号Ｐ１、Ｐ２と、今回以前に受信した受信信号Ｐ１、Ｐ２を用いて、受信信号Ｐ１の時間波形、受信信号Ｐ２の時間波形を作成する。

続いて処理部４４は、ステップ１２０で、直前のステップ１１０で作成した受信信号Ｐ１の時間波形から受信信号Ｐ２の時間波形を減算する。この減算は、同じ時刻同士における強度の減算である。

この減算により、受信信号Ｐ１に含まれる呼吸の成分が、同じく呼吸の成分を含む受信信号Ｐ２によって、除去される。この除去は完全な除去であってもよいし、完全な除去でなく部分的な除去でもよい。

このように、受信信号Ｐ１によって呼吸成分が除去された後の受信信号Ｐ１を、図４に示す。除去後の受信信号Ｐ１は、心拍の成分が多く含まれていると共に、呼吸の成分が殆ど含まれていない。

続いてステップ１３０で、ＲＰＩを算出する。具体的には、直前のステップ１２０で算出された除去後の受信信号Ｐ１において、各回の心拍に対応する変動において最も振幅が大きくなった時点から、次の回の心拍に対応する変動において最も振幅が大きくなった時点までの時間幅を、ＲＲＩとして取得する。図４においては、Ｘ１、Ｘ２が、それぞれ、ＲＲＩに相当する。

ここで、ステップ１２０で受信信号Ｐ１から呼吸成分を除去することの意義について説明する。図５に示すように、呼吸成分除去前の受信信号中の純粋な心拍成分５１は、心拍に応じた周期で変動し、呼吸成分除去前の受信信号中の純粋な呼吸成分５２は、呼吸に応じた周期で変動する。心拍の周期は呼吸の周期よりも短い。このため、心拍成分５１のピークＲ１が実現する時点と、心拍成分５１も呼吸成分５２も含んだ時間波形５３のピークＲ２が実現する時点とは、図６に示すように、ずれている。したがって、呼吸成分も心拍成分も多く含む受信信号においては、この時間ずれが原因で、心拍成分のＲＲＩを正確に算出することができない。これに対し、本実施形態では、呼吸成分が除去された受信信号Ｐ１を用いてＲＲＩを算出しているので、ＲＲＩ算出の正確性が高くなる。

ステップ１３０に続いてステップ１４０では、処理部４４は、直前のステップ１３０で算出されたＲＲＩに基づいて、人２の状態を推定する。例えば、人２のストレス指標を算出する。具体的には、図７に示すように、ＲＲＩの経時変化を表す心拍変動を作成する。心拍変動は、ＨＲＶと呼ばれる。ＨＲＶはＨｅａｒｔ Ｒａｔｅ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙの略である。そして処理部４４は、作成した心拍変動に対してフーリエ変換を行うことで、図８に示すような心拍変動の周波数特性を算出する。

この周波数特性において、０．０５Ｈｚ〜０．１５Ｈｚの周波数区間における強度が高い程、交感神経の活動が活発で、人２の緊張度が高いことが知られている。また、この周波数特性において、０．１５Ｈｚ〜０．４Ｈｚの周波数区間における強度が高い程、副交感神経の活動が活発で、人２のリラックス度が高いことが知られている。

したがって、処理部４４は、例えば、この周波数特性の０．０５Ｈｚ〜０．１５Ｈｚの周波数区間における強度の積分値を、０．１５Ｈｚ〜０．４Ｈｚの周波数区間における強度の積分値で、除算する。この除算結果が、ストレス指標である。したがって、ストレス指標は、人２がストレスを感じる度合いが高いほど、高くなる。

続いて処理部４４は、ステップ１５０で、直前のステップ１４０で推定した人２の状態の情報を、出力部４３に出力する。出力部４３は、このようにして処理部４４から入力された人２の状態の情報を、測定装置４の外部の装置に出力する。出力先の外部の装置は、例えば、経路案内等を行う車載ナビゲーション装置でもよいし、車両の外部と通信を行う車載データ通信モジュールでもよいし、人２が携帯する携帯通信端末でもよいし、車載の不揮発性の記憶媒体でもよい。この記憶媒体は、非遷移的実体的記憶媒体である。

以上説明した通り、処理部４４は、受信アンテナ１３ｂが受信した電波に応じた受信信号Ｐ２を用いて、第１受信アンテナ１３ａが受信した受信信号Ｐ１から人の呼吸に応じた成分を除去する。そして処理部４４は、人の呼吸に応じた成分が除去された後の受信信号Ｐ１に基づいて、ＲＲＩを算出する。このようにすることで、特許文献１のような周波数フィルタ（例えばバンドパスフィルタ）を用いることなく、心拍成分と呼吸成分を分離することができる。したがって、位相ずれの問題を生じることなく、心拍の成分と呼吸の成分を分離することができる。ひいては、高い精度でＲＲＩを算出することができる。

