JP2023533883A

JP2023533883A - 生体情報取得装置及び生体情報取得方法

Info

Publication number: JP2023533883A
Application number: JP2022552255A
Authority: JP
Inventors: 卓也阪本; 宏文瀧; 成皓奥村; 俊亮岩田; 隆斗香田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2023-08-07
Also published as: WO2021171091A2; EP4110174A2; US20230112537A1; WO2021171091A3

Abstract

生体情報取得装置は、少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、超広帯域ミリ波を被験者に送信し、被験者から反射された超広帯域ミリ波を受信する超広帯域ミリ波レーダシステムと、複数の受信超広帯域ミリ波を前記被験者から反射されたレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し、各位置におけるレーダ信号間の差分信号を計算し、各位置における差分信号の強度を計算し、被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び位置を推定する、回路を含むコントローラと、を含む。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年２月２７日に出願された米国仮出願第６２／９８２，０６４号、２０２１年１月３１日に出願された米国仮出願第６３／１４３，９０５号、及び２０２１年２月２１日に出願された米国仮出願第６３／１５１，７７４号に基づいており、これらの優先権の利益を主張する。上記出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれている。

本発明は、被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び位置を推定する生体情報取得装置及び方法に関する。

生体情報モニタリングは、患者に適切なヘルスケアサービスを提供するために非常に重要である（PL 1、NPL 1）。近年、心拍数や呼吸間隔を含む生体情報を取得するためのいくつかのミリ波レーダ技術（PL 2、NPL 2、NPL 3）が報告されている。

先行技術文献特許文献（Citation List Patent Literature）
PL 1 Katsuya Nakagawa, et. al. Vital information measuring device, managing device, and vital information communication system, EP1887488A1.
PL 2 Milan Savic, et. al., MM-wave radar vital signs detection apparatus and method of operation, WO2015/174879A1.

先行技術文献非特許文献（Citation List Non Patent Literature）
NPL 1 Sandy Rolfe, The importance of respiratory rate monitoring, British Journal of Nursing, 2019.
NPL 2 Zhicheng Yang, et. al., Monitoring vital signs using millimeter wave, MobiHoc’ 16, 2016.
NPL 3 Takuya Sakamoto, Recent progress in millimeter-wave radar signal processing, 12th Global Symposium on Millimeter Waves, 2019.

本発明の態様にしたがうと、生体情報取得装置は、少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、超広帯域ミリ波を被験者に送信し、被験者から反射された超広帯域ミリ波を受信するように構成された、超広帯域ミリ波レーダシステムと、受信超広帯域ミリ波を被験者によって反射されたレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し、各位置におけるレーダ信号間の差分信号を計算し、各位置における差分信号の強度を計算し、被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び位置を推定する回路を含むコントローラと、を含む。

本発明についてのより完全な認識、及び本発明に付随する利点の多くは、添付の図面との関連において考察されたときの以下の詳細な説明を参照することによって、本発明がより良く理解されたときに、容易に取得される。

図１は、被験者にマイクロ波を送信し、レーダ信号の差分信号強度の評価を使用して被験者の呼吸間隔を推定する生体情報取得装置の概略図である。図２は、超広帯域ミリ波を被験者に送信し、レーダ信号の差分信号強度の評価を使用して被験者の呼吸間隔を推定する生体情報取得装置の概略図である。図３は、超広帯域のミリ波を被験者に送信し、レーダ信号の差分信号強度の評価を使用して被験者の呼吸間隔を推定し、被験者情報を利用して被験者の呼吸間隔を推定する生体情報取得装置の概略図である。図４は、差分信号の強度が最小となる時間差から被験者の呼吸間隔を推定する生体情報取得方法の概略図である。図５は、差分信号の計算のための矩形窓、Ｂスプライン窓、ハン窓、ハミング窓、テューキー窓を含む窓関数のうちの１つを使用して、時系列データの複数の部分を抽出する生体情報取得方法の概略図である。図６は、複数の被験者にマイクロ波を送信し、異なるレーダで取得したレーダ信号間の信号相関を使用して複数の被験者の生体情報を推定する生体情報取得装置の概略図である。図７は、複数の被験者に超広帯域ミリ波を送信し、異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の信号相関を使用して複数の被験者の生体情報を推定する、複数の超広帯域ミリ波レーダを有する生体情報取得装置の概略図である。図８は、複数の被験者に超広帯域ミリ波を送信し、複数の被験者の生体情報を推定し、異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の信号相関を使用して複数のレーダの測定座標を位置合わせする、複数の超広帯域ミリ波レーダを有する生体情報取得装置の概略図である。図９は、異なる超広帯域ミリ波レーダの座標系を位置合わせし、バイオメトリック情報を計算する生体情報取得装置の概略図である。図１０は、異なる超広帯域ミリ波レーダの測定範囲が部分的に重複する生体情報取得装置の概略図である。図１１は、複数の被験者に超広帯域のミリ波を送信し、複数の被験者の生体情報を推定する生体情報取得装置の概略図である。図１２は、異なる超広帯域ミリ波レーダの座標系を位置合わせしてバイオメトリック情報を計算する生体情報取得装置の概略図である。図１３は、装置の４つの角に位置付けられた４つのレーダを用いた生体情報取得装置の概略図である。図１４は、三角形状に位置付けられた３つのレーダを用いた生体情報取得装置の概略図である。図１５は、生体情報取得装置の概略図であり、生体情報取得装置の異なるレーダの測定方向は異なる。

実施形態が、添付の図面を参照して説明されるが、様々な図面のいずれにおいても、同様の参照番号は、対応する要素又は同一の要素を指定する。

本発明の一実施形態にしたがう生体情報取得装置は、被験者にマイクロ波を送信し、レーダ信号の差分信号強度の評価を使用して被験者の呼吸間隔を推定する。図１は、本発明の実施形態を利用する、睡眠時無呼吸治療装置の概略図を示している。マイクロ波レーダシステム１０２は、少なくとも１つの送信アンテナ１０４及び少なくとも１つの受信アンテナ１０６を含む。マイクロ波１０８は、送信アンテナ１０４から送信される。送信マイクロ波１０８は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信マイクロ波は、被験者１００の体表で反射される。反射マイクロ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。システムコントローラ１１０は、複数の受信マイクロ波を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、レーダ信号の間の差分信号を計算し１１４、差分信号の強度を計算及び評価し１１６、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び位置を推定する１１８ように構成された回路を含む。システムコントローラ１１０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなメモリを含むコンピュータであってもよい。コントローラのＣＰＵは、（単一の処理ユニットを含む）シングルコアプロセッサ又はマルチコアプロセッサであることがある。コンピュータは、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はセルラ電話機などのモバイルデバイスであってもよい。中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリとを含むコンピュータは、システムコントローラ１１０を含むことができる。システムコントローラ１１０は、情報の受け渡し及び処理を管理することができる。システムコントローラ１１０又はコンピュータは、レーダ信号を記憶することができる１１２。

超広帯域ミリ波レーダシステム２００を使用することができる。図２は、本発明の実施形態を利用する、睡眠時無呼吸治療装置の概略図を示している。超広帯域ミリ波レーダシステム２００は、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信された超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術、例えばｍ系列のうちの１つを使用して変調できる。送信された超広帯域ミリ波は、被験者１００の体表で反射される。反射された超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。システムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、レーダ信号間の差分信号を計算し１１４、差分信号の強度を計算及び評価し１１６、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び位置を推定する１１８ように構成された回路を含む。超広帯域ミリ波レーダシステムは、異なる距離にある複数の被験者を検出し識別することができる。

例えば、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置は、各位置における差分信号の強度を最小化する時間差によって推定することができる。ある位置における差分信号の強度の最小化の一例は、以下の式によって与えられる。
ここで、s(t)はその位置におけるレーダ信号の時系列データであり、Tは時間差であり、2T₀は差分信号を計算するためのウインドウ幅であり、Tsは時間シフトパラメータであり、w(τ)は窓関数であり、n>0である。例えば、差分信号P₁(t,T)の強度が最小となる時間差Tは、呼吸間隔又は心拍間隔に相当する。一例では、s(t)は、同相成分及び直交成分を含む複合信号である。s(t)は、実信号、又は同相成分及び直交成分を含む複合信号の実部であってもよい。窓関数w(τ)は、矩形窓、Ｂスプライン窓、ハン窓、ハミング窓、及びテューキー窓を含む。一例では、Tsは定数又はT/2である。また、一例では、n=2である。ある位置における差分信号の強度の最小化の別の例は、以下の式によって与えられる。

呼吸間隔推定について、時間差Tは、呼吸間隔の可能な範囲内で最小化されてもよい。本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、時間差が０．２から１０秒の範囲内で、各位置における差分信号の強度が最小となる時間差により、被験者の呼吸間隔を推定するように構成されてもよい。

心拍区間推定について、時間差Tは、心拍間隔の可能な範囲内で最小化されてもよい。本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、時間差が０．１から２秒の範囲内で、各位置における差分信号の強度が最小となる時間差により、被験者の心拍間隔を推定するように構成されてもよい。

