JPWO2021171091A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
JPWO2021171091A5
JPWO2021171091A5 JP2022552255A JP2022552255A JPWO2021171091A5 JP WO2021171091 A5 JPWO2021171091 A5 JP WO2021171091A5 JP 2022552255 A JP2022552255 A JP 2022552255A JP 2022552255 A JP2022552255 A JP 2022552255A JP WO2021171091 A5 JPWO2021171091 A5 JP WO2021171091A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
biometric information
subject
acquisition device
radars
information acquisition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022552255A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023533883A (en
Publication date
Application filed filed Critical
Priority claimed from PCT/IB2021/000113 external-priority patent/WO2021171091A2/en
Publication of JP2023533883A publication Critical patent/JP2023533883A/en
Publication of JPWO2021171091A5 publication Critical patent/JPWO2021171091A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Claims (21)

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対象者に送信し、前記対象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及び評価し、前記対象者の呼吸間隔、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。
A biometric information acquisition device,
an ultra-wideband millimeter wave radar system including at least one transmitting antenna and at least one receiving antenna, configured to transmit a plurality of ultra-wideband millimeter waves to a target and receive a plurality of ultra-wideband millimeter waves reflected by the target ;
and a controller having circuitry configured to convert a plurality of received ultra-wideband millimeter waves into radar signals, store the radar signals, calculate a differential signal between the radar signals at each position, calculate and evaluate strength of the differential signal at each position, and estimate a respiratory interval, a heartbeat interval, and/or a position of the subject .
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、前記対象者の呼吸間隔、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、請求項に記載の生体情報取得装置。 The biometric information acquisition device of claim 1, wherein the controller equipped with the circuit is configured to estimate the subject 's respiratory interval, heart rate interval , and/or position based on the time difference that minimizes the strength of the differential signal at each position. 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、前記対象者の呼吸間隔を推定するように構成されている、請求項に記載の生体情報取得装置。 The bioinformation acquisition device of claim 2, wherein the controller having the circuit is configured to estimate the subject 's breathing interval using the time difference that minimizes the strength of the differential signal at each position within the time difference of 0.2 to 10 seconds. 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、前記対象者の心拍間隔を推定するように構成されている、請求項に記載の生体情報取得装置。 The bioinformation acquisition device of claim 2, wherein the controller having the circuit is configured to estimate the subject 's heart beat interval using the time difference that minimizes the strength of the differential signal at each position within the time difference of 0.1 to 2 seconds. 前記回路を備えるコントローラは、対象者情報を入力し、前記差分信号の強度を最小にする時間差の範囲を前記対象者に調節させるように構成されている、請求項に記載の生体情報取得装置。 The biometric information acquisition device of claim 2 , wherein the controller having the circuit is configured to input subject information and have the subject adjust the range of time difference that minimizes the strength of the differential signal. 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に大きな低下が検出されるとき、前記対象者と決定するように構成されている、請求項に記載の生体情報取得装置。 The biometric information acquisition device of claim 2 , wherein the controller including the circuit is configured to determine that the subject is a person when a significant drop in the strength of the differential signal is detected at a certain position. 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つの対象者の呼吸間隔、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又は2に記載の生体情報取得装置。
the radar system includes a plurality of transmitting antennas and/or a plurality of receiving antennas and is configured to transmit a plurality of electromagnetic waves in a plurality of directions and/or receive a plurality of electromagnetic waves reflected from a plurality of directions ;
The biometric information acquisition device according to claim 1 or 2 , wherein the controller including the circuit is configured to estimate at least one respiratory interval, heart rate interval, and/or position of the subject.
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、前記送信アンテナ及び前記受信アンテナを測定方向に向けて、少なくとも1人の対象者の呼吸間隔、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又は2に記載の生体情報取得装置。
a drive unit connected to the radar system;
The biometric information acquisition device of claim 1 or 2, wherein the controller is configured to direct the transmitting antenna and the receiving antenna in a measurement direction to estimate a breathing interval, a heartbeat interval, and/or a position of at least one subject.
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、複数の対象者の呼吸間隔、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又はに記載の生体情報取得装置。
and a plurality of radar systems including at least one transmitting antenna and at least one receiving antenna configured to transmit a plurality of electromagnetic waves to a plurality of locations and receive a plurality of electromagnetic waves reflected from the plurality of locations;
The biometric information acquisition device of claim 1 or 2, wherein the controller comprising the circuit is configured to synchronize the radar system to estimate breathing intervals, heart rate intervals , and/or positions of multiple subjects without interference using frequency division multiple access technology or code division multiple access.
