特許 7468160 生体情報検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】生体情報検出装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20240409BHJP

   A61B 5/0245 20060101ALI20240409BHJP

   A61B 5/113 20060101ALI20240409BHJP

   A61B 5/08 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

A61B5/11 110

A61B5/0245 100A

A61B5/0245 C

A61B5/113

A61B5/08

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020096329

(22)【出願日】2020-06-02

(65)【公開番号】P2021186397

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-03-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 領

(72)【発明者】

【氏名】郭 暁琳

(72)【発明者】

【氏名】柴田 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】上田 吾朗

【審査官】▲高▼ 芳徳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５３７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２９４５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０３７９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３２７７７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０４８０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０８２０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０２ － ５／０３

Ａ６１Ｂ ５／０６ － ５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信信号を送信する送信機（１１）と、
前記送信機から送信された前記送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ（１２）と、
前記測定対象者の前記身体を通過した前記無線周波信号を受信する受信アンテナ（１３）と、
前記受信アンテナを介して受信された前記無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機（１４）と、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナのいずれか一方と前記測定対象者の前記身体とのアンテナ身体間距離を推定する距離推定部（Ｓ１０２）と、
前記距離推定部により推定された前記アンテナ身体間距離に基づいて前記受信機から出力される前記受信信号の振幅を補正する補正部（Ｓ１０６）と、
前記補正部により補正された前記受信信号に基づいて前記測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部（Ｓ１１０）と、を備えた生体情報検出装置。

【請求項2】

前記受信機は、前記測定対象者の前記身体へ電波を送信するとともに該電波が前記測定対象者の前記身体で反射した反射波を受信する送受信機（１４１）を有し、
前記距離推定部は、前記送受信機が前記電波を送信してから前記測定対象者の前記身体で反射した前記反射波を受信するまでの時間、または前記送受信機が前記電波を送信して前記測定対象者の前記身体で反射した前記反射波が前記送受信機により受信される前記反射波の受信レベルに基づいて前記受信機と前記測定対象者の前記身体との前記アンテナ身体間距離を推定する請求項１に記載の生体情報検出装置。

【請求項3】

前記送信機は、前記測定対象者の前記身体へ送信した前記無線周波信号が前記測定対象者の前記身体で反射した反射波を受信する反射波受信機（１１１）を有し、
前記距離推定部は、さらに、前記送信機から前記無線周波信号を送信してから該無線周波信号が前記測定対象者の前記身体で反射した前記反射波が前記反射波受信機によって受信されるまでの時間、または前記送信機が前記無線周波信号を送信して前記測定対象者の前記身体で反射した前記反射波が前記反射波受信機によって受信される前記反射波の受信レベルに基づいて前記送信アンテナと前記測定対象者の前記身体とのアンテナ身体間距離を推定する請求項１に記載の生体情報検出装置。

【請求項4】

前記送受信機から前記測定対象者の前記身体へ前記電波を送信している期間と前記送信機から前記測定対象者の前記身体へ前記無線周波信号を送信している期間とが交互となるよう前記送受信機および前記送信機を制御する制御部（４４）を備えた請求項２に記載の生体情報検出装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記送受信機から前記測定対象者の前記身体へ送信する前記電波のレベルと前記送信機から前記測定対象者の前記身体へ送信する前記無線周波信号のレベルのいずれか一方を低下させることにより前記送受信機から前記測定対象者の前記身体へ前記電波を送信している期間と前記送信機から前記測定対象者の前記身体へ前記無線周波信号を送信している期間とが交互となるようにする請求項４に記載の生体情報検出装置。