なお、本実施形態では、処理部４４が、ステップ１２０を実行することで、除去部として機能し、ステップ１３０を実行することで算出部として機能する。

（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、受信アンテナ１３ａ、１３ｂの配置が異なっている。具体的には、図９に示すように、第２受信アンテナ１３ｂは、第１受信アンテナ１３ａに対して、車両上下方向の下側にずれている。つまり、第１受信アンテナ１３ａは、シートバック３ａの車両上下方向中央よりも上側に配置され、第２受信アンテナ１３ｂは、シートバック３ａの車両上下方向中央よりも下側に配置される。これは、座席３に着座した人２の心臓２ａは、シートバック３ａの上側部分に近い位置にあることが多いからである。このようにすることで、第１受信アンテナ１３ａの方が、第２受信アンテナ１３ｂに比べて、より心臓２ａに近い位置に配置される。

また、図９に示すように、第２受信アンテナ１３ｂは、第１受信アンテナ１３ａに対して、車両左右方向にずれていないが、ずれていてもよい。

（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して、構成および作動が変更されている。具体的には、本実施形態の生体情報検知システムは、第２実施形態の構成に加え、図１０に示すように、発信機１１ｚ、送信アンテナ１２ｚ、第１受信アンテナ１３ａｚ、第２受信アンテナ１３ｂｚ、受信機１４ｚを備えている。

発信機１１ｚ、送信アンテナ１２ｚ、受信アンテナ１３ａｚ、１３ｂｚ、受信機１４ｚの構成およびこれらの間の関係は、発信機１１、送信アンテナ１２、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、受信機１４の構成およびこれらの間の関係と同じである。ただし、発信機１１ｚ、送信アンテナ１２ｚ、受信アンテナ１３ａｚ、１３ｂｚ、受信機１４ｚは、後部座席である座席３ｚに着座する人２ｚの心拍を検出するための構成である。

発信機１１ｚは、所定の周波数（例えば９００ＭＨｚ帯の周波数）の送信信号を送信アンテナ１２ｚに出力する。送信アンテナ１２ｚは発信機１１ｚからの送信信号に応じた電波信号を、座席３ｚのシートバック３ａｚおよび座席３ｚに着座した人２ｚの体の上半身に向けて放射する。

送信アンテナ１２ｚの取り付け位置は、座席３よりも後方かつ、車室内の天井部分である。したがって、送信アンテナ１２ｚは、送信アンテナ１２よりも、座席３ｚよりも、車両上下方向上側の位置にある。

第１受信アンテナ１３ａｚ、第２受信アンテナ１３ｂｚは、座席３ｚに着座する人２ｚを挟んで送信アンテナ１２ｚと対向して配置されている。具体的には、受信アンテナ１３ａｚ、１３ｂｚは、座席３ｚのシートバック３ａｚに埋め込まれている。受信アンテナ１３ａｚ、１３ｂｚは、それぞれ、送信アンテナ１２ｚから送信された電波信号を受信できる構成となっている。

また、図１０に示すように、第２受信アンテナ１３ｂｚは、第１受信アンテナ１３ａｚに対して、車両上下方向の上側にずれている。つまり、第１受信アンテナ１３ａｚは、シートバック３ａｚの車両上下方向中央よりも下側に配置され、第２受信アンテナ１３ｂｚは、シートバック３ａｚの車両上下方向中央よりも上側に配置される。これは、シートバック３ａに埋め込まれた受信アンテナ１３ａ、１３ｂの配置と上下が逆である。

このようになるのは、送信アンテナ１２と送信アンテナ１２ｚの位置の違いに起因するものである。送信アンテナ１２は、シートバック３ａの上端よりも低く下端よりも高い位置にあるので、受信アンテナ１３ａはより心臓２ａに近い位置ということで、シートバック３ａの車両上下方向中央よりも上側に配置される。

これに対し、送信アンテナ１２ｚは、座席３ｚの上端よりも高い位置に配置されている。したがって、送信アンテナ１２ｚから放射された電波が真っ直ぐ人２ｚの心臓を透過してシートバック３ａｚに至った位置は、シートバック３ａｚの車両上下方向中央よりも下側である。したがって、受信アンテナ１３ａｚは、シートバック３ａの車両上下方向中央よりも下側に配置される。このようにすることで、第１受信アンテナ１３ａｚは、心拍が重畳された電波をより良好に受信することができる。また、第２受信アンテナ１３ｂｚは、心拍が殆ど重畳されない電波を受信することができる。