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、前記対象者の呼吸の存在及び/又は前記位置における対象者の存在を決定するように構成されている、請求項に記載の生体情報取得装置。 3. The biometric information acquisition device of claim 2, wherein the controller comprising the circuit is configured to calculate an amount of change in the radar signal at each location and to use the amount of change in the radar signal and/or the strength of the radar signal to determine the presence of breathing of the subject and/or the presence of a subject at the location. 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、前記対象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、請求項に記載の生体情報取得装置。 3. The bioinformation acquisition device of claim 2, wherein the controller including the circuit is configured to determine that the subject is experiencing apnea or hypopnea when the amount of change in the radar signal decreases and/or when the amount of change in the intensity of the difference signal in the time domain decreases. 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、前記対象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、請求項に記載の生体情報取得装置。 The bioinformation acquisition device of claim 2, wherein the controller including the circuit is configured to determine that the subject has recovered from apnea or hypopnea when the change in the radar signal is imaged and/or when the change in the intensity of the differential signal in the time domain increases. 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、
対象者の呼吸間隔、心拍間隔、及び/又は位置を推定することを含む、生体情報取得方法。
A biometric information acquisition method, comprising:
storing time series data corresponding to the biometric information;
Calculating a difference signal;
calculating a differential signal strength for evaluation;
A method for acquiring biometric information, comprising estimating a subject 's breathing interval, heart rate interval, and/or position.
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1に記載の生体情報取得方法。 The method for acquiring biometric information according to claim 13 , wherein the estimation is performed based on a time difference that minimizes an intensity of the differential signal. 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、前記対象者の呼吸の存在及び/又は対象者の存在を決定することとをさらに含む、請求項1又は1に記載の生体情報取得方法。
Calculating an amount of change in time series data corresponding to the biological information;
The method of acquiring biometric information according to claim 13 or 14, further comprising: determining the presence of breathing of the subject and/or the presence of the subject using a change amount and/or intensity of time series data corresponding to the biometric information.
生体情報取得装置であって、
複数のマイクロ波レーダであって、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対象者に送信し、前記対象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マイクロ波レーダと、
前記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、異なるマイクロ波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、異なるマイクロ波レーダにより取得された同一の対象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。
A biometric information acquisition device,
a plurality of microwave radars , each of the plurality of microwave radars including at least one transmitting antenna and at least one receiving antenna, configured to transmit a plurality of microwaves to a plurality of subjects and receive a plurality of microwaves reflected by the subjects ;
a controller including a circuit configured to convert the plurality of received microwaves into a plurality of radar signals, store the radar signals, calculate correlations between the radar signals acquired by different microwave radars, and detect the same target position acquired by different microwave radars ;
A biological information acquisition device comprising :
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であって、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対象者に送信し、前記対象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、複数のマイクロ波レーダと、
前記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、異なるマイクロ波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、異なるマイクロ波レーダにより取得された同一の対象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。
A biometric information acquisition device,
A plurality of microwave radars , each of the plurality of ultra-wideband millimeter wave radars including at least one transmitting antenna and at least one receiving antenna, configured to transmit a plurality of ultra-wideband millimeter waves to a plurality of subjects and receive a plurality of ultra-wideband millimeter waves reflected by the subjects ;
a controller including a circuit configured to convert the plurality of received ultra-wideband millimeter waves into a plurality of radar signals, store the radar signals, calculate correlations between the radar signals acquired by different microwave radars , and detect the same target position acquired by different microwave radars ;
A biometric information acquisition device comprising:
前記回路を備えるコントローラは、クラスタリング技術を使用して、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
請求項17に記載の生体情報取得装置。
The controller comprising the circuitry is further configured to detect and estimate positions of a plurality of human and/or animal targets using a clustering technique .
The biological information acquiring device according to claim 17 .
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18に記載の生体情報取得装置。 The biometric information acquisition device of claim 18, wherein the controller including the circuit is configured to align coordinate systems of the different radars using at least two cluster pairs of different radars having the highest correlation value of breathing interval information. 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18に記載の生体情報取得装置。
A controller including the circuit is configured to align the coordinate systems of the different radars using two cluster pairs of the different radars having the highest correlation value of the breathing interval information, and align the coordinate systems of the different radars using all cluster pairs of the different radars;
The biometric information acquisition device of claim 18, wherein the alignment information acquired by two cluster pairs of different radars having the highest correlation value of the breathing interval information is used as an initial value for the alignment procedure using all cluster pairs of different radars.
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であって、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対象者に送信し、前記対象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、複数のマイクロ波レーダと
前記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対象者を検出し、対象者位置を推定し、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、
前記対象者位置の推定は、前記対象者位置に対する全レーダ間の電力比の採用を含む、
生体情報取得装置。
A biometric information acquisition device,
A plurality of microwave radars, each of the plurality of ultra-wideband millimeter wave radars including at least one transmitting antenna and at least one receiving antenna, configured to transmit a plurality of ultra-wideband millimeter waves to a plurality of subjects and receive a plurality of ultra-wideband millimeter waves reflected by the subjects ;
a controller comprising circuitry configured to convert the plurality of received ultra-wideband millimeter waves into a plurality of radar signals, store the radar signals, calculate correlations between the radar signals acquired by different radars, detect the same subject acquired by the different radars, estimate a subject position, and calculate biometric information ;
Equipped with
The estimation of the subject's location includes employing a power ratio table between all radars for the subject's location.