【請求項6】

送信信号を送信する送信機（１１）と、
前記送信機から送信された前記送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ（１２）と、
前記送信アンテナから送信され前記測定対象者の前記身体を通過した前記無線周波信号を受信する第１受信アンテナ（１３ａ）と、
前記第１受信アンテナと所定距離離れて配置され前記送信アンテナから送信された前記無線周波信号を受信する第２受信アンテナ（１３ｂ）と、
前記第１受信アンテナによって受信された前記無線周波信号に応じた第１受信信号および前記第２受信アンテナによって受信された前記無線周波信号に応じた第２受信信号を出力する受信機（１４）と、
前記第１受信信号と前記第２受信信号の位相差に基づいて前記測定対象者の前記身体の位置を推定する身体位置推定部（Ｓ２０２）と、
前記身体位置推定部により推定された前記測定対象者の前記身体の位置に基づいて前記第１受信信号の振幅を補正する補正部（Ｓ２０６）と、
前記補正部により補正された前記第１受信信号に基づいて前記測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部（Ｓ１１０）と、を備えた生体情報検出装置。

【請求項7】

前記第２受信アンテナは、前記第１受信アンテナよりも前記送信アンテナから離れた位置に配置されている請求項６に記載の生体情報検出装置。

【請求項8】

前記第１受信アンテナは、前記送信アンテナから送信された前記無線周波信号を受信する第３受信アンテナ（１３ｃ）を有し、
前記受信機は、さらに、前記第３受信アンテナによって受信された前記無線周波信号に応じた第３受信信号を出力し、
前記身体位置推定部は、前記第２受信信号と前記第３受信信号の前記位相差に基づいて前記測定対象者の前記身体の位置を推定し、
前記第３受信アンテナは、前記第２受信アンテナよりも前記送信アンテナから離れた位置に配置されている請求項６に記載の生体情報検出装置。

【請求項9】

前記第１受信アンテナは、前記送信アンテナから送信された前記無線周波信号を受信する第３受信アンテナ（１３ｃ）を有し、
前記受信機は、さらに、前記第３受信アンテナによって受信された前記無線周波信号に応じた第３受信信号を出力し、
前記身体位置推定部は、前記第２受信信号と前記第３受信信号の前記位相差に基づいて前記測定対象者の前記身体の位置を推定し、
前記第３受信アンテナは、前記第２受信アンテナよりも前記送信アンテナに近い位置に配置されている請求項６に記載の生体情報検出装置。

【請求項10】

車両に搭載され、送信信号を送信する送信機（１１）と、
前記送信機から送信された前記送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ（１２）と、
前記送信アンテナから送信され前記測定対象者の前記身体を通過した前記無線周波信号を受信する受信アンテナ（１３）と、
前記受信アンテナによって受信された前記無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機（１４）と、
前記車両に装備され前記測定対象者により装着されるシートベルトの巻き取り量に基づいて前記測定対象者の前記身体の位置を推定する身体位置推定部（Ｓ３０２）と、
前記身体位置推定部によって推定された前記測定対象者の前記身体の位置に基づいて前記受信機から出力される前記受信信号の振幅を補正する補正部（Ｓ３０６）と、
前記補正部により補正された前記受信信号に基づいて前記測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部（Ｓ１１０）と、を備えた生体情報検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体情報検出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動運転車両においては、特に乗員の心理的不安が減り、走行中の覚醒度が低下することが考えられる。そこで、乗員の心拍数や呼吸数等の生体情報を検出し、その検出結果に応じて警告表示等を行うシステムの開発が進められている。

【0003】

特許文献１には、心拍数を検出する装置が記載されている。この装置は、測定対象者の所定の部位に無線周波信号を送信する無線送信手段と、測定対象者の体内を透過した無線周波信号を受信する無線受信手段と、を備えている。

【0004】

さらに、この装置は、受信した無線周波信号を位相もしくは振幅によって検波する検波手段と、検波された信号から測定対象者の心拍を検出する心拍検知手段と、を備えている。
（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１５３７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記したように乗員の心拍数や呼吸数等を検出する場合、運転の妨げにならないようにしたり常時計測することが求められる。そこで、例えば、車両側に送信アンテナを、運転者が着座するシートに受信アンテナを配置し、送信アンテナから測定対象者の身体に無線周波信号を送信し、測定対象者の身体内を透過した無線周波信号を受信アンテナで受信するといったことが考えられる。

