特許ウォッチ

公開番号2024157978
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072698
出願日2023-04-26
発明の名称電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラム
出願人京セラ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 13/52 20060101AFI20241031BHJP(測定;試験)
要約【課題】電波の送受信により心拍を良好な精度で検出し得る電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】電子機器は、送信波として送信される送信信号、及び送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、監視対象を検出する信号処理部を備える。信号処理部は、送信波及び反射波に基づいて算出された時間周波数解析情報を、予め得られた心音波形の基底情報を用いて非負値行列因子分解することによって、監視対象の心音波形を生成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出する信号処理部を備える電子機器であって、
前記信号処理部は、
前記送信波及び前記反射波に基づいて算出された時間周波数解析情報を、予め得られた心音波形の基底情報を用いて非負値行列因子分解することによって、
前記監視対象の心音波形を生成する、電子機器。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出する信号処理部を備える電子機器であって、
前記信号処理部は、
前記送信波及び前記反射波に基づいて第１の時間周波数解析情報Ｙ１を生成し、
半教師あり非負値行列因子分解によって、
前記第１の時間周波数解析情報Ｙ１を、周波数基底行列Ｆ及びＨと、アクティベーション行列Ｇ及びＵとを用いてＹ１＝ＦＧ＋ＨＵとして、周波数基底行列Ｆを予め得られた基準の心音波形から得られる周波数基底行列として、所定のコスト関数を用いて前記アクティベーション行列Ｇを算出し、
前記周波数基底行列Ｆと前記アクティベーション行列Ｇの積ＦＧに基づいて、前記監視対象の心音波形を生成する、電子機器。
【請求項３】
前記信号処理部は、
前記周波数基底行列Ｆ及びＨの基底ベクトル数をＬとした場合、
前記周波数基底行列Ｆと前記アクティベーション行列Ｇの積ＦＧに基づいて生成された心音波形について、
特異スペクトル変換法による異常度α（ｔ）を、
JPEG
2024157978000039.jpg
15
141
として定義して、
前記異常度α（ｔ）が最小になる際の前記基底ベクトル数Ｌを用いて、前記心音波形を再度生成する、請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記信号処理部は、
搭乗者が搭乗している移動体の動きが所定以下の場合の前記搭乗者の心音波形に対する第２の時間周波数解析情報Ｙ２を生成し、
非負値行列因子分解によって、コスト関数を用いて、前記第２の時間周波数解析情報Ｙ２を、前記基底行列Ｆとアクティベーション行列Ｑとの積、Ｙ２＝ＦＱで表すことにより、前記基底行列Ｆを更新する、請求項２に記載の電子機器。
【請求項５】
前記移動体の速度が所定以下の場合に、前記搭乗者が搭乗している移動体の動きが所定以下とする、請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記搭乗者は前記監視対象と同一人物とする、請求項４に記載の電子機器。
【請求項７】
前記移動体の内部に設置される、請求項４に記載の電子機器。
【請求項８】
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出するステップと、
前記送信波及び前記反射波に基づいて第１の時間周波数解析情報Ｙ１を生成するステップと、
半教師あり非負値行列因子分解によって、
前記第１の時間周波数解析情報Ｙ１を、周波数基底行列Ｆ及びＨと、アクティベーション行列Ｇ及びＵとを用いてＹ１＝ＦＧ＋ＨＵとして、周波数基底行列Ｆを予め得られた基準の心音波形から得られる周波数基底行列として、所定のコスト関数を用いて前記アクティベーション行列Ｇを算出するステップと、
前記周波数基底行列Ｆと前記アクティベーション行列Ｇの積ＦＧに基づいて、前記監視対象の心音波形を生成するステップと、
を含む、電子機器の制御方法。
【請求項９】
電子機器に、
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出するステップと、
前記送信波及び前記反射波に基づいて第１の時間周波数解析情報Ｙ１を生成するステップと、
半教師あり非負値行列因子分解によって、
前記第１の時間周波数解析情報Ｙ１を、周波数基底行列Ｆ及びＨと、アクティベーション行列Ｇ及びＵとを用いてＹ１＝ＦＧ＋ＨＵとして、周波数基底行列Ｆを予め得られた基準の心音波形から得られる周波数基底行列として、所定のコスト関数を用いて前記アクティベーション行列Ｇを算出するステップと、