例えば、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定するために、時間差Tは、被験者の呼吸間隔及び／又は心拍間隔の可能な範囲内で最小化されてもよい。本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、被験者情報を入力し、差分信号の強度が最小となる時間差の範囲を、被験者の呼吸間隔及び／又は心拍間隔のあり得る範囲とするように構成されてもよい。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、時間領域及び／又は空間領域の各位置における差分信号の強度へのメディアンフィルタ、移動平均フィルタ及びハンペルフィルタを含む少なくとも１つの平滑化フィルタを、被験者の呼吸間隔及び／又は心拍間隔に適用してもよい。例えば、本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、メディアンフィルタ、移動平均フィルタ及びハンペルフィルタを含む少なくとも１つの平滑化フィルタを、被験者の呼吸間隔及び／又は心拍間隔に適用してもよい。時間領域における差分信号の強度への平滑化フィルタの適用の一例は、次式によって与えられる。
ここで、F[ ]はt及び／又はTに関する平滑化フィルタである。

また、本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、ある位置において、差分信号の強度、呼吸間隔及び／又は心拍間隔の大きな低下が検出されたときに、被験者がある位置にいると決定してもよい。

本生体情報取得装置のレーダシステムは、複数の送信アンテナ及び／又は複数の受信アンテナを含み、複数の電磁波を複数の方向に送信し、及び／又は複数の方向から反射された複数の受信電磁波を受信するように構成され、本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、複数の方向のうちの少なくとも１つの被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定するように構成されてもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、レーダシステムに接続された駆動ユニットをさらに備えていてもよい。本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、送信アンテナ及び受信アンテナを測定方向に向け、複数の方向のうち少なくとも１つの被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定するように構成されてもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の電磁波を複数の位置に送信し、複数の位置から反射された複数の電磁波を受信するように構成された複数のレーダシステムをさらに備えていてもよい。生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、レーダシステムを同期させ、周波数分割多元接続技術又は符号分割多元接続を用い、複数の被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を干渉なく推定させるように構成されてもよい。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、時間領域の各位置におけるレーダ信号の変化量を計算し、レーダ信号の変化量及び／又はレーダ信号の強度を使用して、被験者の呼吸の存在及び／又はその位置における被験者の存在を決定するように構成されてもよい。レーダ信号の変化量の一例は、以下の式によって与えられる。
ここで、Δtはある時間であり、n>0である。一例では、n=2である。例えば、Δtは、時間領域におけるサンプリング間隔に相当する。Δtは、生体情報取得のために０．００１から０．２秒の範囲内であってもよい。平滑化フィルタは、レーダ信号の変化量に適用されてもよい。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、レーダ信号の変化量が減少したとき、及び／又は、時間領域における差分信号の強度の変化量が減少したときに、被験者が無呼吸又は低呼吸であると決定するように構成されてもよい。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、レーダ信号の変化量が大きくなったとき、及び／又は、時間領域における差分信号の強度の変化量が大きくなったときに、被験者が無呼吸又は低呼吸から回復したと決定するように構成されてもよい。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、生体情報を遠隔サーバに送信するように構成されてもよい。本発明の実施形態の生体情報取得装置は、クラウドコンピューティング環境における遠隔データ記憶デバイスを含む遠隔サーバに生体情報を送信する回路を備える少なくとも１つの生体情報送信デバイスをさらに備えてもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、生体情報に対応する時系列データを記憶し、差分信号を計算し、差分信号強度を評価して、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定する。図４は、差分信号の強度が最小となる時間差によって被験者の呼吸間隔を推定する生体情報取得方法の概略図である。本発明の実施形態の生体情報取得方法は、生体情報に対応する時系列データを記憶し４００、時系列データ間の差分信号を計算し４０２、時系列データ間の差分信号の強度を計算して評価し４０４、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、位置を推定する４０６。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、差分信号の強度が最小となる時間差により、被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を推定してもよい。

また、本発明の実施形態の生体情報取得方法は、矩形窓、Ｂスプライン窓、ハン窓、ハミング窓、及びテューキー窓を含む窓関数のうちの１つを使用して、時系列データの複数の部分を抽出してもよい。図５は、差分信号の計算のために、矩形窓、Ｂスプライン窓、ハン窓、ハミング窓、及びテューキー窓を含む窓関数のうちの１つを使用して、時系列データの複数の部分を抽出する生体情報取得方法の概略図を示している。本発明の実施形態の生体情報取得方法は、生体情報に対応する時系列データ４００を記憶し、生体情報に対応する時系列データの複数の部分を抽出し５００、時系列データ間の差分信号を計算し４０２、時系列データ間の差分信号の強度を計算して評価し４０４、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、位置を推定する４０６。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、生体情報に対応する時系列データの変化量を計算し、生体情報に対応する時系列データの変化量及び／又は強度を使用して、被験者の呼吸の存在及び／又は被験者の存在を決定してもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、メディアンフィルタ、移動平均フィルタ、及びハンペルフィルタを含む、少なくとも１つの平滑化フィルタを、時間領域及び／又は空間領域において、各位置における差分信号の強度、被験者の呼吸間隔、生体情報に対応する時系列データの変化量、生体情報に対応する時系列データの強度、及び／又は被験者の心拍間隔に適用してもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、マイクロ波を複数の被験者に送信し、異なるレーダによって取得したレーダ信号間の信号相関を使用して、複数の被験者の生体情報を推定する。図６は、複数の被験者にマイクロ波を送信し、異なるレーダによって取得したレーダ信号間の信号相関を使用して複数の被験者の生体情報を推定する生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つのマイクロ波レーダを含む。マイクロ波レーダ６００は、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。マイクロ波１０８は、送信アンテナ１０４から送信される。送信マイクロ波１０８は、パルス圧縮技術の１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信マイクロ波は、被験者１００の体表で反射される。反射マイクロ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信マイクロ波を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、異なるレーダによって取得されたレーダ信号の相関を計算し６０４、異なるレーダによって取得された同一の被験者位置を検出する６０６ように構成されている。

超広帯域ミリ波レーダを使用することができる。図７は、超広帯域のミリ波を複数の被験者に送信し、異なるレーダで取得したレーダ信号間の信号相関を使用して複数の被験者の生体情報を推定する生体情報取得装置の概略図を示している。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６及び、７０８を含む。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信された超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、異なるレーダによって取得されたレーダ信号の相関を計算し６０４、異なるレーダによって取得された同一の被験者位置を検出する６０６ように構成されている。

仮想アレイレーダは、ターゲット距離がレーダのアレイサイズよりも十分に長く、アンテナ間の相互結合が無視できるとき、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを有する超広帯域ミリ波レーダから合成されてもよい。生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナで、各超広帯域ミリ波レーダから仮想アレイレーダを合成するように構成されてもよい。超広帯域ミリ波レーダが３本の送信アンテナと４本の受信アンテナを有するとき、合計１２チャネルの仮想アレイレーダを合成することができる。