【0007】

このような構成において、走行中に運転者が身体の位置を移動させると、送信アンテナと乗員の身体との距離、あるいは、受信アンテナと乗員の身体との距離が変化する。この場合、心拍数や呼吸数等の生体情報の検出誤差が大きくなるといった問題がある。

【0008】

本発明は上記点に鑑みたもので、生体情報の検出誤差を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、送信信号を送信する送信機（１１）と、送信機から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ（１２）と、測定対象者の身体を通過した無線周波信号を受信する受信アンテナ（１３）と、受信アンテナを介して受信された無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機（１４）と、送信アンテナおよび受信アンテナのいずれか一方と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する距離推定部（Ｓ１０２）と、距離推定部により推定されたアンテナ身体間距離に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する補正部（Ｓ１０６）と、補正部により補正された受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部（Ｓ１１０）と、を備えている。

【0010】

このような構成によれば、距離推定部は、送信アンテナおよび受信アンテナのいずれか一方と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。そして、補正部は、距離推定部により推定されたアンテナ身体間距離に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する。したがって、受信アンテナと乗員の身体との距離が変化しても、アンテナ身体間距離に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅が補正されるので、生体情報の検出誤差を抑制することができる。

【0011】

上記目的を達成するため、請求項６に記載の発明は、送信信号を送信する送信機（１１）と、送信機から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ（１２）と、送信アンテナから送信され測定対象者の身体を通過した無線周波信号を受信する第１受信アンテナ（１３ａ）と、第１受信アンテナと所定距離離れて配置され送信アンテナから送信された無線周波信号を受信する第２受信アンテナ（１３ｂ）と、第１受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号および第２受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号を出力する受信機（１４）と、第１受信信号と第２受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する身体位置推定部（Ｓ２０２）と、身体位置推定部により推定された測定対象者の身体の位置に基づいて第１受信信号の振幅を補正する補正部（Ｓ２０６）と、補正部により補正された第１受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部（Ｓ１１０）と、を備えている。

【0012】

このような構成によれば、身体位置推定部は、第１受信信号と第２受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する。そして、補正部は、身体位置推定部により推定された測定対象者の身体の位置に基づいて第１受信信号の振幅を補正する。すなわち、受信アンテナと乗員の身体との距離が変化しても、第１受信信号と第２受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置が推定され、測定対象者の身体の位置に基づいて第１受信信号の振幅を補正される。したがって、生体情報の検出誤差を抑制することができる。

【0013】

上記目的を達成するため、請求項１０に記載の発明は、車両に搭載され、送信信号を送信する送信機（１１）と、送信機から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ（１２）と、送信アンテナから送信され測定対象者の身体を通過した無線周波信号を受信する受信アンテナ（１３）と、受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機（１４）と、車両に装備され測定対象者により装着されるシートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する身体位置推定部（Ｓ３０２）と、身体位置推定部によって推定された測定対象者の身体の位置に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する補正部（Ｓ３０６）と、補正部により補正された受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部（Ｓ１１０）と、を備えている。

【0014】

このような構成によれば、身体位置推定部は、車両に装備され測定対象者により装着されるシートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する。そして、補正部は、身体位置推定部によって推定された測定対象者の身体の位置に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する。すなわち、受信アンテナと乗員の身体との距離が変化しても、シートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置が推定され、この測定対象者の身体の位置に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅が補正される。したがって、生体情報の検出誤差を抑制することができる。

【0015】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】生体情報検出装置の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図である。

【図2】生体情報検出装置の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図であって、図１の配置図を鉛直方向から見下ろした図である。

