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公開番号2025088743
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2024203589
出願日2024-11-22
発明の名称呼吸監視のための方法、システム、及びデバイス
出願人コーボユーエス,インコーポレイティド
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01S 7/292 20060101AFI20250604BHJP(測定;試験)
要約【課題】本開示の実施形態は、呼吸検出及び監視のための方法、システム、及びデバイスである。
【解決手段】データインターフェースを介して、第1のパラメータを受信することと、受信機を介して、複数の信号を受信することと、複数の信号からチャネルインパルス応答を生成することと、第1のパラメータに基づいて、チャネルインパルス応答の一部分を選択することと、チャネルインパルス応答の一部分から、修正された信号を生成することであって、修正された信号が、クラッタが除去された状態のチャネルインパルス応答の一部分である、生成することと、修正された信号から複数の回帰線を生成することと、複数の回帰線に基づいて複数の時間を計算することであって、複数の回帰線の各々が、複数の時間のうちの1つでゼロを通過する、計算することと、複数の時間に基づいてゼロ交差時間を推定することと、ゼロ交差時間に基づいて呼吸レート推定値を生成することと、を含む、呼吸検出及び監視のための方法、システム、及びデバイスを含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
呼吸検出及び監視のための方法であって、
データインターフェースを介して、第１のパラメータを受信することと、
受信機を介して、複数の信号を受信することと、
前記複数の信号からチャネルインパルス応答を生成することと、
前記第１のパラメータに基づいて、前記チャネルインパルス応答の一部分を選択することと、
前記チャネルインパルス応答の前記一部分から、修正された信号を生成することであって、前記修正された信号が、クラッタが除去された状態の前記チャネルインパルス応答の前記一部分である、生成することと、
前記修正された信号から複数の回帰線を生成することと、
前記複数の回帰線に基づいて複数の時間を計算することであって、前記複数の回帰線の各々が、前記複数の時間のうちの１つでゼロを通過する、計算することと、
前記複数の時間に基づいてゼロ交差時間を推定することと、
前記ゼロ交差時間に基づいて、呼吸レート推定値を生成することと、を含む、方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記ゼロ交差時間における前記修正された信号の変化の方向に基づいて、前記ゼロ交差時間をソートすることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
コスト行列に基づいて、推定されたゼロ交差時間を追跡することであって、前記コスト行列が、前記推定されたゼロ交差時間と追跡において記憶されたゼロ交差時間との間の差に基づく、追跡することと、
ゲーティング制約が満たされている場合に、前記推定されたゼロ交差時間を前記追跡に割り当てることと、を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記チャネルインパルス応答が、チャネルインパルス応答推定値である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記呼吸レート推定値が、複数の時間ステップの各々で生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
１つ以上の信頼基準に基づいて、偽ゼロ交差時間検出を検出することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記クラッタが、環境内の背景反響を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
デバイスであって、
受信機と、
命令を記憶する非一時的メモリと、
１つ以上のプロセッサと、を備え、前記１つ以上のプロセッサが、前記デバイスに、
データインターフェースを介して、第１のパラメータを受信することと、
受信機を介して、複数の信号を受信することと、
前記複数の信号からチャネルインパルス応答を生成することと、
前記第１のパラメータに基づいて、前記チャネルインパルス応答の一部分を選択することと、
前記チャネルインパルス応答の前記一部分から、修正された信号を生成することであって、前記修正された信号が、クラッタが除去された状態の前記チャネルインパルス応答の前記一部分である、生成することと、
前記修正された信号から複数の回帰線を生成することと、
前記複数の回帰線に基づいて複数の時間を計算することであって、前記複数の回帰線の各々が、前記複数の時間のうちの１つでゼロを通過する、計算することと、
前記複数の時間に基づいてゼロ交差時間を推定することと、
前記ゼロ交差時間に基づいて、呼吸レート推定値を生成することと、を含む動作を実施させる前記命令を実行するように構成されている、デバイス。
【請求項９】
１つ以上のプロセッサが、
前記ゼロ交差時間における前記修正された信号の変化の方向に基づいて、前記ゼロ交差時間をソートすることを含む命令を実行するように更に構成されている、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
１つ以上のプロセッサが、
コスト行列に基づいて、推定されたゼロ交差時間を追跡することであって、前記コスト行列が、前記推定されたゼロ交差時間と追跡において記憶されたゼロ交差時間との間の差に基づく、追跡することと、
ゲーティング制約が満たされている場合に、前記推定されたゼロ交差時間を前記追跡に割り当てることと、を含む命令を実行するように更に構成されている、請求項９に記載のデバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