後部座席に向けて電波を放射する送信アンテナ１２ｚの配置できる場所は、前側座席に比べて少ないので、送信アンテナ１２ｚは車室内の天井に配置される可能性が比較的高い。このように、本実施形態では、車内環境に合わせて、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ａｚ、１３ｂｚの位置が設定されている。

受信機１４ｚは、受信アンテナ１３ａｚ、１３ｂｚが受信した電波信号をそれぞれ増幅して受信信号Ｐ１ｚ、Ｐ２ｚとして測定装置４に出力する。測定装置４の入力部４１は、受信機１４、１４ｚから入力されたアナログ信号である受信信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１ｚ、Ｐ２ｚ、をデジタル信号に変換して処理部４４に出力する。

その他の構成は、第２実施形態と同じである。次に、本実施形態における計測システムの作動について、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態の処理部４４は、座席３、３ｚの各々を対象として、図３の処理を繰り返し実行する。つまり、座席３を対象とする図３の処理を繰り返し実行すると同時に、それと並列に、座席３ｚを対象とする図３の処理を繰り返し実行する。

座席３ｚを対象とする図３の処理は、既に説明した座席３を対象とする図３の処理の説明において、受信信号Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ受信信号Ｐ１ｚ、Ｐ２ｚに読み替えたものと同じである。これにより、処理部４４は、受信アンテナ１３ｂｚが受信した電波に応じた受信信号Ｐ２ｚを用いて、第１受信アンテナ１３ａｚが受信した受信信号Ｐ１ｚから人２ｚの呼吸に応じた成分を除去する。そして処理部４４は、人２ｚの呼吸に応じた成分が除去された後の受信信号Ｐ１ｚに基づいて、ＲＲＩを算出する。このようにすることで、座席３を対象とする処理部４４と同等の効果を、座席３ｚに着座する人２ｚに対して、実現することができる。

（第４実施形態）
次に第４実施形態について説明する。上記第１実施形態では、心拍成分が重畳された電波を受信する第１受信アンテナ、および、呼吸成分を除去するために用いる第２受信アンテナが固定的に決められていた。これに対し、本実施形態では、第１受信アンテナ、第２受信アンテナが変動可能に選択される。

図１１に示すように、本実施形態の計測システムは、第１実施形態の計測システムに対して、受信アンテナの構成が変更されている。具体的には、本実施形態の計測システムは、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを備えている。そして、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうち、どれが心拍用の第１受信アンテナで、どれが呼吸用の第２受信アンテナであるかは、あらかじめ定められておらず、処理部４４の処理によって、変動可能に選択される。

受信機１４は、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃが電波を受信することによって出力した電気信号を、それぞれ増幅して出力する。具体的には、受信機１４は、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃが出力した電気信号を増幅して、それぞれ受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃとして測定装置４に出力する。入力部４１は、受信機１４から入力されたアナログ信号である受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃをデジタル信号に変換して処理部４４に出力する。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

次に、本実施形態の作動について説明する。処理部４４は、第１実施形態で説明した図３の処理と並列に、図１２の処理を繰り返し実行する。

図１２の処理では、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうちから第１アンテナおよび第２アンテナが選択される。処理部４４は、図１２の処理を繰り返し実行することで、各実行時点において適した第１アンテナおよび第２アンテナを変更可能に選択することができる。

図３の処理で第１受信アンテナおよび第２受信アンテナとして扱われるのは、それぞれ、図１２の処理において第１受信アンテナおよび第２受信アンテナとして最後に選択されたものである。また、図３の処理で受信信号Ｐ１として扱われるのは、受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃのうち、図１２の処理において第１受信アンテナとして最後に選択された受信アンテナに対応する受信信号である。また、図３の処理で受信信号Ｐ２として扱われるのは、受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃのうち、図１２の処理において第２受信アンテナとして最後に選択された受信アンテナに対応する受信信号である。

以下、図１２の処理について説明する。処理部４４は、図１２の処理において、まず、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの各々を対象として、対象の受信アンテナについてのステップ２１０、２２０、２３０の第１ループ処理を実行する。つまり、第１ループ処理を、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの数だけ実行する。

各ループ処理において、処理部４４は、ステップ２１０では、対象とする受信アンテナ（例えば受信アンテナ１３ａ）が受けた電波に応じた最新の受信信号（例えば受信信号Ｐａ）の時間波形を所定の長さの時間区間分、抽出する。例えば、１秒前から現時点までの時間区間分だけ抽出する。