【図3】第１実施形態に係る生体情報検出装置のブロック図である。

【図4】受信機から出力される受信信号に基づいて心拍数を特定するアルゴリズムについて説明するための図である。

【図5】体動による影響がＦＦＴ処理の結果に表れた様子を示した図である。

【図6】第１実施形態の生体情報検出装置の制御部のフローチャートである。

【図7】通過特性とアンテナ身体間距離の関係を表した図である。

【図8】体動による影響が

【図9】体動による影響が受信機から出力される受信信号の信号波形に現れた様子を示した図と体動による影響が取り消された受信信号の信号波形を示した図である。

【図10】第２実施形態の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図である。

【図11】第３実施形態に係る生体情報検出装置のブロック図である。

【図12】第４実施形態の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図である。

【図13】第４実施形態の生体情報検出装置の制御部のフローチャートである。

【図14】第５実施形態の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図である。

【図15】第６実施形態の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図である。

【図16】第７実施形態の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図である。

【図17】第８実施形態の送信アンテナと受信アンテナの配置を示した図である。

【図18】第８実施形態の生体情報検出装置の制御部のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0018】

（第１実施形態）
第１実施形態に係る生体情報検出装置について図１～図８を用いて説明する。図１、図２に示すように、本生体情報検出装置は、車両に搭載され、車両の運転席のシート６０に着座した乗員の心拍数を生体情報として検出する。なお、シート６０に着座した乗員は、被測定者に相当する。図３に示すように、本生体情報検出装置は、送信機１１、送信アンテナ１２、受信アンテナ１３、送受信アンテナ１３１、受信機１４および生体情報検知部４を備えている。

【0019】

送信機１１は、所定の周波数（例えば９００ＭＨｚ帯の周波数）の送信信号を送信アンテナ１２に出力する。本実施形態の送信アンテナ１２は、車両の車室内に固定されている。具体的には、送信アンテナ１２は、車両のステアリングコラムの上部カバー５１に固定されている。なお、上部カバー５１は、車両のステアリング５０が回転しても移動しないよう車両の車室内に固定されている。送信アンテナ１２は、車両のシート６０に対して車両進行方向前側に配置されている。送信アンテナ１２は、車両のシート６０に着座した乗員の身体へ送信機１１からの送信信号に応じた無線周波信号を送信する。

【0020】

受信アンテナ１３は、乗員を挟んで送信アンテナ１２と対向して配置されている。具体的には、受信アンテナ１３は、送信アンテナ１２から送信された無線周波信号を受信できる構成となっている。受信アンテナ１３は、送信アンテナ１２から乗員の身体を直進して透過する透過波だけでなく、送信アンテナ１２から乗員の身体をまわり込むように進む回折波も受信することが可能となっている。

【0021】

送受信アンテナ１３１は、乗員の身体に向けて電波を送信するとともにこの電波が乗員の身体に反射した反射波を受信する。

【0022】

送受信機１４１は、送受信アンテナ１３１から電波を送信させるとともに、送受信アンテナ１３１によって受信された反射波に応じた反射波信号を生体情報検知部４に出力する。

【0023】

車両のシート６０は、図１に示したように、シートクッション６１、シートバック６２およびヘッドレスト６３を有している。シート６０は、図示しない操作部を操作することにより変動する電動シートとなっている。シート６０は、図示しないアクチュエータにより車両前後方向に移動可能となっている。シート６０は、さらに、図示しないアクチュエータによりシートバック６２の角度を調整可能となっている。シート６０は、シートクッション６１の車両前後方向の位置およびシートバック６２のシート角度を含む位置情報を生体情報検知部４に出力する。本実施形態においては、シートクッション６１の車両前後方向の位置およびシートバック６２のシート角度は、電圧信号として出力される。本実施形態の受信アンテナ１３および送受信アンテナ１３１は、車両のシートバック６２に埋設されている。このように、受信アンテナ１３はシートバック６２に埋設されているので、シート６０に着座した乗員の身体に近い位置に受信アンテナ１３を配置することができる。また、受信アンテナ１３がシートバック６２に埋め込まれているので、運転の妨げにならないように受信アンテナ１３を配置することができる。

【0024】

受信機１４は、受信アンテナ１３が受信した無線周波信号を増幅し、この増幅した無線周波信号に応じた受信信号を出力する。また、受信機１４は、送受信機１４１を有している。