前記周波数基底行列Ｆと前記アクティベーション行列Ｇの積ＦＧに基づいて、前記監視対象の心音波形を生成するステップと、
を実行させる、プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に関連する産業などの分野において、自車両と所定の物体との間の距離などを測定する技術が重要視されている。特に、近年、ミリ波のような電波を送信し、障害物などの物体に反射した反射波を受信することで、物体との間の距離などを測定するレーダ（RADAR（Radio Detecting and Ranging））の技術が、種々研究されている。このような距離などを測定する技術の重要性は、運転者の運転をアシストする技術、及び、運転の一部又は全部を自動化する自動運転に関連する技術の発展に伴い、今後ますます高まると予想される。
【０００３】
また、例えば人体などの生体から発される音（生体音）を取得して解析する技術について、種々の提案がされている。例えば特許文献１は、呼吸音のような生体音に含まれる複数種類の音を分離解析する技術を提案している。特許文献２は、センシングにより得られる信号が連続的に発生する時系列データを複数のクラスに分類する際の精度を向上させ得る技術を提案している。特許文献３は、収束性が保証されたアルゴリズムにより基底スペクトルを学習することができる信号解析の手法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１５／１４５７５４号
特開２０１７－１５１８７２号公報
特開２０１８－１３６３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
心拍のような微弱な振動を、例えばミリ波のような電波の送受信により良好な精度で検出できれば、多種多様な分野において役立つことが期待できる。
【０００６】
本開示の目的は、電波の送受信により心拍を良好な精度で検出し得る電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る電子機器は、
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出する信号処理部を備える。
前記信号処理部は、
前記送信波及び前記反射波に基づいて算出された時間周波数解析情報を、予め得られた心音波形の基底情報を用いて非負値行列因子分解することによって、
前記監視対象の心音波形を生成する。
【０００８】
一実施形態に係る電子機器は、
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出する信号処理部を備える。
前記信号処理部は、
前記送信波及び前記反射波に基づいて第１の時間周波数解析情報Ｙ１を生成し、
半教師あり非負値行列因子分解によって、
前記第１の時間周波数解析情報Ｙ１を、周波数基底行列Ｆ及びＨと、アクティベーション行列Ｇ及びＵとを用いてＹ１＝ＦＧ＋ＨＵとして、周波数基底行列Ｆを予め得られた基準の心音波形から得られる周波数基底行列として、所定のコスト関数を用いて前記アクティベーション行列Ｇを算出し、
前記周波数基底行列Ｆと前記アクティベーション行列Ｇの積ＦＧに基づいて、前記監視対象の心音波形を生成する。
【０００９】
一実施形態に係る電子機器の制御方法は、
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出するステップと、
前記送信波及び前記反射波に基づいて第１の時間周波数解析情報Ｙ１を生成するステップと、
半教師あり非負値行列因子分解によって、
前記第１の時間周波数解析情報Ｙ１を、周波数基底行列Ｆ及びＨと、アクティベーション行列Ｇ及びＵとを用いてＹ１＝ＦＧ＋ＨＵとして、周波数基底行列Ｆを予め得られた基準の心音波形から得られる周波数基底行列として、所定のコスト関数を用いて前記アクティベーション行列Ｇを算出するステップと、
前記周波数基底行列Ｆと前記アクティベーション行列Ｇの積ＦＧに基づいて、前記監視対象の心音波形を生成するステップと、
を含む。
【００１０】
一実施形態に係るプログラムは、
電子機器に、
送信波として送信される送信信号、及び前記送信波が監視対象に反射した反射波として受信される受信信号に基づいて、前記監視対象を検出するステップと、
前記送信波及び前記反射波に基づいて第１の時間周波数解析情報Ｙ１を生成するステップと、
半教師あり非負値行列因子分解によって、
前記第１の時間周波数解析情報Ｙ１を、周波数基底行列Ｆ及びＨと、アクティベーション行列Ｇ及びＵとを用いてＹ１＝ＦＧ＋ＨＵとして、周波数基底行列Ｆを予め得られた基準の心音波形から得られる周波数基底行列として、所定のコスト関数を用いて前記アクティベーション行列Ｇを算出するステップと、
前記周波数基底行列Ｆと前記アクティベーション行列Ｇの積ＦＧに基づいて、前記監視対象の心音波形を生成するステップと、
を実行させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許