続いてステップ２２０では、処理部４４は、直前のステップ２１０で抽出した時間波形を離散フーリエ変換することで、当該時間区間における受信信号の周波数と強度の関係を示す周波数特性を取得する。周波数特性は、周波数ドメインにおける波形である。この周波数特性は、所定の周波数区間内における複数の周波数ビンの個々に強度の値が割り当てられたデータである。

続いてステップ２３０では、直前のステップ２２０で得られた周波数特性における所定の高周波領域における最大強度を特定する。この所定の高周波領域は、人の心拍の周波数をほぼカバーできる範囲であると共に、人の呼吸の周波数をほぼ除外できる範囲として、選ばれる。そのような所定の高周波領域は、例えば、０．５Ｈｚという閾値以上の領域であってもよいし、他の閾値以上の領域であってもよい。ステップ２３０の後、今回の第１ループ処理が終了する。

このような第１ループ処理が、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの各々を対象として行われることで、受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの周波数特性の、上記所定の高周波領域における最大強度が、算出される。

受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのすべてについて第１ループ処理が終了すると、処理部４４は、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの各々を対象として、ステップ２４０から始まりステップ２５０、２６０、２７０のいずれかで終わる第２ループ処理を、実行する。

第２ループ処理の各々では、処理部４４は、まずステップ２４０で、対象の受信アンテナに対応する第１ループ処理のステップ２３０で取得した最大強度が、すべての受信アンテナのうちで最大か否かを判定する。最大であればステップ２５０に進み、最大でなければステップ２６０に進む。ステップ２５０では、対象の受信アンテナを心拍用の第１受信アンテナとして選択し、その後、今回の第２ループ処理を終了する。

ステップ２６０では、対象の受信アンテナに対応する第１ループ処理のステップ２３０で取得した最大強度が、すべての受信アンテナのうちで最小か否かを判定する。最小であればステップ２７０に進み、最小でなければ、対象の受信アンテナを心拍用としても呼吸用としても選択せず、今回の第２ループ処理を終了する。ステップ２７０では、対象の受信アンテナを呼吸用の第２受信アンテナとして選択し、その後、今回の第２ループ処理を終了する。

受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのすべてについて第２ループ処理が終了すると、心拍用の第１受信アンテナと呼吸用の第２受信アンテナがそれぞれ１つずつ選ばれた状態で、図１２の処理が終了する。

座席３に着座する人が変わったり、座席３以外の車両の座席への人の着座状況が変化したりすると、心拍が多く重畳された電波を受信する受信アンテナが変化する場合がある。そのような場合、本実施形態では、その変化に追従して、第１受信アンテナと第２受信アンテナを変化させることができる。したがって、第１受信アンテナと第２受信アンテナが固定されている場合に比べて、より多くの場面で正確なＲＲＩの算出が可能になる。

本実施形態において第１実施形態と同等の構成および作動からは、第１実施形態と同等の効果が得られる。また、第１実施形態に対する本実施形態のような変更は、第２、第３実施形態にも適用可能である。また、本実施形態では、処理部４４が、ステップ２４０、２５０、２６０、２７０を実行することで、選択部として機能する。

なお、本実施形態では、処理部４４は、図３の処理を実行する代わりに、図１２の処理で受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのすべてについて第２ループ処理が終了した後に、図１２の処理中で、ＲＲＩ等の算出を行ってもよい。すなわち、処理部４４は、第１受信アンテナ、第２受信アンテナとして選択したアンテナを対象として第１ループ処理のステップ２１０で取得した受信信号用を用いて、図３のステップ１３０、１４０、１５０と同等の処理を行うようになっていてもよい。

（第５実施形態）
次に第５実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対して、心拍用の第１受信アンテナ、呼吸用の第２受信アンテナの選択方法が異なっている。本実施形態の構成は、第４実施形態と同じである。本実施形態の処理部４４は、第４実施形態における図１２の処理に代えて、図１３の処理を実行する。それ以外の作動は、第４実施形態と同じである。

以下、図１３の処理について説明する。処理部４４は、第１実施形態で説明した図３の処理と並列に、図１３の処理を繰り返し実行する。図１３の処理では、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうちから第１アンテナおよび第２アンテナが選択される。処理部４４は、図１３の処理を繰り返し実行することで、各実行時点において適した第１アンテナおよび第２アンテナを変更可能に選択することができる。

図３の処理で第１受信アンテナおよび第２受信アンテナとして扱われるのは、それぞれ、図１３の処理において第１受信アンテナおよび第２受信アンテナとして最後に選択されたものである。また、図３の処理で受信信号Ｐ１として扱われるのは、受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃのうち、図１３の処理において第１受信アンテナとして最後に選択された受信アンテナに対応する受信信号である。また、図３の処理で受信信号Ｐ２として扱われるのは、受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃのうち、図１３の処理において第２受信アンテナとして最後に選択された受信アンテナに対応する受信信号である。