【0025】

受信機１４は、受信アンテナ１３によって受信された無線周波信号に応じた受信信号を生体情報検知部４の制御部４４に出力する。

【0026】

送受信機１４１は、送受信アンテナ１３１を介して測定対象者の身体へ電波を送信させるとともに、この電波が測定対象者の身体に反射した反射波を送受信アンテナ１３１に受信させる。送受信機１４１は、送受信アンテナ１３１によって受信された反射波に応じた反射波信号を生体情報検知部４の制御部４４に出力する。なお、送受信アンテナ１３１から送受信される電波の周波数は、送信アンテナ１２から送信される無線周波信号と異なっている。

【0027】

生体情報検知部４は、入力部４１、記憶部４２、出力部４３、制御部４４を含んでいる。入力部４１は、受信機１４から入力されたアナログ信号である受信信号をバンドパスフィルタに通過させた後、デジタル信号に変換して制御部４４に出力する。記憶部４２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、書き込み可能な不揮発性記憶媒体等を含む。ＲＡＭ、ＲＯＭ、書き込み可能な不揮発性記憶媒体は、いずれも非遷移的実体的記憶媒体である。出力部４３は、制御部４４から入力された信号を生体情報検知部４の外部の装置に出力する。出力先の外部の装置は、例えば、経路案内等を行う車載ナビゲーション装置でもよいし、車両の外部と通信を行う車載データ通信モジュールでもよいし、乗員が携帯する携帯通信端末でもよい。

【0028】

制御部４４は、記憶部４２のＲＯＭまたは書き込み可能な不揮発性記憶媒体に記録されたプログラムに従った処理を実行する装置であり、実行の際には、記憶部４２のＲＡＭを作業領域として使用する。

【0029】

以下、上記した生体情報検出装置における受信アンテナ１３から出力される受信信号に基づいて心拍数を特定するアルゴリズムについて説明する。

【0030】

送信機１１は、所定の送信信号を送信アンテナ１２に出力する。すると、送信アンテナ１２は、送信機１１からの送信信号に応じた無線周波信号をシート６０および乗員の身体に向けて送信する。

【0031】

この無線周波信号のうち一部は、乗員の身体を直進する直進波として受信アンテナ１３に受信される。この無線周波信号のうち他の一部は、乗員の身体をまわり込む回折波として受信アンテナ１３に受信される。

【0032】

受信アンテナ１３から出力される受信信号は、図４（ａ）に示すようなアナログ信号の時間波形となる。また、このアナログ信号は、入力部４１の内部のバンドパスフィルタを通過すると、図４（ｂ）に示すような波形となる。

【0033】

バンドパスフィルタを通過した信号は、入力部４１内でデジタル信号に変換された後、制御部４４によってＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理される。ＦＦＴは、高速フーリエ変換のことである。具体的には、制御部４４は、所定期間（例えば、２秒）分の受信信号をサンプリングタイム毎にＦＦＴ処理する。このＦＦＴ処理により、図４（ｃ）に示すような振幅を縦軸、周波数を横軸とするＦＦＴ処理の結果を得ることができる。

【0034】

制御部４４は、図４（ｄ）に示すように、振幅の最も大きなピークの周波数を特定し、この周波数の逆数を１秒当たりの心拍数として特定する。さらに、制御部４４は、図４（ｅ）に示すように、１秒当たりの心拍数に６０を乗算して１分当たりの心拍数を特定する。

【0035】

ここで、例えば、走行中に運転者がシート６０を車両前後方向に移動させると、送信アンテナ１２と乗員の身体との距離および受信アンテナ１３と乗員の身体との距離が変化する。この際、特に、送信アンテナ１２から乗員の身体をまわり込むように進む回折波の受信レベルが大きく変動する。

【0036】

そして、図５に示すように、体動による影響がＦＦＴ処理の結果に表れ、体動によるピークが心拍によるピークよりも大きくなると心拍数を誤って算出してしまう。

【0037】

そこで、本実施形態の生体情報検出装置は、受信アンテナ１３と乗員の身体とのアンテナ身体間距離に応じて受信アンテナ１３から出力される受信信号を補正し、この補正した受信信号に基づいて乗員の心拍数を検出する処理を実施する。