出願の相互参照
本出願は、２０２３年１１月３０日に出願され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる「呼吸監視のための方法、システム、及びデバイス」と題された米国仮特許出願第６３／６０４，６５８号の優先権及び利益を主張する。
続きを表示（約 2,400 文字）【０００２】
本開示は、呼吸検出及び監視のためのレーダデバイス、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
超広帯域ベースのレーダを含むレーダシステムは、伝搬チャネル測定を得る手段を提供することによって環境を感知するために使用することができる。伝搬チャネルは、環境上の送信された信号の反射に起因する。チャネル測定は、通常、周期的チャネルインパルス応答推定（ＣＩＲＥ）の集合の形態をとる。各ＣＩＲＥの複素構成要素（タップ）は、反射信号の伝搬遅延に対応し、したがって反射ターゲットの距離に対応する。
【０００４】
呼吸から生じるものなどの反射標的の小さな移動は、呼吸標的距離に対応するＣＩＲＥタップの経時的な変化をもたらす。呼吸は通常、ほぼ周期的な動作であるため、この後者のＣＩＲＥタップは、同じパターンに従って変化し得る。したがって、呼吸検出監視アルゴリズムは、古典的に、いくつかの周波数分析方法（短時間フーリエ変換、ウェーブレット、ＭＵＳＩＣ、．．．）のいずれかを全てのＣＩＲＥタップに適用して、それらのうちのいくつかにおける周期的変動の存在を検出することからなる。この周期的変動は、呼吸している人の存在を示し、呼吸レート推定値を提供する。
【０００５】
しかしながら、周波数分析方法は、対象の動作、不規則な呼吸パターン、又は急速な呼吸レートの変化に対して堅牢ではない。更に、これらは処理要求のために高い複雑性を有する。
【０００６】
したがって、呼吸監視及び検出のための改善されたシステム及び方法が必要である。
【発明の概要】
【０００７】
例示的な態様では、本開示は、呼吸検出及び監視のための方法を対象とする。方法は、また、データインターフェースを介して、第１のパラメータを受信することと、受信機を介して、複数の信号を受信することと、複数の信号からチャネルインパルス応答を生成することと、第１のパラメータに基づいて、チャネルインパルス応答の一部分を選択することと、チャネルインパルス応答の一部分から、修正された信号を生成することであって、修正された信号が、クラッタが除去された状態のチャネルインパルス応答の一部分である、生成することと、修正された信号から複数の回帰線を生成することと、複数の回帰線に基づいて複数の時間を計算することであって、複数の回帰線の各々が、複数の時間のうちの１つでゼロを通過する、計算することと、複数の時間に基づいてゼロ交差時間を推定することと、又はゼロ交差時間に基づいて呼吸レート推定値を生成することと、を含む。
【０００８】
いくつかの態様では、実装は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。方法は、ゼロ交差時間における修正された信号の変化の方向に基づいて、ゼロ交差時間をソートすることを含み得る。コスト行列は、推定されたゼロ交差時間と追跡において記憶されたゼロ交差時間との間の差に基づいてもよい。方法は、ゲーティング制約が満たされている場合に、推定されたゼロ交差時間を追跡に割り当てることを含み得る。チャネルインパルス応答は、チャネルインパルス応答推定値である。呼吸レート推定値は、複数の時間ステップの各々で生成される。方法は、１つ以上の信頼基準に基づいて、偽ゼロ交差時間検出を検出することを含み得る。クラッタは、環境内の背景反響を含み得る。
【０００９】
例示的な態様では、本開示は、デバイスを対象とする。デバイスはまた、受信機と、命令を記憶する非一時的メモリと、１つ以上のプロセッサと、を含み、１つ以上のプロセッサは、デバイスに、データインターフェースを介して、第１のパラメータを受信することと、受信機を介して、複数の信号を受信することと、複数の信号からチャネルインパルス応答を生成することと、第１のパラメータに基づいて、チャネルインパルス応答の一部分を選択することと、チャネルインパルス応答の一部分から、修正された信号を生成することであって、修正された信号が、クラッタが除去された状態のチャネルインパルス応答の一部分である、生成することと、修正された信号から複数の回帰線を生成することと、複数の回帰線に基づいて複数の時間を計算することであって、複数の回帰線の各々が、複数の時間のうちの１つでゼロを通過する、計算することと、複数の時間に基づいてゼロ交差時間を推定することと、ゼロ交差時間に基づいて、呼吸レート推定値を生成することと、を含み得る動作を実施させる命令を実行するように構成されている。
【００１０】
いくつかの態様では、実装は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。１つ以上のプロセッサが、ゼロ交差時間における修正された信号の変化の方向に基づいて、ゼロ交差時間をソートすることを含み得る命令を実行するように更に構成される、デバイス。１つ以上のプロセッサは、コスト行列に基づいて推定されたゼロ交差時間を追跡することであって、コスト行列が、推定されたゼロ交差時間と追跡において記憶されたゼロ交差時間との間の差に基づく、追跡することと、ゲーティング制約が満たされている場合に、推定されたゼロ交差時間を追跡に割り当てることと、を含み得る命令を実行するように更に構成される。チャネルインパルス応答は、チャネルインパルス応答推定値である。呼吸レート推定値は、複数の時間ステップの各々で生成される。１つ以上のプロセッサは、１つ以上の信頼基準に基づいて、偽ゼロ交差時間検出を検出することを含み得る命令を実行するように更に構成される。環境内の背景反響を含み得るクラッタ。
（【００１１】以降は省略されています）

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