以下、図１３の処理について説明する。処理部４４は、図１３の処理において、まず、ステップ３０５で、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃが受けた電波に応じた最新の受信信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの時間波形を所定の長さの時間区間分、抽出する。例えば、１秒前から現時点までの時間区間分だけ抽出する。

続いて処理部４４は、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの各々をアンテナｉとし、かつ、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの各々をアンテナｊとするループ処理を実行する。つまり、このループ処理は、アンテナｉ、ｊに受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを当てはめるすべての組み合わせ毎に実行される。したがって、ループ処理は３×３＝９回繰り返される。このループ処理は、ステップ３１０から始まってステップ３１０、３４０のいずれかで終了する。

処理部４４は、各回のループ処理において、まずステップ３１０で、アンテナｉとアンテナｊが同じアンテナであるか否か判定し、同じであれば今回のループ処理を終了し、同じでなければステップ３２０に進む。

ステップ３２０では、アンテナｉに対応する受信信号の時間波形からアンテナｊに対応する受信信号の時間波形を減算する。減算に用いられるアンテナｉ、ｊの受信信号の時間波形は、直前のステップ３０５で取得されたものである。例えば、アンテナｉ、ｊがそれぞれ受信アンテナ１３ａ、１３ｂである場合は、受信信号Ｐａの時間波形から受信信号Ｐｂの時間波形を減算する。この減算は、重み付き減算でもよい。

続いてステップ３３０では、処理部４４は、直前のステップ３２０における減算結果の時間波形を離散フーリエ変換することで、当該時間区間における周波数特性を取得する。続いてステップ３４０では、直前のステップ３３０で算出した周波数特性における所定の高周波領域における最大強度を特定する。所定の高周波領域については、第４実施形態と同じである。ステップ３４０の後、今回のループ処理を終了する。

アンテナｉ、ｊに対する受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの割り当てのすべてについてループ処理が終了すると、処理部４４は、ステップ３５０に進み、各ループ処理のステップ３４０で算出された６個の最大強度のうち、最も大きいものを選択する。

そして、選択した最大強度の算出の元となったアンテナｉを心拍用の第１受信アンテナとして選択し、選択した最大強度の算出の元となったアンテナｊを呼吸用の第２受信アンテナとして選択する。ステップ３５０の後、図１３の処理は終了する。

このようにすることで、本実施形態においても、第４実施形態と同様に、心拍が多く重畳された電波を受信する受信アンテナの変化に追従して、第１受信アンテナと第２受信アンテナを変化させることができる。したがって、第１受信アンテナと第２受信アンテナが固定されている場合に比べて、より多くの場面で正確なＲＲＩの算出が可能になる。

本実施形態において第１〜第３実施形態と同等の構成および作動からは、当該実施形態と同等の効果が得られる。また、本実施形態では、処理部４４が、ステップ３５０を実行することで、選択部として機能する。

なお、本実施形態では、処理部４４は、図３の処理を実行する代わりに、図１３でステップ３５０を実行した後に、直前のステップ３２０で取得した減算後の時間波形を用いて、図３のステップ１３０、１４０、１５０の処理を行うようになっていてもよい。

（第６実施形態）
次に第６実施形態について説明する。本実施形態は、第４、第５実施形態に対して、第１、第２アンテナの選択を行うタイミングが異なっている。本実施形態の構成は、第４、第５実施形態と同じである。本実施形態の処理部４４は、第４実施形態における図１２、図３の処理に代えて、または、第５実施形態における図１３、図３の処理に代えて、図１４の処理を実行する。

処理部４４は、図１４の処理を、車両がキーオン状態になってからキーオフ状態になるまでの期間において、実行する。処理部４４は、図１４の処理において、まずステップ１００で、車両の速度がゼロであるか否かを、例えば不図示の車速センサからの検出信号に基づいて、判定する。車速がゼロであれば、ステップ１０５に進み、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうちから、第１、第２受信アンテナを選択する。ステップ１０５では、第１、第２受信アンテナを選択するために、図１２の処理を実行してもよいし、図１３の処理を実行してもよい。

ステップ１００で車速がゼロでない場合、およびステップ１０５の後、処理部４４は、ステップ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０を実行する。これらステップ１１０−１５０の処理内容は、第１実施形態で説明した図３の処理と同じである。したがって、処理部４４は、１１０−１５０で、最後にステップ１０５で選択された第１、第２受信アンテナを用いて、ＲＲＩを算出して人２の状態を推定する。

