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公開番号2025139354
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038245
出願日2024-03-12
発明の名称心拍検出装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類A61B 5/0245 20060101AFI20250918BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】移動体の乗員の心拍に関する情報を高精度に検出する。
【解決手段】本発明の心拍検出装置は、移動体において人物が存在する室内に、FMCW変調した送信波を送信する送信部と、前記送信波が前記室内の物体によって反射することによって発生する反射波を受信する受信部と、前記反射波に基づいて、前記人物の心拍検出位置の部位の動きの速度を算出する算出部と、前記速度が所定の心拍速度閾値範囲内であれば、前記速度を心拍速度と判定する判定部と、を備える。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
移動体において人物が存在する室内に、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）変調した送信波を送信する送信部と、
前記送信波が前記室内の物体によって反射することによって発生する反射波を受信する受信部と、
前記反射波に基づいて、前記人物の心拍検出位置の部位の動きの速度を算出する算出部と、
前記速度が所定の心拍速度閾値範囲内であれば、前記速度を心拍速度と判定する判定部と、
を備える心拍検出装置。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記判定部は、前記速度が前記心拍速度閾値範囲内の所定速度であれば、前記速度を心拍速度と判定する、請求項１に記載の心拍検出装置。
【請求項３】
前記算出部は、時間経過とともに、前記反射波に基づいて、前記心拍検出位置の部位の変位を算出し、前記変位の増減の変わり目を特定し、隣り合う２つの前記変わり目の変位から前記速度を算出し、
前記判定部は、前記速度に対応する隣り合う２つの前記変わり目の間の時間の長さが所定の時間閾値範囲内であれば、前記速度を心拍速度と判定する、請求項１に記載の心拍検出装置。
【請求項４】
前記算出部は、時間経過とともに、前記反射波に基づいて、前記心拍検出位置の部位の変位を算出し、前記変位の増減の変わり目を特定し、隣り合う２つの前記変わり目の変位から前記速度を算出し、
前記判定部は、前記速度と直前の速度との差が所定の差閾値範囲内であれば、前記速度を心拍速度と判定する、請求項１に記載の心拍検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、心拍検出装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両（乗用車等）の乗員の生体情報を検出する技術が研究、開発されている。生体情報としては、例えば、心拍に関する情報がある。その場合、例えば、車両の室内に電波（送信波）を照射（送信）し、受信した反射波に基づいて乗員の心拍検出位置（心臓の位置）の部位の動きの速度を算出することが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、例えば、２４ＧＨｚや６０ＧＨｚの電波を照射する電波センサを用いた場合、速度分解能が低く、よって、心拍速度の検出性能も低い。具体的には、例えば、６０ＧＨｚの電波センサの検出速度下限が約２．５×１０
３
［ｍｍ／ｓ］であるのに対して、心拍速度はおおよそ１～６［ｍｍ／ｓ］程度であり、６０ＧＨｚの電波センサでは心拍速度の検出は難しい。また、２４ＧＨｚの電波センサの心拍速度の検出性能はさらに低い。
【０００４】
そこで、本発明が解決しようとする課題の一つは、移動体の乗員の心拍に関する情報を高精度に検出可能な心拍検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の心拍検出装置は、移動体において人物が存在する室内に、ＦＭＣＷ変調した送信波を送信する送信部と、前記送信波が前記室内の物体によって反射することによって発生する反射波を受信する受信部と、前記反射波に基づいて、前記人物の心拍検出位置の部位の動きの速度を算出する算出部と、前記速度が所定の心拍速度閾値範囲内であれば、前記速度を心拍速度と判定する判定部と、を備える。
【０００６】
この構成によれば、ＦＭＣＷ変調した送信波の反射波のデータを用いることで心拍検出に充分な速度分解能を実現できるとともに、移動体の振動成分（心拍速度よりも有意に速い）の速度をノイズとして除去できるので、移動体の乗員の心拍に関する情報を高精度に検出することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の心拍検出装置によれば、移動体の乗員の心拍に関する情報を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態の車両の構成を示す図である。
図２は、実施形態のセンサ、および、制御装置の機能構成を示すブロック図である。
図３は、実施形態のＦＭＣＷ方式による信号処理の概要を示す図である。
図４は、実施形態の車両の室内の様子を示す図である。
図５は、実施形態の送信波、反射波、および、ビート周波数の一例を示す図である。
図６は、複数のセンサそれぞれの速度分解能等を示すグラフである。
図７は、実施形態の心拍検出手法の説明図である。
図８は、実施形態の心拍検出手法の説明図である。
図９は、実施形態の心拍検出装置による処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の心拍検出装置の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、並びに、当該構成によりもたらされる作用、結果、および、効果は、例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によりも実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。
【００１０】
図１は、実施形態の車両Ｃの構成を示す図である。車両Ｃ（移動体の一例）の室内に、心拍検出装置１を構成するＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサ２と制御装置３が配置されている。ＬｉＤＡＲセンサ２は、室内の天井部分に設置されている。制御装置３は、室内の前端部に設けられているダッシュボード内に設置されている。なお、ＬｉＤＡＲセンサ２および制御装置３の設置位置や数はこれに限定されるものではない。例えば、ＬｉＤＡＲセンサ２は、オーバーヘッドコンソールやバックミラーなどに設置（内蔵）されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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