【0038】

次に、本生体情報検出装置の制御部４４の処理について図４に示すフローチャートを用いて説明する。本生体情報検出装置は、車両のイグニッションスイッチがオンすると動作状態となり、制御部４４は、図６に示す処理を周期的に実施する。

【0039】

まず、制御部４４は、Ｓ１００にて、受信機１４から所定期間（例えば、２秒）分の受信信号の時間波形を取得する。具体的には、制御部４４は、送信機１１から送信アンテナ１２に送信信号を出力させる。本実施形態では、送信機１１から継続的に送信アンテナ１２に送信信号を出力させる。これにより、図２に示したように、送信アンテナ１２から乗員の身体に向けて無線周波信号が送信される。また、この無線周波信号は、乗員の身体を透過して受信アンテナ１３によって受信され、受信機１４から受信アンテナ１３によって受信された無線周波信号に応じた受信信号が出力される。制御部４４は、この受信機１４から出力される受信信号の時間波形を所定期間分取得する。

【0040】

次に、制御部４４は、Ｓ１０２にて、受信アンテナ１３と乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。本実施形態では、制御部４４は、図２に示したように、送受信アンテナ１３１から乗員の身体へ向けて電波を送信させる。すると、この電波が乗員の身体に反射した反射波は送受信アンテナ１３１によって受信され、送受信機１４１から反射波に応じた反射波信号が出力される。

【0041】

制御部４４は、送受信機１４１からの反射波信号のレベルに基づいて受信アンテナ１３と乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0042】

次に、制御部４４は、Ｓ１０４にて、先のＳ１０２で推定したアンテナ身体間距離に基づいて受信機１４から出力される受信信号の補正量を補正する。図７に、アンテナ身体間距離変化量と無線周波信号の通過特性の関係を示す。この図に示すように、アンテナ身体間距離の変化量に応じて無線周波信号の通過特性も変化する。

【0043】

本実施形態の生体情報検出装置は、アンテナ身体間距離と受信信号の補正量の関係を示す補正量マップを記憶した記憶部４２を有している。制御部４４は、記憶部４２に記憶された補正量マップを参照してアンテナ身体間距離に対応する受信信号の補正量を特定する。例えば、アンテナ間距離が比較的長い場合には、無線周波信号が減衰するため、受信信号の補正量は大きくなるよう特定される。また、アンテナ間距離が比較的短い場合には、無線周波信号の減衰量が少ないため、通過特性の補正量が小さくなるよう特定される。

【0044】

次に、制御部４４は、Ｓ１０６にて、受信信号の補正量を用いて受信機１４から出力される受信信号の振幅を補正する。具体的には、制御部４４は、特定した受信信号の補正量を受信信号の振幅に加算する。

【0045】

図８（ａ）は、受信機１４から出力された受信信号の波形を示している。乗員が身体を車両前方に移動させた後、元の位置に戻したことによる影響が受信信号波形のＣＨ１、ＣＨ２に現れている。さらに、その後、乗員が身体を再度車両前方に移動させた後、元の位置に戻したことによる影響が受信信号波形のＣＨ３、ＣＨ４に現れている。

【0046】

このように、乗員の身体の位置が変動すると、図５に示したように、シート変動による影響がＦＦＴ処理の結果に表れる。そして、ＦＦＴ処理の結果においてシート変動による影響が振幅の最も大きなピークとして現れると心拍数を誤って算出してしまう。

【0047】

図８（ｂ）は、先のＳ１０６にて、受信信号の補正量を用いて補正された受信信号の波形を示している。図８（ｂ）に示すように、（ａ）におけるＣＨ１とＣＨ２の間と、ＣＨ３とＣＨ４の間の時間で受信信号が補正され、体動による影響が取り消される。