Biometric information acquisition device.
JP2022552255A 2020-02-27 2021-03-01 Biometric information acquisition device and biometric information acquisition method Pending JP2023533883A (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062982064P 2020-02-27 2020-02-27
US62/982,064 2020-02-27
US202163143905P 2021-01-31 2021-01-31
US63/143,905 2021-01-31
US202163151774P 2021-02-21 2021-02-21
US63/151,774 2021-02-21
PCT/IB2021/000113 WO2021171091A2 (en) 2020-02-27 2021-03-01 Vital information acquisition apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023533883A JP2023533883A (en) 2023-08-07
JPWO2021171091A5 true JPWO2021171091A5 (en) 2024-04-08

Family

ID=75497966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022552255A Pending JP2023533883A (en) 2020-02-27 2021-03-01 Biometric information acquisition device and biometric information acquisition method

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230112537A1 (en)
EP (1) EP4110174A2 (en)
JP (1) JP2023533883A (en)
WO (1) WO2021171091A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114052692B (en) * 2021-10-26 2024-01-16 珠海脉动时代健康科技有限公司 Heart rate analysis method and equipment based on millimeter wave radar
WO2023089372A2 (en) * 2021-11-05 2023-05-25 Takuya Sakamoto Vital information acquisition apparatus and method
JP2024035597A (en) * 2022-09-02 2024-03-14 株式会社Soken Occupant position estimation device and occupant position estimation method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7916066B1 (en) * 2006-04-27 2011-03-29 Josef Osterweil Method and apparatus for a body position monitor and fall detector using radar
JP4855172B2 (en) 2006-07-31 2012-01-18 シャープ株式会社 Biological information measuring device, management device, and biological information communication system
US20100152600A1 (en) * 2008-04-03 2010-06-17 Kai Sensors, Inc. Non-contact physiologic motion sensors and methods for use
RS20140247A1 (en) 2014-05-14 2015-12-31 Novelic D.O.O. Radar sensor operating in millimetre wave frequency range for detection of signs of life and method of its operation
WO2016205891A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Resmed Limited Diagnosis and monitoring of cardio-respiratory disorders
CN106054156B (en) * 2016-06-22 2018-05-04 中国人民解放军第四军医大学 A kind of static human body target identification and localization method based on UWB MIMO bioradars
US11412937B2 (en) * 2017-03-29 2022-08-16 Texas Instruments Incorporated Multi-person vital signs monitoring using millimeter wave (mm-wave) signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111481184B (en) Multi-target respiration heart rate monitoring method and system based on millimeter wave radar technology
US11850027B2 (en) Multi-person vital signs monitoring using millimeter wave (mm-wave) signals
Wang et al. mmHRV: Contactless heart rate variability monitoring using millimeter-wave radio
US11337614B2 (en) Multi-target vital sign detection system and method
US20100249630A1 (en) Systems and methods for respiratory rate measurement
Paterniani et al. Radar-based monitoring of vital signs: A tutorial overview
CN111856455A (en) Multi-target heart rate and respiration measuring method and system matched with different radar bandwidths
JP2023533883A (en) Biometric information acquisition device and biometric information acquisition method
EP3879302A1 (en) Method, system, and computer program product for automatic multi object localization and/or vital sign monitoring
Goldfine et al. Respiratory rate monitoring in clinical environments with a contactless ultra-wideband impulse radar-based sensor system
Wang et al. Vimo: Vital sign monitoring using commodity millimeter wave radio
Seflek et al. Small motion detection and non-contact vital signs monitoring with continuous wave doppler radars
Will et al. Instantaneous heartbeat detection using a cross-correlation based template matching for continuous wave radar systems
Giordano et al. Survey, analysis and comparison of radar technologies for embedded vital sign monitoring
JPWO2021171091A5 (en)
Choi et al. Improved heartbeat detection by exploiting temporal phase coherency in FMCW radar
CN115736886A (en) Multi-target respiration rate parameter estimation method based on millimeter wave radar
Moadi et al. Low cost IR-UWB radar for multisubject non-contact vital sign detection
KR20230077607A (en) Apparatus and method for determining a distance for measuring heartbeat based on temporal phase coherency
Lopes et al. Equivalent pipeline processing for IR-UWB and FMCW radar comparison in vital signs monitoring applications
KR20230123699A (en) Non-contact biosignal measurement system and method
Mikhelson et al. Remote sensing of heart rate using millimeter-wave interferometry and probabilistic interpolation
Bo et al. Design and implementation of a 2.45 GHz RF sensor for non-contacting monitoring vital signs
Čuljak et al. UWB Platform for Vital Signs Detection and Monitoring
Wickramarachchi et al. Comparison of IR-UWB Radar SoC for Non-Contact Biomedical Application