生体情報取得装置は、ビームフォーミング技術のうち１つを使用して、複素レーダ画像データを構築することができる。生体情報取得装置がＦＭＣＷ超広帯域ミリ波レーダを用いるとき、仮想アレイの、高速時間方向のフーリエ変換適用と、チャネル数領域のフーリエ変換適用とにより、複素レーダ画像データを取得することができる。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、静的クラッタ（static clutter）の寄与を抑制するために、レーダ画像データの直流成分を減算するように構成されてもよい。複素レーダ画像データの直流成分は、以下のようにレーダ画像データの時間平均を含む。
ここで、tは測定時間、すなわちスロータイム、rは測定範囲、θは測定角度、T_cは静的クラッタ抑圧の平均化時間、I_c（t,r,θ）及びI₀（t,r,θ）はそれぞれ静的クラッタ抑圧前後の複素レーダ画像データである。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、レーダ画像データを使用して、複数の人及び／又は動物のターゲット候補を検出し、その位置を推定するようにさらに構成されてもよい。上記の候補を検出するために、次式によって与えられる複素レーダ画像データの電力を使用することができる。
ここで、T_Pは強度推定のための平均化時間である。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、複数の人及び／又は動物ターゲット及びそれらの位置を検出するために、レーダ画像データから呼吸画像データを構築するようにさらに構成されてもよい。呼吸画像データ構築は、実レーダ画像データへのバンドパスフィルタ適用と、複素レーダ画像データの位相情報へのバンドパスフィルタ適用とを含む。
複素レーダ画像データの位相情報へのバンドパスフィルタを適用によって取得される呼吸画像データτ_r（t,r,θ）の例は、以下の式によって与えられる。
ここで、λはレーダによって用いられる超広帯域ミリ波の中心波長であり、∠I_c（t,r,θ）は複素レーダ画像データI_c（t,r,θ）の位相角であり、h_HPF（t）及びh_LPF（t）はそれぞれハイパスフィルタ及びローパスフィルタである。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、呼吸間隔レーダ画像データを構築するようにさらに構成されてもよく、呼吸間隔レーダ画像データは、レーダ画像データの座標の全て又は一部における呼吸間隔情報を含む。計算負荷を低減するために、高電力で座標の呼吸速度を計算してもよく、すなわち、I_p（t,r,θ）>I_threの条件下で呼吸速度を計算してもよい。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、クラスタリング技術のうちの１つを使用して、複数の人及び／又は動物ターゲットを検出し、それらの位置を推定するようにさらに構成されてもよく、クラスタリング技術は、X平均アルゴリズム、k平均アルゴリズムを含む。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、各超広帯域ミリ波レーダによって取得された呼吸間隔レーダ画像データに対して個々にクラスタリング技術のうちの１つを適用し、各呼吸間隔レーダ画像データによって取得されたクラスタを合成してもよい。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、異なるレーダによって取得した全てのクラスタにおける呼吸間隔情報間の相関を計算するように構成されてもよい。呼吸間隔情報間の相関の例は、以下の式によって与えられる。
ここで、u_k,i（t）は、k番目のレーダにより取得されたレーダ画像データにおけるi番目のクラスタの呼吸間隔情報であり、u_l,j（t）は、ｌ番目のレーダにより取得されたレーダ画像データにおけるｊ番目のクラスタの呼吸間隔情報であり、
は、それぞれu_k,i（t）及びu_l,j（t）の時間平均である。式（１１）によって与えられる高い相互相関値は、ｉ番目のクラスタ及びj番目のクラスタが同一の被験者であることを示すので、このプロセスは、異なるレーダによって取得された同一の被験者位置を検出するために使用されてもよい。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、呼吸間隔情報の最も高い相関値を有する異なるレーダの少なくとも２つのクラスタペアを使用して、異なるレーダの座標系を位置合わせするように構成されてもよい。例えば、式（１１）によって与えられる呼吸間隔情報の相関値が高い異なるレーダのクラスタペアは、２つのクラスタが同一の被験者によって取得されたことを示す。異なるレーダの２つのクラスタペアを使用する位置合わせプロセスの例は、プロクラステス分析である。図８は、異なる超広帯域ミリ波レーダの座標系を位置合わせする生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を含む。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、呼吸間隔情報を計算し８００、異なるレーダによって取得された同一被験者位置を検出し６０６、異なる超広帯域ミリ波レーダの測定座標系を位置合わせする８０２ように構成されている。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、呼吸間隔情報の相関値が最も高い異なるレーダの２つのクラスタペアを使用して異なるレーダの座標系を位置合わせし、異なるレーダの全てのクラスタペアを使用して異なるレーダの座標系を位置合わせするように構成されてもよく、呼吸間隔情報の相関値が最も高い異なるレーダの２つのクラスタペアによって取得された位置合わせ情報は、異なるレーダの全てのクラスタペアを使用する位置合わせ手順の初期値として用いられる。図９は、異なる超広帯域ミリ波レーダの座標系を位置合わせしてバイオメトリック情報計算する生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を含む。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナで各超広帯域ミリ波レーダから仮想アレイレーダを合成し９００、ビームフォーミング技術のうちの１つを使用して複素又は実レーダ画像データを構築し９０２、レーダ画像データの電力を計算し９０４、呼吸間隔情報を計算し８００、クラスタリング技術のうちの１つを呼吸間隔レーダ画像データに適用し９０６、異なるレーダによって取得された同一被験者位置を検出し６０６、異なる超広帯域ミリ波レーダの測定座標系を位置合わせし８０２、すべての被験者のバイオメトリック情報を計算する９０８ように構成されている。

生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、異なるレーダによって測定された位置が離れているときに、異なるレーダのクラスタペアを削除してもよい。

異なる超広帯域ミリ波レーダの測定範囲は、部分的に重複してもよい。図１０は、異なる超広帯域ミリ波レーダの測定範囲が部分的に重複する生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を含む。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、異なるレーダによって取得されたレーダ信号の相関を計算し６０４、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し１０００、被験者位置を推定し１００８、バイオメトリック情報を計算する９０８ように構成されている。被験者位置推定の一例は、被験者位置に関するすべてのレーダ間の電力比テーブル１００６を用いることである。図１０の場合、被験者Ａ７００の信号電力は、レーダＡ及びレーダＢの両方によって受信される。レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｂ７０２の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに大きく、レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｃ７０４の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに小さい。本発明の実施形態の装置は、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し６０６、被験者位置に関する全レーダ間の電力比テーブル１００６を使用してそれらの位置を推定する。

生体情報取得装置の少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダは、心拍間隔を測定するために、２０ミリ秒以下のサンプリングレートで複数の超広帯域ミリ波を送受信してもよく、一般的に心拍間隔は０．５から１秒である。

生体情報取得装置の少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダは、心拍間隔を測定するために、１から２０ミリ秒のサンプリングレートで複数の超広帯域ミリ波を送受信してもよく、一般的に心拍間隔は０．５から１秒である。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、レーダ信号を記憶し、異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダによって取得された同一の被験者位置を検出する。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、レーダ信号を記憶し、呼吸間隔情報を計算し、異なるレーダによって取得された同一被験者位置を検出し、異なる超広帯域ミリ波レーダの測定座標系を位置合わせする。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、レーダ信号を記憶し、異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算し、被験者位置の推定は、被験者位置に対する全レーダ間の電力比テーブルの採用を含む。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、複数の被験者に対して超広帯域のミリ波を送信し、異なるレーダによって取得したレーダ信号間の信号相関を使用して複数の被験者の生体情報を推定する。図１１は、複数の被験者に対して超広帯域のミリ波を送信し、複数の被験者の生体情報を推定する生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を含む。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、異なるレーダによって取得されたレーダ信号の相関を計算し６０４、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し１０００、被験者位置を推定し１００８、バイオメトリック情報を計算する９０８ように構成されている。被験者位置推定の一例は、被験者位置に関するすべて又は一部ののレーダ間の電力比テーブル１００６を用いることである。被験者位置推定の他の例は、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用である。距離情報は、各被験者と各レーダとの間の飛行時間情報から計算することができる。図１１の場合、被験者Ａ７００の信号電力は、レーダＡ及びレーダＢの両方によって受信される。レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｂ７０２の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに大きく、レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｃ７０５の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに小さい。本発明の実施形態の装置は、異なるレーダ１０００によって取得された同一の被験者を検出し、被験者位置に関する全レーダ間の電力比テーブル１００６を使用してそれらの位置を推定する。また、少なくとも２つのレーダからの距離情報を使用した三角測量を用いることにより、被験者の位置を計算してもよい。例えば、被験者Ｂの２次元位置は、レーダＡと被験者Ｂとの間の距離１１００、及びレーダＢと被験者Ｂとの間の距離１１０２を使用して三角測量を用いることによって位置付けることができる。各被験者の３次元位置は、三角測量の採用によって少なくとも３つのレーダを必要とする。各被験者と各レーダとの間の距離は、飛行時間情報によって計算されてもよい。３ＤＴＯＦ（飛行時間（time-of-flight））と呼ばれることもある三角測量は、レーダ間の距離が各被験者と各レーダとの間の距離の測定精度よりも十分に長い場合に有用である。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダと、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し、各位置におけるレーダデータを構築し、レーダデータの電力を計算し、呼吸情報を推定し、クラスタリング技術のうちの１つを呼吸間隔レーダデータに適用し、異なるレーダにより取得された同一の被験者を検出し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備えていてもよく、呼吸情報推定は、実レーダデータに対するバンドパスフィルタ適用と、複素レーダ画像データの位相情報に対するバンドパスフィルタ適用とを含み、呼吸間隔レーダデータは、レーダ画像データの距離の全て又は一部における呼吸間隔情報を含み、クラスタリング技術は、Ｘ平均アルゴリズム、ｋ平均アルゴリズムを含んでいる。図１２に、異なる超広帯域ミリ波レーダの座標系を位置合わせしてバイオメトリック情報を計算する生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を備える。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、各レーダに対して各距離における複素又は実レーダデータを構築し１２００、レーダデータの電力を計算し１２０２、呼吸間隔情報を計算し８００、クラスタリング技術のうちの１つを呼吸間隔レーダデータに適用し９０６、異なるレーダによって取得された同一被験者を検出し１０００、被験者位置を推定し１００８、バイオメトリック情報を計算する９０８ように構成されている。被験者位置推定の一例は、被験者位置に関するすべてのレーダ間の電力比テーブル１００６の採用である。図１２の場合、被験者Ａ７００の信号電力は、レーダＡ及びレーダＢの両方によって受信される。レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｂ７０２の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに大きく、レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｃ７０４の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに小さい。本発明の実施形態の装置は、異なるレーダによって取得される同一の被験者を検出し６０６、被験者位置に関する全てのレーダ間の電力比テーブル１００６を使用してそれらの位置を推定する。被験者位置推定の他の例は、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用である。距離情報は、各被験者と各レーダとの間の飛行時間情報から計算することができる。

本発明の実施形態の装置は、正確な位相同期を必要とするビームフォーミングを用いないので、レーダ間の生体情報取得装置の同期精度は１ナノ秒以下であってもよい。

生体情報取得装置の少なくとも４つのレーダは、装置の４つの角に位置付けられてもよい。図１３は、装置の４つの角に位置付けられた４つのレーダを用いる生体情報取得装置の概略図を示す。この構成は、レーダ間の距離を長くすることを可能にし、三角測量技術のうちの１つを使用して、被験者の位置特定においてより高い精度をもたらす。