このようになっていることで、例えば、車両のキーオン後かつエンジンオン後、車速がゼロのときに、ステップ１０５で第１、第２受信アンテナが選択される。その後、車両が走行し始めて車速がゼロでないとき、車速がゼロのときに選択された第１、第２受信アンテナに対応する受信信号に基づいて、ＲＲＩおよび人２の状態が算出される。

その後、車両が信号待ち等で停車すると、再びステップ１０５で第１、第２受信アンテナが選択される。このとき選択される第１、第２受信アンテナは、それまでに選択された第１、第２受信アンテナと同じである場合もあれば、異なる場合もある。その後、車両が再び走行し始めると、信号待ち時に選択された第１、第２受信アンテナに対応する受信信号に基づいて、ＲＲＩおよび人２の状態が算出される。

このように、車両の停止時を選んで第１、第２受信アンテナを選択することで、第１、第２受信アンテナとして適切なアンテナを選択することができる。これは、車両の停止時は、走行時に比べて、電波に重畳される雑音が少ないからである。

なお、本実施形態において第１−第５実施形態と同等の構成および作動からは、当該実施形態と同等の効果が得られる。

（第７実施形態）
次に第７実施形態について説明する。本実施形態は、第１−第６実施形態に対して、受信信号Ｐ２を用いて受信信号Ｐ１から呼吸成分を除去する方法が、異なっている。具体的には、第１−第６実施形態では、受信信号Ｐ１から受信信号Ｐ２を減算することで、受信信号Ｐ１から呼吸成分が除去されている。これに対し、本実施形態では、受信信号Ｐ２に所定の正規化係数を乗算したものを、受信信号Ｐ１から減算することで、受信信号Ｐ１から呼吸成分が除去されている。

本実施形態の構成は、第１−第６実施形態と同じである。本実施形態の作動は、処理部４４が、図３または図１４のステップ１１０の後、ステップ１２０に代えて、ステップ１２３、１２５を実行する点が、異なっており、その他の点は、同じである。

具体的には、処理部４４は、図１５に示すように、ステップ１１０で受信信号Ｐ１、Ｐ２の時間波形を取得した後、ステップ１２３で、正規化係数ｋを算出する。正規化係数ｋの算出は、例えば、受信信号Ｐ１、Ｐ２を離散フーリエ変換して得られた周波数特性における低周波領域の最大値に基づいて行われる。この低周波領域は、人の心拍の周波数をほぼ除外できる範囲であると共に、人の呼吸の周波数をほぼカバーできる範囲として、選ばれる。そのような所定の高周波領域は、例えば、０．５Ｈｚという閾値以下の領域であってもよいし、他の閾値以下の領域であってもよい。

具体的には、処理部４４は、正規化係数ｋを、ｋ＝Ｉ１／Ｉ２という式によって算出する。ここで、Ｉ１、Ｉ２は、それぞれ、受信信号Ｐ１、Ｐ２を離散フーリエ変換して得られた周波数特性における低周波領域の最大値である。このように算出される正規化係数ｋは、受信信号Ｐ１に重畳された呼吸成分の強度と受信信号Ｐ２に重畳された呼吸成分の強度の違いを補償するための係数である。したがって、正規化係数ｋは、受信信号Ｐ１に含まれる呼吸成分の強度が大きい程大きくなり、受信信号Ｐ２に含まれる呼吸成分の強度が大きい程小さくなる。

ここで、最大値Ｉ１、Ｉ２は、それぞれ、受信信号Ｐ１、Ｐ２に含まれる呼吸成分の強度を示す指標である。そのような指標としては、最大値Ｉ１、Ｉ２以外のものが用いられてもよい。

ステップ１２０に続いてステップ１２５では、処理部４４は、直前のステップ１１０で作成した受信信号Ｐ２の時間波形に正規化係数ｋを乗算したものを、受信信号Ｐ１の時間波形から減算する。この減算は、同じ時刻同士における強度の減算である。

この減算により、受信信号Ｐ１に含まれる呼吸の成分が、同じく呼吸の成分を含む受信信号Ｐ２によって、除去される。そして、呼吸成分の強度の違いが正規化係数ｋによって補償されているので、呼吸成分の除去が良好に行われる。同じ呼吸成分であっても、位置が異なる２つの受信アンテナで受信される強度は異なるので、このような補償が有効である。ステップ１２５に続いてステップ１３０では、直前のステップ１２５で算出された除去後の受信信号Ｐ１に基づいて、ＲＲＩを算出する。

