| 研究課題/領域番号 |
21K04094
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
笹岡 直人 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (80432607)
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| 研究分担者 |
岡本 芳晴 鳥取大学, 農学部, 教授 (50194410)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ミリ波ドップラーレーダ / 心拍検出 / 高次統計量 / 信号処理 / 適応ノッチフィルタ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、主に犬や猫などの小動物を対象として、ミリ波ドップラーレーダを用いる非接触心拍検出について高次統計量を利用した干渉成分に頑強な手法の開発を目的とする。ミリ波ドップラーレーダを用いる非接触心拍検出は、体表面に現れる心臓の周期的な動きを捉える手法である。しかしながら、受信信号には、呼吸成分、呼吸と心拍との相互作用による成分、周囲に存在する人や動物からの反射波による干渉成分が含まれている。そのため、心拍検出性能が著しく劣化する問題を抱えている。そこで、これらの干渉を抑えるための非接触心拍検出システムの開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
ミリ波ドップラーレーダを利用した非接触心拍検出は注目されている。しかしながら、その利用範囲は限定されている。それは、レーダ出力信号に含まれる心拍成分が非常に微弱であり、呼吸高調波、呼吸と心拍による相互変調波、体動、雑音により検出精度が著しく劣化するためである。そこで、本研究ではそれら干渉、雑音成分を抑圧、除去する手法について提案し、実験よりその有効性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レーダによる非接触心拍検出において精度劣化の原因となる呼吸高調波、呼吸と心拍による相互変調波、体動、雑音を抑圧、除去する手法として３次統計量の周波数解析であるバイスペクトルと適応ノッチフィルタを用いた。バイスペクトルや適応ノッチフィルタの新たな利用方法を確立し、信号処理、センサ分野における新たな知見を与えた。また、実用化はされてはいたが利用が広がらなかったドップラーレーダによる非接触心拍検出手法について、その応用範囲が大幅に広がることが期待できる。
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