生体情報取得装置の少なくとも３つのレーダは、三角形状に位置付けられてもよい。図１４は、三角形状に位置付けられた３つのレーダを用いた生体情報取得装置の概略図を示す。この構成は、レーダ間の距離を長くすることを可能にし、三角測量技術のうちの１つを使用して、被験者の位置特定においてより高い精度をもたらす。

レーダ間の距離が近いときでさえ、この構成は異なる超広帯域ミリ波レーダの測定範囲を部分的に重複させることができるため、結果として被験者位置に対する全レーダ間の電力比テーブルを使用する被験者位置特定の精度が高くなることから、生体情報取得装置の異なるレーダの測定方向は異なってもよい。図１５は、生体情報取得装置の概略図を示し、生体情報取得装置の異なるレーダの測定方向は異なる。この構成では、被験者Ａ７００の信号電力は、レーダＡ及びレーダＢの両方によって受信される。レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｂ７０２の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに大きく、レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｃ７０４の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに小さい。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、位置特定精度を向上させるために、少なくとも２つのレーダサイトを用いてもよい。なぜなら、この設定は、レーダ間の距離を長くし、異なるレーダの測定範囲を部分的に重複させることを可能にするからである。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、テレビ、セル電話機、又は充電機能を有するデバイスに設置されてもよい。

超広帯域ミリ波を少なくとも１人の被験者に送信し、少なくとも１人の被験者の生体情報を推定する、本発明の実施形態の生体情報取得装置は、少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成されている少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダと、複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し、散乱を検出し、散乱を散乱クラスタに分類し、少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用いてもよく、散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用いてもよく、クラスタ選択は、散乱密度及び／又は散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用してもよい。散乱クラスタ選択の一例は、以下の式によって与えられる散乱密度及び距離を用いることができる。
ここで、m_kはk番目の散乱クラスタの散乱密度であり、r_kはk番目の散乱クラスタに属する散乱の平均距離である。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、選択された散乱クラスタに属する散乱の重心によって被験者位置を推定してもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、信号強度が高い散乱は被験者の体表に対応する散乱であることを示し、体表に対応する散乱は選択された散乱クラスタに属する散乱の重心を位置付けるはずであるので、散乱の信号強度と、散乱と選択された散乱クラスタに属する散乱の重心との距離とを使用して被験者位置を推定してもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得装置は、選択された散乱クラスタのレーダ信号に対して位相アンラッピングを適用してもよい。本装置の大部分の超広帯域ミリ波レーダは、複数の被験者の速度を測定するために、複数の等間隔超広帯域ミリ波を送信する。このセットは通常、フレームと呼ばれる。例えば、本装置の回路を備えるコントローラは、位相アンラッピングを使用して各フレームにおいて選択された散乱クラスタのレーダ信号の位相を計算し、回路を備えるコントローラは、前のフレームにおける複数のレーダ信号の位相を使用して位相アンラッピングを適用する。位相アンラッピングを適用することにより、エイリアシングの発生が抑制される。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、少なくとも１人の被験者の体表の変位を計算し、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用してフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、フィルタリングされた変位とベースラインとの交点を使用して呼吸間隔を検出し、呼吸数及び／又は心拍数を計算するようにさらに構成されてもよい。平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大及び最小の平均を含む。スライディングウインドウを使用する最大値と最小値の平均の一例は、以下の式で与えられる。
ここで、d(t)はローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つの適用後の変位であり、d_base(t)はフィルタリングされた変位のベースラインであり、T₁+T₂はスライディングウインドウ幅である。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、最大電力時の変位の周波数を計算するように構成されてもよく、変位に適用されるローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つは、少なくとも最大電力で変位の周波数を通過する。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、最大電力で変位の周波数を計算し、最大電力で変位の周波数から呼吸間隔を推定し、フィルタリングされた変位のベースラインを計算するために使用される平滑化フィルタのウインドウ幅は、推定された呼吸間隔以上である。最大電力における変位の周波数から推定される呼吸間隔の一例は、最大電力における変位の周波数の逆数である。フィルタリングされた変位のベースラインを計算するために使用される平滑化フィルタのウインドウ幅は、推定された呼吸間隔から推定された呼吸間隔の２倍までの範囲であってもよい。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、変位又はフィルタリングされた変位の変動幅を計算し、無呼吸若しくは呼吸停止が発生しているか、又はレーダ信号に呼吸信号が含まれていないと判断するようにさらに構成されてもよく、なぜなら、変位又はフィルタリングされた変位の小さな変動幅は、呼吸から生じる体表変位に起因するレーダ信号が存在しないことを示すからである。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、変動の小さい変位の一部を抽出し、バンドパスフィルタのうちの１つを抽出された変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用して、抽出されたフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、抽出されたフィルタリングされた変位と抽出されたフィルタリングされた変位のベースラインとの交点を使用して心拍間隔を検出し、心拍数を計算するようにさらに構成されてもよく、平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大及び最小の平均を含む。

本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、呼吸間隔の中央値及び／又は心拍間隔の中央値から呼吸数及び／又は心拍数を推定するように構成されてもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、レーダ信号を記憶し、異なるレーダによって取得したレーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダで取得した同一被験者を検出し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算し、被験者位置の推定は、被験者位置に対するレーダの全て又は一部の間の電力比テーブルの採用と、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用とを含む。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、レーダ信号を記憶し、散乱を検出し、散乱を散乱クラスタに分類し、少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算し、散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用いてもよく、散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用いてもよく、クラスタ選択は、散乱密度及び／又は散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用してもよい。

本発明の実施形態の生体情報取得方法は、複数のレーダ信号を記憶し、散乱を検出し、散乱を散乱クラスタに分類し、少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算し、散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用いてもよく、散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用いてもよく、クラスタ選択は、散乱密度及び／又は散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用してもよく、少なくとも１つの被験者の体表の変位を計算し、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用してフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、フィルタリングされた変位とベースラインとの交点を使用して呼吸間隔を検出し、呼吸数を計算し、平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大及び最小の平均を含む。

第１の例示的な実施形態
図９は、異なる超広帯域ミリ波レーダの座標系を位置合わせしてバイオメトリック情報を計算する生体情報取得装置の概略図を示している。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を備える。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術の１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを有する各超広帯域ミリ波レーダから仮想アレイレーダを合成し９００、ビームフォーミング技術のうちの１つを使用して複素又は実レーダ画像データを構築し９０２、レーダ画像データの電力を計算し９０４、呼吸間隔情報を計算し８００、クラスタリング技術のうちの１つを呼吸間隔レーダ画像データに適用し９０６、異なるレーダによって取得された同一被験者位置を検出し６０６、異なる超広帯域ミリ波レーダの測定座標系を位置合わせし８０２、すべての被験者のバイオメトリック情報を計算する９０８ように構成されている。式（５）におけるT_Cのパラメータは３０秒であり、式（６）におけるT_Pのパラメータは２０秒である。

第２の例示的な実施形態
図１０は、異なる超広帯域ミリ波レーダの測定範囲が部分的に重複する生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を含んでいる。超広帯域ミリ波レーダは、１本の送信アンテナ１０４と１本の受信アンテナ１０６を含んでる。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術の１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、異なるレーダによって取得されたレーダ信号の相関を計算し６０４、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し１０００、被験者位置を推定し１００８、バイオメトリック情報を計算する９０８ように構成されている。被験者位置は、被験者位置に関するすべてのレーダ間の電力比テーブル１００６の採用によって推定される。図１０の場合、被験者Ａ７００の信号電力は、レーダＡ及びレーダＢの両方によって受信される。レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｂ７０２の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに大きく、レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｃ７０４の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに小さい。本発明の実施形態の装置は、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し６０６、被験者位置に関する全レーダ間の電力比テーブル１００６を使用してそれらの位置を推定する。

第３の例示的な実施形態
図１１は、複数の被験者に超広帯域のミリ波を送信し、複数の被験者の生体情報を推定する生体情報取得装置の概略図を示す。生体情報取得装置は、少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダ７０６、７０８を含む。超広帯域ミリ波レーダは、少なくとも１つの送信アンテナ１０４と少なくとも１つの受信アンテナ１０６とを含む。超広帯域ミリ波２０２は、送信アンテナ１０４から送信される。送信超広帯域ミリ波２０２は、パルス圧縮技術のうちの１つ、例えばｍ系列を使用して変調することができる。送信超広帯域ミリ波は、複数の被験者７００、７０２、７０４の体表で反射される。反射超広帯域ミリ波は、受信アンテナ１０６によって受信される。回路を備えるシステムコントローラ１１０は、複数の受信超広帯域ミリ波２０２を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し１１２、異なるレーダによって取得されたレーダ信号の相関を計算し６０４、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し１０００、被験者位置を推定し１００８、バイオメトリック情報を計算する９０８ように構成されている。被験者位置推定の一例は、被験者位置に対するレーダの全て又は一部の間の電力比テーブル１００６の採用である。被験者位置推定の他の例は、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用である。距離情報は、各被験者と各レーダとの間の飛行時間情報から計算することができる。図１１の場合、被験者Ａ７００の信号電力は、レーダＡ及びレーダＢの両方によって受信される。レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｂ７０２の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに大きく、レーダＡ７０６によって受信される被験者Ｃ７０４の信号電力は、レーダＢ７０８によって受信されるものよりもはるかに小さい。本発明の実施形態の装置は、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し１０００、被験者位置に関する全レーダ間の電力比テーブル１００６を使用してそれらの位置を推定する。また、少なくとも２つのレーダからの距離情報を使用する三角測量の採用により、被験者の位置を計算してもよい。例えば、被験者Ｂの２次元位置は、レーダＡと被験者Ｂとの間の距離１１００、及びレーダＢと被験者Ｂとの間の距離１１０２を使用する三角測量の採用によって位置付けることができる。各被験者の３次元位置は、三角測量の採用によって少なくとも３つのレーダを必要とする。各被験者と各レーダとの間の距離は、飛行時間情報によって計算されてもよい。３ＤＴＯＦ（time-of-flight）と呼ばれることもある三角測量は、レーダ間の距離が各被験者と各レーダとの間の距離の測定精度よりも十分に長いときに有用である。