なお、本実施形態において第１−第６実施形態と同等の構成および作動からは、当該実施形態と同等の効果が得られる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記実施形態において、センサから車両の外部環境情報（例えば車外の湿度）を取得することが記載されている場合、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報を受信することも可能である。あるいは、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報に関連する関連情報を取得し、取得した関連情報からその外部環境情報を推定することも可能である。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

（変形例１）
上記実施形態において、呼吸用の第２受信アンテナは、シートバック内に配置されている。しかし、必ずしもこのようになっていなくてもよい。例えば、第２受信アンテナは、人２と送信アンテナ１２の間に配置されていてもよい。その場合、例えば、第２受信アンテナは、人２の胸部の前面または腹部の前面に配置されていてもよい。そのような配置を実現するために、第２受信アンテナは、座席３のシートベルトに配置されていてもよい。

（変形例２）
上記第６実施形態では、第１、第２受信アンテナの選択処理が、車両の停止時に実行されている。しかし、車両の走行中においても、ノイズが比較的少ないと期待される場面において、第１、第２受信アンテナの選択処理が実行されてもよい。ノイズが比較的少ないと期待される場面としては、例えば、非常に低速（例えば時速１０ｋｍ以下）に走行している場合、高速道路を走行している場合に等がある。車両が高速道路を走行しているか否かは、例えば、道路の位置と種別が記載された不図示の道路地図データと、車両の現在位置を特定する不図示の装置（例えばＧＰＳ受信機）とを用いて判定することができる。

（変形例３）
前記第７実施形態では、第２受信アンテナに対応する受信信号に正規化係数を乗じたものが、第１受信アンテナに対応する受信信号から減算されている。しかし、第１受信アンテナに対応する受信信号に上記正規化係数の逆数を乗じたものから、第２受信アンテナに対応する受信信号が減算されてもよい。後者の例は、第２受信アンテナに対応する受信信号に正規化係数を乗じたものが、第１受信アンテナに対応する受信信号から減算され、その減算結果に正規化係数の逆数が乗算されたものと同じである。

（変形例４）
上記実施形態では、座席３が運転席であった。しかし、座席３は、運転席でも助手席でも後部座席でもよい。

（変形例５）
上記実施形態では、測定装置４は、ＲＲＩを算出し、そのＲＲＩに基づく人２の状態を算出して出力している。しかし、測定装置４は、ＲＲＩに基づく人２の状態を算出せず、ＲＲＩ自体を出力してもよい。

（変形例６）
上記実施形態では、処理部４４は、受信信号Ｐ１から受信信号Ｐ２を減算することで、受信信号Ｐ１から呼吸成分を除去している。しかし、受信信号Ｐ２を用いて受信信号Ｐ１から呼吸成分を除去する方法としては、減算に限らず、除算等の他の方法が用いられてもよい。

（変形例７）
上記実施形態では、測定システムは車両に搭載されている。しかし、測定システムは必ずしも車両に搭載されていなくてもよい。例えば、測定システムは、建物内にあって、建物内の人のＲＲＩおよび状態を検知してもよい。

（変形例８）
上記実施形態では、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、送信アンテナ１２から放射されて人を透過した後の電波を受信するように構成されている。しかし、必ずしもそのようになっていなくてもよい。例えば、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、送信アンテナ１２から放射されて人で反射した後の電波を受信するように構成されていてもよい。人を透過しただけでなく、人を反射した電波においても、心拍成分および呼吸成分が重畳されているからである。なお、この場合、受信アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうち１つが送信アンテナを兼ねてもよい。

また、本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、人のＲＲＩを測定するための測定システムは、前記人の心拍および呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信する第１受信アンテナと、前記第１受信アンテナとは異なる位置に配置され、人の呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信する第２受信アンテナと、前記第２受信アンテナが受信した電波に応じた受信信号を用いて、前記第１受信アンテナが受信した電波に応じた受信信号から前記人の呼吸に応じた成分を除去する除去部と、前記除去部によって前記人の呼吸に応じた成分が除去された後の受信信号に基づいて、前記ＲＲＩを算出する算出部と、を備える。

また、第２の観点によれば、前記第２受信アンテナは、前記第１受信アンテナに対して上下方向に交差する方向にずれている。このように、第２受信アンテナは、第１受信アンテナに対して上下方向に交差する方向にずれていてもよい。

また、第３の観点によれば、第２受信アンテナは、第１受信アンテナに対して上下方向にずれている。このように、第２受信アンテナは、第１受信アンテナに対して上下方向にずれていてもよい。