【0048】

次に、制御部４４は、Ｓ１０８にて、先のＳ１０６で補正された受信信号に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を行う。ＦＦＴは、高速フーリエ変換のことである。具体的には、制御部４４は、所定期間（例えば、２秒）分の受信信号をサンプリングタイム毎にＦＦＴ処理する。このＦＦＴ処理により振幅を縦軸、周波数を横軸とするＦＦＴ処理の結果を得ることができる。

【0049】

次に、制御部４４は、Ｓ１１０にて、心拍数を特定する。具体的には、制御部４４は、振幅の最も大きなピークの周波数を特定し、この周波数の逆数を１秒当たりの心拍数として特定する。さらに、１秒当たりの心拍数に６０を乗算して１分当たりの心拍数を特定する。

【0050】

次に、制御部４４は、Ｓ１１２にて、先のＳ１１０にて特定した心拍数を生体情報として出力部４３から出力する。

【0051】

以上、説明したように、本実施形態の生体情報検出装置は、送信信号を送信する送信機１１と、送信機１１から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ１２と、を備えている。また、測定対象者の身体を通過した無線周波信号を受信する受信アンテナ１３と、受信アンテナ１３を介して受信された無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機１４と、を備えている。また、送信アンテナおよび受信アンテナのいずれか一方と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する距離推定部と、距離推定部により推定されたアンテナ身体間距離に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する補正部と、を備えている。さらに、補正部により補正された受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部を備えている。

【0052】

このような構成によれば、距離推定部は、送信アンテナおよび受信アンテナのいずれか一方と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。そして、補正部は、距離推定部により推定されたアンテナ身体間距離に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する。したがって、受信アンテナと乗員の身体との距離が変化しても、アンテナ身体間距離に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅が補正されるので、生体情報の検出誤差を抑制することができる。

【0053】

また、受信機１４は、測定対象者の身体へ電波を送信するとともに該電波が測定対象者の身体に反射した反射波を受信する送受信機１４１を有している。そして、距離推定部は、送受信機１４１が電波を送信して測定対象者の身体に反射した反射波が送受信機１４１により受信される反射波の受信レベルに基づいて受信機と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0054】

このように、送受信機１４１により受信される反射波の受信レベルに基づいて受信機と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定することができる。

【0055】

（第２実施形態）
第２実施形態に係る生体情報検出装置について図９、図１０を用いて説明する。本実施形態の生体情報検出装置の構成は、上記第１実施形態の生体情報検出装置に対し、さらに、受信アンテナ１２１を備えている点と、送信機１１が受信機１１１を有している点が異なる。

【0056】

受信アンテナ１２１は、送信アンテナ１２と並んで、車両のステアリングコラムの上部カバー５１に固定されている。受信アンテナ１２１は、送信アンテナ１２から乗員の身体へ向けて送信された無線周波信号が乗員の身体に反射した反射波を受信する。

【0057】

受信機１１１は、受信アンテナ１２１によって受信された反射波に応じた反射波信号を生体情報検知部４に出力する。

【0058】

本実施形態の生体情報検出装置の制御部４４は、第１実施形態の処理と比較して、図６のＳ１０２、Ｓ１０４の処理が異なる。

【0059】

本実施形態の制御部４４は、図６のＳ１０２にて、送受信アンテナ１３１から車両前方の乗員の身体へ向けて電波を送信させる。すると、この電波が乗員の身体に反射した反射波が送受信アンテナ１３１によって受信され、送受信機１４１から生体情報検知部４に反射波に応じた反射波信号が入力される。

【0060】

制御部４４は、送受信機１４１から出力される反射波信号のレベルに基づいて受信アンテナ１３と乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0061】

本実施形態の制御部４４は、Ｓ１０２にて、さらに、送信アンテナ１２から車両後方の乗員の身体へ向けて無線周波信号を送信させる。すると、この無線周波信号が乗員の身体に反射した反射波が受信アンテナ１２１によって受信され、受信機１１１から生体情報検知部４に反射波に応じた反射波信号が入力される。制御部４４は、受信機１１１から出力される反射波に応じた反射波信号のレベルに基づいて送信アンテナ１２と乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0062】