第４の例示的な実施形態
超広帯域ミリ波を少なくとも１人の被験者に送信し、少なくとも１人の被験者の生体情報を推定する、本発明の実施形態の生体情報取得装置は、少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成された少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダと、複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、レーダ信号を記憶し、散乱を検出し、散乱を散乱クラスタに分類し、少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用いてもよく、散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用いてもよく、クラスタ選択は、散乱密度及び／又は散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用してもよい。

第５の例示的な実施形態
本生体情報取得装置の回路を備えるコントローラは、少なくとも１人被験者の体表の変位を計算し、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用してフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、フィルタリングされた変位とベースラインとの交点を使用して呼吸間隔を検出し、呼吸数及び／又は心拍数を計算するようにさらに構成されてもよく、平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大及び最小の平均を含む。フィルタリングされた変位のベースラインを計算するために使用される平滑化フィルタのスライディングウインドウ幅は、推定された呼吸間隔から推定された呼吸間隔の２倍までの範囲である。最大電力での変位の周波数から推定される呼吸間隔は、最大電力での変位の周波数の逆数である。

本発明は、以下の態様を有する。
１．生体情報取得装置であって、
少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数のマイクロ波を被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数のマイクロ波を受信するマイクロ波レーダシステムと、
複数の受信マイクロ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、前記レーダ信号間の差分信号を計算し、前記差分信号の強度を計算および評価し、前記被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を推定するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
２．生体情報取得装置であって、
少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の超広帯域ミリ波を被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成された超広帯域ミリ波レーダシステムと、
複数の受信超広帯域ミリ波をレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、各位置における前記レーダ信号間の差分信号を計算し、各位置における前記差分信号の強度を計算および評価し、前記被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
３．前記回路を備えるコントローラは、各位置における前記差分信号の強度を最小にする時間差により、前記被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を推定するように構成されている、２に記載の生体情報取得装置。
４．前記回路を備えるコントローラは、０．２から１０秒の前記時間差内で、各位置における前記差分信号の強度を最小にする前記時間差により、前記被験者の呼吸間隔を推定するように構成されている、３に記載の生体情報取得装置。
５．前記回路を備えるコントローラは、０．１から２秒の前記時間差内で、各位置における前記差分信号の強度を最小にする前記時間差により、前記被験者の心拍間隔を推定するように構成されている、３に記載の生体情報取得装置。
６．前記回路を備えるコントローラは、被験者情報を入力し、前記差分信号の強度を最小にする時間差の範囲を前記被験者に調節させるように構成されている、３に記載の生体情報取得装置。
７．前記回路を備えるコントローラは、時間領域及び／又は空間領域の各位置における前記差分信号の強度に対して、メディアンフィルタ、移動平均フィルタおよびハンペルフィルタを含む少なくとも１つの平滑化フィルタを、前記被験者の呼吸間隔及び／又は心拍間隔に適用するように構成されている、３に記載の生体情報取得装置。
８．前記回路を備えるコントローラは、ある位置において、前記差分信号の強度、呼吸間隔及び／又は心拍間隔の大きな低下が検出されるとき、前記被験者がある位置にいると決定するように構成されている、３に記載の生体情報取得装置。
９．前記レーダシステムは、複数の送信アンテナ及び／又は複数の受信アンテナを含み、複数の電磁波を複数の方向に送信し、及び／又は複数の方向から反射された複数の電磁波を受信するように構成され、前記回路を備えるコントローラは、少なくとも１つの被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は、位置を推定するように構成されている、１、２又は３に記載の生体情報取得装置。
１０．前記レーダシステムに接続された駆動ユニットをさらに備え、
前記コントローラは、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを測定方向に向けて、少なくとも１人の被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定するように構成されている、１、２又は３に記載の生体情報取得装置。
１１．少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の電磁波を複数の位置に送信し、複数の位置から反射された複数の電磁波を受信するように構成されている複数のレーダシステムをさらに備え、
前記回路を備えるコントローラは、前記レーダシステムを同期させ、周波数分割多元接続技術又は符号分割多元接続を用いて、干渉なしに、複数の被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を推定させるように構成されている、１、２又は３に記載の生体情報取得装置。
１２．前記回路を備えるコントローラは、各位置におけるレーダ信号の変化量を計算し、前記レーダ信号の変化量及び／又は前記レーダ信号の強度を使用して、前記被験者の呼吸の存在及び／又は前記位置における被験者の存在を決定するように構成されている、２又は３に記載の生体情報取得装置。
１３．前記回路を備えるコントローラは、前記レーダ信号の変化量が減少したとき、及び／又は、時間領域における前記差分信号の強度の変化量が減少したときに、前記被験者が無呼吸又は低呼吸であると決定するように構成されている、２又は３に記載の生体情報取得装置。
１４．前記回路を備えるコントローラは、前記レーダ信号の変化量画像化したとき、及び／又は、時間領域における前記差分信号の強度の変化量が増加したときに、前記被験者が無呼吸又は低呼吸から回復したと決定するように構成されている、２又は３に記載の生体情報取得装置。
１５．前記回路を備えるコントローラは、クラウドコンピューティング環境における遠隔データ記憶デバイスを含む少なくとも１つの遠隔サーバに生体情報を送信するように構成されている、１、２、又は３に記載の生体情報取得装置。
１６．生体情報取得方法であって、
生体情報に対応する時系列データを記憶し、
差分信号を計算し、
差分信号強度を計算して評価し、
被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定する、生体情報取得方法。
１７．前記方法は、前記差分信号の強度を最小にする時間差によって、被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定する、１６に記載の生体情報取得方法。
１８．前記方法は、矩形窓、Ｂスプライン窓、ハン窓、ハミング窓、およびテューキー窓を含む窓関数のうちの１つを使用して、生体情報に対応する前記時系列データの複数の部分を抽出する、１６又は１７に記載の生体情報取得方法。
１９．前記方法は、生体情報に対応する時系列データの変化量を計算し、
前記生体情報に対応する時系列データの変化量及び／又は強度を使用して、前記被験者の呼吸の存在及び／又は被験者の存在を決定する、１６又は１７に記載の生体情報取得方法。
２０．前記方法は、時間領域及び／又は空間領域において、各位置における前記差分信号の強度、前記被験者の呼吸間隔、生体情報に対応する時系列データの変化量、生体情報に対応する時系列データの強度、及び／又は前記被験者の心拍間隔に対して、メディアンフィルタ、移動平均フィルタ、及びハンペルフィルタを含む少なくとも１つの平滑化フィルタを適用する、１６、１７又は１９に記載の生体情報取得方法。
２１．生体情報取得装置であって、
少なくとも２つのマイクロ波レーダと、前記少なくとも２つのマイクロ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数のマイクロ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数のマイクロ波を受信するように構成され、
複数の受信マイクロ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダにより取得された前記レーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
２２．生体情報取得装置であって、
少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダと、前記少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダにより取得された前記レーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
２３．前記回路を備えるコントローラは、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナで、各超広帯域ミリ波レーダから仮想アレイレーダを合成するように構成されている、２２に記載の生体情報取得装置。
２４．前記回路を備えるコントローラは、ビームフォーミング技術のうちの１つを使用して、複素又は実レーダ画像データを構築するように構成され、
前記ビームフォーミング技術は、前記生体情報取得装置がＦＭＣＷ超広帯域ミリ波レーダを用いるとき、仮想アレイの、高速時間方向におけるフーリエ変換適用及びチャネル数領域におけるフーリエ変換適用を含んでいる、２３に記載の生体情報取得装置。
２５．回路を備えるコントローラは、レーダ画像データの直流成分を減算するように構成され、
前記レーダ画像データの直流成分は、レーダ画像データの時間平均を含む、２２、２３又は２４に記載の生体情報取得装置。
２６．回路を備えるコントローラは、レーダ画像データを使用して、複数の人及び／又は動物のターゲット候補を検出し、その位置を推定するようにさらに構成されている、２４又は２５に記載の生体情報取得装置。
２７．回路を備えるコントローラは、レーダ画像データから呼吸画像データを構築するように構成され、
前記呼吸画像データ構築は、実レーダ画像データへのバンドパスフィルタ適用と、複素レーダ画像データの位相情報へのバンドパスフィルタ適用とを含む、２４、２５、又は２６に記載の生体情報取得装置。
２８．回路を備えるコントローラは、呼吸間隔レーダ画像データを構築するようにさらに構成され、
前記呼吸間隔レーダ画像データは、前記レーダ画像データの座標のすべて又は一部における呼吸間隔情報を含む、２７に記載の生体情報取得装置。
２９．回路を備えるコントローラは、クラスタリング技術のうちの１つを使用して、複数の人及び／又は動物ターゲットを検出し、それらの位置を推定するようにさらに構成され、
前記クラスタリング技術は、Ｘ平均アルゴリズム、ｋ平均アルゴリズムを含む、２７又は２８に記載の生体情報取得装置。
３０．回路を備えるコントローラは、クラスタリング技術のうちの１つを各超広帯域ミリ波レーダにより取得された前記呼吸間隔レーダ画像データに対して個々に適用し、各呼吸間隔レーダ画像データにより取得されたクラスタを合成するように構成されている、２９に記載の生体情報取得装置。
３１．回路を備えるコントローラは、異なるレーダにより取得された全てのクラスタにおける呼吸間隔情報の間の相関を計算するように構成されている、２９又は３０に記載の生体情報取得装置。
３２．回路を備えるコントローラは、呼吸間隔情報の最も高い相関値を有する異なるレーダの少なくとも２つのクラスタペアを使用して、異なるレーダの座標系を位置合わせするように構成されている、３１に記載の生体情報取得装置。
３３．回路を備えるコントローラは、呼吸間隔情報の最も高い相関値を有する異なるレーダの２つのクラスタペアを使用して、異なるレーダの座標系を位置合わせし、異なるレーダのすべてのクラスタペアを使用して、異なるレーダの座標系を位置合わせするように構成され、
