Reliability improvement of microwave vital signal detection and application to the measurement of vehicle driver's condition
| Project/Area Number |
17K01310
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Social systems engineering/Safety system
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Mase Atsushi 福岡工業大学, 付置研究所, 研究員 (00023325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近木 祐一郎 福岡工業大学, 工学部, 教授 (10398109)
伊藤 直樹 (伊藤直樹) 宇部工業高等専門学校, 制御情報工学科, 准教授 (50604849)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | マイクロ波 / 反射計 / 心拍 / 心拍変動率 / リアルタイム / 運転者状態評価 / 事故防止 / 自動運転支援 / 心房細動 / 運転者診断 / 反射計システム / 計測システム |
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| Outline of Final Research Achievements |
Radar reflectometers with frequency of 24 GHz authorized for outdoor use have been developed in order to measure heart rate (HR) and heart rate variability(HRV). We have proposed new signal processing techniques as well as system improvements such as cross-correlation between two reflectometers and quadrature phase detection with a voltage controlled attenuator utilized to control the reflected wave in non-static environments of a human subject. The instantaneous HR and HRV is measured and evaluated in real time by using two types of algorithms (template/cross-correlation method and maximum entropy method). The measurement test of driver’s state is performed using a driving simulator. The accuracy of HR and HRV indices (coefficient of variation of peak intervals, low and high frequency components of HRV spectra) is within 1-2 % compared with electrocardiograph (ECG). It is concluded that the present system reach the practical use level on highway and suburban road driving.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
運転者状態センシングの必要性は以前から提唱されており、肉体的、精神的状態に関連する生体信号（心拍および呼吸）取得を目的として種々のセンサが開発されつつあるが実用化に至っていない。リアルタイムでの生体信号の非接触・無意識センシングは、車輛事故の直接の要因となりうる運転者状態測定に有用になると共に、2025年を目標として推進されている自動運転の普及に対しても重要な鍵となる。すなわち、部分的自動運転だけでなく、完全自動運転のモードに対しても運転者状態をフィードバックしていくことが運転支援の観点から重要である。本研究では、マイクロ波反射計による非接触生体信号測定を実用化が可能とされる信頼度で実現する。
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Report
(5 results)
Research Products
(44 results)
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[Journal Article] Development and application of radar reflectometer using micro to infrared waves2018
Author(s)
A. Mase, Y. Kogi, D. Kuwahara, Y. Nagayama, N. Ito, T. Maruyama, H. Ikezi, X. Wang, M. Inutake, T. Tokuzawa, J. Kohagura, M. Yoshikawa, S. Shinohara, A. Suzuki, F. Sakai, M. Yamashika, B. J. Tobias, C. Muscatello, X. Ren, M. Chen, C. W. Domier, N. C. Luhmann, Jr.
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Journal Title
Advances in Physics: X
Volume: 印刷中
Issue: 1
Pages: 633-675
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] プラズマのマイクロ波イメージングの現状2018
Author(s)
間瀬 淳, 近木祐一郎, 桑原大介, 長山好夫, 土屋隼人, 徳沢季彦, 小波蔵純子, 吉川正志, 伊藤直樹, 王 小龍, J-H. Yu, Y-T. Chang, Y. Yu, Y. Zhu, K-Y. Lin, C. Chang, S. Chang, B. J. Tobias, C. Muscatello, C. W. Domier, N. C. Luhmann, Jr.
Organizer
第35回プラズマ・核融合学会年会
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Invited
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[Presentation] 広周波数帯域に対応したマイクロ波イメージング用ローカル内蔵型アンテナアレイの開発2018
Author(s)
桑原大介, 伊藤直樹, 土屋隼人, 徳澤季彦, 吉永智一, 長山好夫, 山口聡一朗, 近木祐一郎. 間瀨 淳, 小波蔵純子, 吉川正志, 大島慎介, 長崎百伸
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