また、第４の観点によれば、測定システムは、車室内の天井に配置されて電波を送信する送信アンテナを備え、前記第１受信アンテナは、車室内の座席のシートバックに配置され、前記送信アンテナから送信されて前記人の心拍および呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信し、前記第２受信アンテナは、車室内の前記座席のシートバックに配置され、前記送信アンテナから送信されて前記人の呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信し、前記ＲＲＩが測定されるときの前記人の所定の姿勢は前記座席への着座姿勢であり、前記第１受信アンテナは、前記第２受信アンテナよりも下方にある。

このように、送信アンテナが天井に配置され、シートバックにおいて第１受信アンテナが第２受信アンテナよりも下方にあることで、第１受信アンテナは送信アンテナから送信されて心拍が重畳された電波を良好に受信することができる。

また、第５の観点によれば、複数の受信アンテナのうちから、前記複数の受信アンテナに対応する受信信号の強度に基づいて、前記第１受信アンテナと前記第２受信アンテナを選択する選択部を、測定システムが備える。

このようになっていることで、心拍が多く重畳された電波を受信する受信アンテナが変化する場合、その変化に追従して、第１受信アンテナと第２受信アンテナを変化させることができる。したがって、第１受信アンテナと第２受信アンテナが固定されている場合に比べて、より多くの場面で正確なＲＲＩの算出が可能になる。

また、第６の観点によれば、前記除去部は、前記第２受信アンテナに対応する受信信号に正規化係数を乗じたものを、前記第１受信アンテナに対応する受信信号から減算することで、前記第１受信アンテナに対応する受信信号から前記人の呼吸に応じた成分を除去し、前記正規化係数は、前記第１受信アンテナに対応する受信信号に含まれる呼吸成分の強度が大きいほど大きく、前記第２受信アンテナに対応する受信信号に含まれる呼吸成分の強度が大きいほど小さい。

この減算により、第１受信アンテナに対応する受信信号に含まれる呼吸の成分が、同じく呼吸の成分を含む第２受信アンテナに対応する受信信号によって、除去される。そして、呼吸成分の強度の違いが正規化係数によって補償されているので、呼吸成分の除去が良好に行われる。同じ呼吸成分であっても、位置が異なる２つの受信アンテナで受信される強度は異なるので、このような補償が有効である。

４ 測定装置
１２ 送信アンテナ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 受信アンテナ
４４ 処理部

Claims (6)

1. 人のＲＲＩを測定するための測定システムであって、
   前記人の心拍および呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信する第１受信アンテナ（１３ａ）と、
   前記第１受信アンテナとは異なる位置に配置され、人の呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信する第２受信アンテナ（１３ｂ）と、
   前記第２受信アンテナが受信した電波に応じた受信信号（Ｐ２）を用いて、前記第１受信アンテナが受信した電波に応じた受信信号（Ｐ１）から前記人の呼吸に応じた成分を除去する除去部（１２０）と、
   前記除去部によって前記人の呼吸に応じた成分が除去された後の受信信号に基づいて、前記ＲＲＩを算出する算出部（１３０）と、
   を備える測定システム。
2. 前記第２受信アンテナは、前記第１受信アンテナに対して上下方向に交差する方向にずれている、請求項１に記載の測定システム。
3. 前記第２受信アンテナは、前記第１受信アンテナに対して上下方向にずれている、請求項１または２に記載の測定システム。
4. 車室内の座席よりも上方に配置されて電波を送信する送信アンテナ（１２ｚ）を備え、
   前記第１受信アンテナは、前記座席のシートバックに配置され、前記送信アンテナから送信されて前記人の心拍および呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信し、
   前記第２受信アンテナは、前記シートバックに配置され、前記送信アンテナから送信されて前記人の呼吸に応じて変動する成分が重畳された電波を受信し、
   前記ＲＲＩが測定されるときの前記人の所定の姿勢は前記座席への着座姿勢であり、
   前記第１受信アンテナは、前記第２受信アンテナよりも下方にある、請求項３に記載の測定システム。
5. 複数の受信アンテナ（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）のうちから、前記複数の受信アンテナに対応する受信信号の強度に基づいて、前記第１受信アンテナと前記第２受信アンテナを選択する選択部（２４０、２５０、２６０、２７０、３５０）を備えた、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の測定システム。
6. 前記除去部は、前記第２受信アンテナに対応する受信信号に正規化係数を乗じたものを、前記第１受信アンテナに対応する受信信号から減算することで、前記第１受信アンテナに対応する受信信号から前記人の呼吸に応じた成分を除去し、
   前記正規化係数は、前記第１受信アンテナに対応する受信信号に含まれる呼吸成分の強度が大きいほど大きく、前記第２受信アンテナに対応する受信信号に含まれる呼吸成分の強度が大きいほど小さい、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の測定システム。

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