呼吸間隔情報の最も高い相関値を有する異なるレーダの２つのクラスタペアによって取得された位置合わせ情報は、異なるレーダのすべてのクラスタペアを使用する位置合わせ手順のための初期値として用いられる、３１に記載の生体情報取得装置。
３４．回路を備えるコントローラは、異なるレーダにより測定された位置が離れているときに、異なるレーダのクラスタペアを削除するように構成されている、３３に記載の生体情報取得装置。
３５．生体情報取得装置であって、
少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダと、前記少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成されている回路を備えるコントローラとを備え、
前記被験者位置の推定は、前記被験者位置に対する全レーダ間の電力比テーブルの採用を含む、生体情報取得装置。
３６．少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダは、２０ミリ秒以下のサンプリングレートで複数の超広帯域ミリ波を送受信する、２２又は３５に記載の生体情報取得装置。
３７．少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダは、１から２０ミリ秒のサンプリングレートで複数の超広帯域ミリ波を送受信する、２２又は３５に記載の生体情報取得装置。
３８．生体情報取得方法であって、
レーダ信号を記憶し、
異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算し、
前記異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出する、生体情報取得方法。
３９．生体情報取得方法であって、
レーダ信号を記憶し、
呼吸間隔情報を計算し、
異なるレーダによって取得された同一の被験者位置を検出し、
異なる超広帯域ミリ波レーダの測定座標系を位置合わせする、生体情報取得方法。
４０．生体情報取得方法であって、
レーダ信号を記憶し、
異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算し、
前記異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出し、
被験者位置を推定し、
バイオメトリック情報を計算し、
被験者位置の推定は、被験者位置に対する全レーダ間の電力比テーブルの採用を含む、生体情報取得方法。
４１．生体情報取得装置であって、
少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダと、前記少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダにより取得されたレーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダにより取得された同一の被験者を検出し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、
被験者位置の推定は、被験者位置に対する全て又は一部のレーダ間の電力比テーブルの採用と、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用とを含む、生体情報取得装置。
４２．生体情報取得装置であって、
少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダと、前記少なくとも２つの超広帯域ミリ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、各距離でレーダデータを構築し、前記レーダデータの電力を計算し、呼吸情報を推定し、クラスタリング技術のうちの１つを呼吸間隔レーダデータに適用し、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し、被験者の位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、
呼吸情報推定は、実レーダデータに対するバンドパスフィルタ適用と、複素レーダ画像データの位相情報に対するバンドパスフィルタ適用とを含み、
前記呼吸間隔レーダデータは、前記レーダ画像データの距離の全て又は一部における呼吸間隔情報を含み、
前記クラスタリング技術は、Ｘ平均アルゴリズム、ｋ平均アルゴリズムを含む、生体情報取得装置。
４３．前記レーダ間の同期精度が１ナノ秒以下である、４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
４４．少なくとも４つのレーダが前記装置の４つの角に位置付けられている、４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
４５．少なくとも３つのレーダが三角形状で位置付けられている、４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
４６．異なるレーダの測定方向は異なる、４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
４７．少なくとも２つのレーダサイトが用いられる、４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
４８．前記装置は、テレビ、セル電話機、又は充電機能を有するデバイスに設置される、４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
４９．生体情報取得装置であって、
少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを含み、少なくとも１人の被験者に複数の超広帯域ミリ波を送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成された少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダと、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、散乱を検出し、散乱を散乱クラスタに分類し、少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、
前記散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用いてもよく、
前記散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用いてもよく、
前記クラスタ選択は、散乱密度及び／又は前記散乱クラスタと前記レーダとの間の距離を使用してもよい、生体情報取得装置。
５０．前記被験者位置は、前記選択された散乱クラスタに属する散乱の重心により推定される、４９に記載の生体情報取得装置。
５１．前記被験者位置の推定は、散乱の信号強度と、前記選択された散乱クラスタに属する前記散乱の重心と散乱との間の距離を使用してもよい、４９に記載の生体情報取得装置。
５２．前記超広帯域ミリ波レーダは、複数の超広帯域ミリ波を不規則な間隔で送信し、回路を備えるコントローラは、前記選択された散乱クラスタのレーダ信号に位相アンラッピングを適用するようにさらに構成されている、４９に記載の生体情報取得装置。
５３．前記回路を備えるコントローラは、少なくとも１人の被験者の体表の変位を計算し、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを前記変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用してフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、前記フィルタリングされた変位の前記ベースラインとの交点を使用して呼吸間隔を検出し、呼吸数及び／又は心拍数を計算するようにさらに構成され、
前記平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大および最小の平均を含む、４９に記載の生体情報取得装置。
５４．前記回路を備えるコントローラは、最大電力における前記変位の周波数を計算するようにさらに構成され、
前記変位に適用されるローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つは、少なくとも最大電力での前記変位の周波数を通過する、５３に記載の生体情報取得装置。
５５．前記回路を備えるコントローラは、最大電力における変位の周波数を計算し、前記最大電力における変位の周波数から呼吸間隔を推定するようにさらに構成され、
前記フィルタリングされた変位のベースラインを計算するために使用される前記平滑化フィルタのウインドウ幅は、前記推定された呼吸間隔以上である、５３に記載の生体情報取得装置。
５６．前記回路を備えるコントローラは、前記変位又は前記フィルタリングされた変位の変動幅を計算し、無呼吸又は呼吸停止が発生している、又は前記レーダ信号が呼吸信号を含まないと判断するようにさらに構成されている、５３に記載の生体情報取得装置。
５７．前記回路を備えるコントローラは、変動の小さい変位の一部を抽出し、バンドパスフィルタのうちの１つを前記抽出された変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用して前記抽出されたフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、前記抽出されたフィルタリングされた変位の前記抽出されたフィルタリングされた変位のベースラインとの交点を使用して心拍間隔を検出し、心拍数を計算するようにさらに構成され、
前記平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大および最小の平均を含む、５３に記載の生体情報取得装置。
５８．前記回路を備えるコントローラは、呼吸間隔の中央値及び／又は心拍間隔の中央値から呼吸数及び／又は心拍数を推定するように構成されている、５３又は５７に記載の生体情報取得装置。
５９．生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶し、
異なるレーダにより取得されたレーダ信号間の相関を計算し、
異なるレーダにより取得された同一の被験者を検出し、
被験者位置を推定し、
バイオメトリック情報を計算し、
前記被験者位置の推定は、被験者位置に対するレーダの全て又は一部の間の電力比テーブルの採用と、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用とを含む、生体情報取得方法。
６０．生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶し、
散乱を検出し、
散乱を散乱クラスタに分類し、
少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、
被験者位置を推定し、
バイオメトリック情報を計算し、
前記散乱検出は、信号強度に関して閾値選択を用いてもよく、前記散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用いてもよく、前記クラスタ選択は、散乱密度び／又は前記散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用してもよい、生体情報取得方法。
６１．生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶し、
散乱を検出し、
散乱を散乱クラスタに分類し、
少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、
被験者位置を推定し、
バイオメトリック情報を計算し、
前記散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用いてもよく、前記散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用いてもよく、前記クラスタ選択は、散乱密度及び／又は前記散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用してもよく、少なくとも１つの被験者の体表の変位を計算し、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを前記変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用してフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、前記フィルタリングされた変位の前記ベースラインとの交点を使用して呼吸間隔を検出し、呼吸数及び／又は心拍数を計算し、前記平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大および最小の平均を含む、生体情報取得方法。

明らかに、上述の教示に照らして、本発明の数々の変更及びバリエーションが、可能である。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲内においてであれば、本明細書において具体的に説明されたのとは異なる方法で実施されてよいことが理解されるべきである。

符号の説明
１００被験者
１０２マイクロ波レーダシステム
１０４送信アンテナ
１０６受信アンテナ
１０８マイクロ波
１１０システムコントローラ
１１２レーダ信号を記憶
１１４レーダ信号の間の差分信号を計算
１１６差分信号の強度を計算及び評価
１１８被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び位置を推定
２００超広帯域ミリ波レーダシステム
２０２超広帯域ミリ波
３００被験者情報
４００生体情報に対応する時系列データを記憶
４０２時系列データ間の差分信号を計算
４０４時系列データ間の差分信号の強度を計算して評価
４０６被験者の呼吸間隔、心拍間隔、位置を推定
５００時系列データの複数の部分を抽出
６００マイクロ波レーダＡ
６０２マイクロ波レーダＢ
６０４異なるレーダによって取得されたレーダ信号の相関を計算
６０６異なるレーダによって取得された同一の被験者位置を検出
７００被験者Ａ
７０２被験者Ｂ
７０４被験者Ｃ
７０６超広帯域ミリ波レーダＡ
７０８超広帯域ミリ波レーダＢ
８００呼吸間隔情報を計算
８０２異なる超広帯域ミリ波レーダの測定座標系を位置合わせ
９００仮想アレイレーダを合成
９０２体複素又は実レーダ画像データを構築
９０４レーダ画像データの電力を計算
９０６クラスタリング技術のうちの１つを呼吸間隔レーダ画像データに適用
９０８すべての被験者のバイオメトリック情報を計算
１０００異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出
１００２ミリ波レーダＡの測定範囲
１００４ミリ波レーダＢの測定範囲
１００６被験者位置に関するすべてのレーダ間の電力比テーブル
１００８被験者位置を推定
１１００レーダＡと被験者Ｂとの間の距離
１１０２レーダＢと被験者Ｂとの間の距離
１２００各レーダに対して各距離における複素又は実レーダデータを構築
１２０２レーダデータの電力を計算
１３００超広帯域ミリ波レーダＣ
１３０２超広帯域ミリ波レーダＤ

Claims

生体情報取得装置であって、
少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数のマイクロ波を被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数のマイクロ波を受信するマイクロ波レーダシステムと、
複数の受信マイクロ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、前記レーダ信号間の差分信号を計算し、前記差分信号の強度を計算および評価し、前記被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を推定するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
生体情報取得装置であって、
少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の超広帯域ミリ波を被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成された超広帯域ミリ波レーダシステムと、
複数の受信超広帯域ミリ波をレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、各位置における前記レーダ信号間の差分信号を計算し、各位置における前記差分信号の強度を計算および評価し、前記被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、各位置における前記差分信号の強度を最小にする時間差により、前記被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を推定するように構成されている、請求項２に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、０．２から１０秒の前記時間差内で、各位置における前記差分信号の強度を最小にする前記時間差により、前記被験者の呼吸間隔を推定するように構成されている、請求項３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、０．１から２秒の前記時間差内で、各位置における前記差分信号の強度を最小にする前記時間差により、前記被験者の心拍間隔を推定するように構成されている、請求項３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、被験者情報を入力し、前記差分信号の強度を最小にする時間差の範囲を前記被験者に調節させるように構成されている、請求項３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、時間領域及び／又は空間領域の各位置における前記差分信号の強度に対して、メディアンフィルタ、移動平均フィルタおよびハンペルフィルタを含む少なくとも１つの平滑化フィルタを、前記被験者の呼吸間隔及び／又は心拍間隔に適用するように構成されている、請求項３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、ある位置において、前記差分信号の強度、呼吸間隔及び／又は心拍間隔の大きな低下が検出されるとき、前記被験者がある位置にいると決定するように構成されている、請求項３に記載の生体情報取得装置。
前記レーダシステムは、複数の送信アンテナ及び／又は複数の受信アンテナを含み、複数の電磁波を複数の方向に送信し、及び／又は複数の方向から反射された複数の電磁波を受信するように構成され、前記回路を備えるコントローラは、少なくとも１つの被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は、位置を推定するように構成されている、請求項１、２又は３に記載の生体情報取得装置。
前記レーダシステムに接続された駆動ユニットをさらに備え、
前記コントローラは、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを測定方向に向けて、少なくとも１人の被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定するように構成されている、請求項１、２又は３に記載の生体情報取得装置。
少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の電磁波を複数の位置に送信し、複数の位置から反射された複数の電磁波を受信するように構成されている複数のレーダシステムをさらに備え、
前記回路を備えるコントローラは、前記レーダシステムを同期させ、周波数分割多元接続技術又は符号分割多元接続を用いて、干渉なしに、複数の被験者の呼吸間隔、心拍間隔及び／又は位置を推定させるように構成されている、請求項１、２又は３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、各位置におけるレーダ信号の変化量を計算し、前記レーダ信号の変化量及び／又は前記レーダ信号の強度を使用して、前記被験者の呼吸の存在及び／又は前記位置における被験者の存在を決定するように構成されている、請求項２又は３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、前記レーダ信号の変化量が減少したとき、及び／又は、時間領域における前記差分信号の強度の変化量が減少したときに、前記被験者が無呼吸又は低呼吸であると決定するように構成されている、請求項２又は３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、前記レーダ信号の変化量画像化したとき、及び／又は、時間領域における前記差分信号の強度の変化量が増加したときに、前記被験者が無呼吸又は低呼吸から回復したと決定するように構成されている、請求項２又は３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、クラウドコンピューティング環境における遠隔データ記憶デバイスを含む少なくとも１つの遠隔サーバに生体情報を送信するように構成されている、請求項１、２、又は３に記載の生体情報取得装置。
生体情報取得方法であって、
生体情報に対応する時系列データを記憶することと、
差分信号を計算することと、
評価のために差分信号強度を計算することと、
被験者の呼吸間隔、心拍間隔、及び／又は位置を推定することとを含む、生体情報取得方法。
前記推定は、前記差分信号の強度を最小にする時間差に基づいて行われる、請求項１６に記載の生体情報取得方法。
矩形窓、Ｂスプライン窓、ハン窓、ハミング窓、およびテューキー窓を含む窓関数のうちの１つを使用して、生体情報に対応する前記時系列データの複数の部分を抽出することをさらに含む、請求項１６又は１７に記載の生体情報取得方法。
生体情報に対応する時系列データの変化量を計算することと、
前記生体情報に対応する時系列データの変化量及び／又は強度を使用して、前記被験者の呼吸の存在及び／又は被験者の存在を決定することとをさらに含む、請求項１６又は１７に記載の生体情報取得方法。
時間領域及び／又は空間領域において、各位置における前記差分信号の強度、前記被験者の呼吸間隔、生体情報に対応する時系列データの変化量、生体情報に対応する時系列データの強度、及び／又は前記被験者の心拍間隔に対して、メディアンフィルタ、移動平均フィルタ、及びハンペルフィルタを含む少なくとも１つの平滑化フィルタを適用することをさらに含む、請求項１６、１７又は１９に記載の生体情報取得方法。
生体情報取得装置であって、
複数のマイクロ波レーダと、前記複数のマイクロ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数のマイクロ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数のマイクロ波を受信するように構成され、
複数の受信マイクロ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダにより取得された前記レーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
生体情報取得装置であって、
複数の超広帯域ミリ波レーダと、前記複数の超広帯域ミリ波レーダそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナとを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダにより取得された前記レーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出するように構成された回路を備えるコントローラとを備える、生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナで、各超広帯域ミリ波レーダから仮想アレイレーダを合成するように構成されている、請求項２２に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、ビームフォーミング技術のうちの１つを使用して、複素又は実レーダ画像データを構築するように構成され、
前記ビームフォーミング技術は、前記生体情報取得装置がＦＭＣＷ超広帯域ミリ波レーダを用いるとき、仮想アレイの、高速時間方向におけるフーリエ変換適用及びチャネル数領域におけるフーリエ変換適用を含んでいる、請求項２３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、レーダ画像データの直流成分を減算するように構成され、
前記レーダ画像データの直流成分は、レーダ画像データの時間平均を含む、請求項２２、２３又は２４に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、レーダ画像データを使用して、複数の人及び／又は動物のターゲット候補を検出し、その位置を推定するようにさらに構成されている、請求項２４又は２５に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、レーダ画像データから呼吸画像データを構築するように構成され、
前記呼吸画像データ構築は、実レーダ画像データへのバンドパスフィルタ適用と、複素レーダ画像データの位相情報へのバンドパスフィルタ適用とを含む、請求項２４、２５、又は２６に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、呼吸間隔レーダ画像データを構築するようにさらに構成され、
前記呼吸間隔レーダ画像データは、前記レーダ画像データの座標のすべて又は一部における呼吸間隔情報を含む、請求項２７に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、クラスタリング技術のうちの１つを使用して、複数の人及び／又は動物ターゲットを検出し、それらの位置を推定するようにさらに構成され、
前記クラスタリング技術は、Ｘ平均アルゴリズム、ｋ平均アルゴリズムを含む、請求項２７又は２８に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、クラスタリング技術のうちの１つを各超広帯域ミリ波レーダにより取得された前記呼吸間隔レーダ画像データに対して個々に適用し、各呼吸間隔レーダ画像データにより取得されたクラスタを合成するように構成されている、請求項２９に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、異なるレーダにより取得された全てのクラスタにおける呼吸間隔情報の間の相関を計算するように構成されている、請求項２９又は３０に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、呼吸間隔情報の最も高い相関値を有する異なるレーダの少なくとも２つのクラスタペアを使用して、異なるレーダの座標系を位置合わせするように構成されている、請求項３１に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、呼吸間隔情報の最も高い相関値を有する異なるレーダの２つのクラスタペアを使用して、異なるレーダの座標系を位置合わせし、異なるレーダのすべてのクラスタペアを使用して、異なるレーダの座標系を位置合わせするように構成され、
呼吸間隔情報の最も高い相関値を有する異なるレーダの２つのクラスタペアによって取得された位置合わせ情報は、異なるレーダのすべてのクラスタペアを使用する位置合わせ手順のための初期値として用いられる、請求項３１に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、異なるレーダにより測定された位置が離れているときに、異なるレーダのクラスタペアを削除するように構成されている、請求項３３に記載の生体情報取得装置。
生体情報取得装置であって、
複数の超広帯域ミリ波レーダと、前記複数の超広帯域ミリ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成されている回路を備えるコントローラとを備え、
前記被験者位置の推定は、前記被験者位置に対する全レーダ間の電力比テーブルの採用を含む、生体情報取得装置。
前記超広帯域ミリ波レーダのうちの少なくとも１つは、２０ミリ秒以下のサンプリングレートで複数の超広帯域ミリ波を送受信する、請求項２２又は３５に記載の生体情報取得装置。
前記超広帯域ミリ波レーダのうちの少なくとも１つは、１から２０ミリ秒のサンプリングレートで複数の超広帯域ミリ波を送受信する、請求項２２又は３５に記載の生体情報取得装置。
生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶することと、
異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算することと、
前記異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出することとを含む、生体情報取得方法。
生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶することと、
呼吸間隔情報を計算することと、
異なるレーダによって取得された同一の被験者位置を検出することと、
異なる超広帯域ミリ波レーダの測定座標系を位置合わせすることとを含む、生体情報取得方法。
生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶することと、
異なるレーダによって取得されたレーダ信号間の相関を計算することと、
前記異なるレーダにより取得された同一の被験者位置を検出することと、
被験者位置を推定することと、
バイオメトリック情報を計算することとを含み、
前記被験者位置の推定は、前記被験者位置に対する全レーダ間の電力比テーブルの採用を含む、生体情報取得方法。
生体情報取得装置であって、
複数の超広帯域ミリ波レーダと、前記複数の超広帯域ミリ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、異なるレーダにより取得されたレーダ信号間の相関を計算し、異なるレーダにより取得された同一の被験者を検出し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、
前記被験者位置の推定は、被験者位置に対する全て又は一部のレーダ間の電力比テーブルの採用と、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用とを含む、生体情報取得装置。
生体情報取得装置であって、
複数の超広帯域ミリ波レーダと、前記複数の超広帯域ミリ波レーダのそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの受信アンテナを含み、複数の超広帯域ミリ波を複数の被験者に送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成され、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、各距離でレーダデータを構築し、前記レーダデータの電力を計算し、呼吸情報を推定し、クラスタリング技術のうちの１つを呼吸間隔レーダデータに適用し、異なるレーダによって取得された同一の被験者を検出し、被験者の位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、
呼吸情報推定は、実レーダデータに対するバンドパスフィルタ適用と、複素レーダ画像データの位相情報に対するバンドパスフィルタ適用とを含み、
前記呼吸間隔レーダデータは、前記レーダ画像データの距離の全て又は一部における呼吸間隔情報を含み、
前記クラスタリング技術は、Ｘ平均アルゴリズム、ｋ平均アルゴリズムを含む、生体情報取得装置。
前記レーダ間の同期精度が１ナノ秒以下である、請求項４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
少なくとも４つのレーダが前記装置の４つの角に位置付けられている、請求項４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
少なくとも３つのレーダが三角形状で位置付けられている、請求項４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
異なるレーダの測定方向は異なる、請求項４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
複数のレーダサイトが用いられる、請求項４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
前記装置は、テレビ、セル電話機、又は充電機能を有するデバイスに設置される、請求項４１又は４２に記載の生体情報取得装置。
生体情報取得装置であって、
少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを含み、少なくとも１人の被験者に複数の超広帯域ミリ波を送信し、前記被験者によって反射された複数の超広帯域ミリ波を受信するように構成された少なくとも１つの超広帯域ミリ波レーダと、
複数の受信超広帯域ミリ波を複数のレーダ信号に変換し、前記レーダ信号を記憶し、散乱を検出し、散乱を散乱クラスタに分類し、少なくとも１つの散乱クラスタを選択し、被験者位置を推定し、バイオメトリック情報を計算するように構成された回路を備えるコントローラとを備え、
前記散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用い、
前記散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用い、
前記クラスタ選択は、散乱密度及び／又は前記散乱クラスタと前記レーダとの間の距離を使用する、生体情報取得装置。
前記被験者位置は、前記選択された散乱クラスタに属する散乱の重心により推定される、請求項４９に記載の生体情報取得装置。
前記被験者位置の推定は、散乱の信号強度と、前記選択された散乱クラスタに属する前記散乱の重心と散乱との間の距離を使用する、請求項４９に記載の生体情報取得装置。
前記超広帯域ミリ波レーダは、複数の超広帯域ミリ波を不規則な間隔で送信し、前記回路を備えるコントローラは、前記選択された散乱クラスタのレーダ信号に位相アンラッピングを適用するようにさらに構成されている、請求項４９に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、少なくとも１人の被験者の体表の変位を計算し、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを前記変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用してフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、前記フィルタリングされた変位と前記ベースラインとの交点を使用して呼吸間隔を検出し、呼吸数及び／又は心拍数を計算するようにさらに構成され、
前記平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大および最小の平均を含む、請求項４９に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、最大電力における前記変位の周波数を計算するようにさらに構成され、
前記変位に適用されるローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つは、少なくとも最大電力での前記変位の周波数を通過する、請求項５３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、最大電力における変位の周波数を計算し、前記最大電力における変位の周波数から呼吸間隔を推定するようにさらに構成され、
前記フィルタリングされた変位のベースラインを計算するために使用される前記平滑化フィルタのウインドウ幅は、前記推定された呼吸間隔以上である、請求項５３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、前記変位又は前記フィルタリングされた変位の変動幅を計算し、無呼吸又は呼吸停止が発生している、又は前記レーダ信号が呼吸信号を含まないと判断するようにさらに構成されている、請求項５３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、変動の小さい変位の一部を抽出し、バンドパスフィルタのうちの１つを前記抽出された変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用して前記抽出されたフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、前記抽出されたフィルタリングされた変位の前記抽出されたフィルタリングされた変位とベースラインとの交点を使用して心拍間隔を検出し、心拍数を計算するようにさらに構成され、
前記平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大および最小の平均を含む、請求項５３に記載の生体情報取得装置。
前記回路を備えるコントローラは、呼吸間隔の中央値及び／又は心拍間隔の中央値から呼吸数及び／又は心拍数を推定するように構成されている、請求項５３又は５７に記載の生体情報取得装置。
生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶することと、
異なるレーダにより取得されたレーダ信号間の相関を計算することと、
異なるレーダにより取得された同一の被験者を検出することと、
被験者位置を推定することと、
バイオメトリック情報を計算することとを含み、
前記被験者位置の推定は、被験者位置に対するレーダの全て又は一部の間の電力比テーブルの採用と、レーダの全て又は一部の距離情報を使用する三角測量の採用とを含む、生体情報取得方法。
生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶することと、
散乱を検出することと、
散乱を散乱クラスタに分類することと、
少なくとも１つの散乱クラスタを選択することと、
被験者位置を推定することと、
バイオメトリック情報を計算することとを含み、
前記散乱検出は、信号強度に関して閾値選択を用い、前記散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用い、前記クラスタ選択は、散乱密度び／又は前記散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用する、生体情報取得方法。
生体情報取得方法であって、
複数のレーダ信号を記憶することと、
散乱を検出することと、
散乱を散乱クラスタに分類することと、
少なくとも１つの散乱クラスタを選択することと、
被験者位置を推定することと、
バイオメトリック情報を計算することとを含み、
前記散乱検出は、信号強度に関する閾値選択を用い、前記散乱分類は、ノイズを有するアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリングを含むクラスタリングアルゴリズムのうちの１つを用い、前記クラスタ選択は、散乱密度及び／又は前記散乱クラスタとレーダとの間の距離を使用し、少なくとも１つの被験者の体表の変位を計算し、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを前記変位に適用し、平滑化フィルタのうちの１つを使用してフィルタリングされた変位のベースラインを計算し、前記フィルタリングされた変位と前記ベースラインとの交点を使用して呼吸間隔を検出し、呼吸数及び／又は心拍数を計算し、前記平滑化フィルタは、移動平均、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、指数平滑化、バターワースフィルタ、スライディングウインドウを使用する最大および最小の平均を含む、生体情報取得方法。