次に、制御部４４は、Ｓ１０４にて、乗員の身体の車両側から送信された電波の反射波に基づいて推定したアンテナ身体間距離により受信機１４から出力される受信信号を補正する。さらに、制御部４４は、車両後方側から送信された電波の反射波に基づいて推定したアンテナ身体間距離により受信機１４から出力される受信信号を補正する。

【0063】

本実施形態の制御部４４は、このように乗員の身体の車両側から送信された電波の反射波と車両後方側から送信された電波の反射波に基づいて２つのアンテナ身体間距離を推定する。

【0064】

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

【0065】

また、送信機１１は、測定対象者の身体へ送信した無線周波信号が測定対象者の身体で反射した反射波を受信する反射波受信機１１１を有している。

【0066】

また、距離推定部は、送受信機１４１が電波を送信して測定対象者の身体に反射した反射波が送受信機１４１により受信される反射波の受信レベルに基づいて受信機と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0067】

距離推定部は、さらに、送信機１１が無線周波信号を送信して測定対象者の身体に反射した反射波が反射波受信機１１１によって受信される反射波の受信レベルに基づいて送信アンテナと測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0068】

したがって、２つのアンテナ身体間距離を用いて精度よく受信機１４から出力される受信信号を別々に補正することが可能である。

【0069】

（第３実施形態）
第３実施形態に係る生体情報検出装置について図１１を用いて説明する。上記第１実施形態の生体情報検出装置は、無線周波信号を送信する送信アンテナ１２と、無線周波信号が乗員に身体に反射した反射波を検出する受信アンテナ１２１が別々に設けられている。これに対し、本実施形態の生体情報検出装置は、送信アンテナ１２が受信アンテナ１２１としての機能を有する送受信アンテナとして構成されている。なお、本実施形態の生体情報検出装置は、受信アンテナ１２１を有していない。

【0070】

また、送信機１１の内部に設けられた受信機１１２は、送信アンテナ１２によって乗員の身体に反射した反射波を受信する。また、上記第２実施形態の生体情報検出装置は、送信機１１の内部に受信機１１１が設けられているが、本実施形態では、送信機１１の内部に受信機１１２が設けられている。

【0071】

本実施形態の生体情報検出装置の制御部４４は、第２実施形態の処理と比較して、図６のＳ１００～Ｓ１０４の処理が異なる。

【0072】

制御部４４は、図６のＳ１００にて、送信アンテナ１２から車両前方の乗員の身体へ向けて電波を所定期間（例えば、２秒）送信させる。すると、この電波が乗員の身体に透過した無線周波信号が受信アンテナ１３によって受信され、受信機１４から生体情報検知部４に無線周波信号に応じた受信信号が入力される。

【0073】

次に、制御部４４は、図６のＳ１０２にて、送受信アンテナ１３１から車両前方の乗員の身体へ向けて電波を送信させる。すると、この電波が乗員の身体に反射した反射波が送受信アンテナ１３１によって受信され、送受信機１４１から生体情報検知部４に反射波に応じた反射波信号が入力される。なお、送受信アンテナ１３１から電波を送受している期間、送信アンテナ１２から無線周波信号は送信されていない。

【0074】

制御部４４は、送受信機１４１から出力される反射波信号のレベルに基づいて受信アンテナ１３と乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0075】

次に、制御部４４は、Ｓ１０４にて、車両後方側から送信された電波の反射波に基づいて推定したアンテナ身体間距離により受信機１４から出力される受信信号を補正する。

【0076】

本実施形態の制御部４４は、このように送信アンテナ１２から無線周波信号を送信する期間と送受信アンテナ１３１から乗員の身体へ向けて電波を送信する期間とが交互となるよう送受信機１４１および送信機１１を制御する。

【0077】

これにより、受信アンテナ１３によって受信される無線周波信号と送受信アンテナ１３１によって受信される電波の混信を防止することができ、精度よく生体情報を検出することができる。

【0078】

また、制御部４４は、送受信機１４１から測定対象者の身体へ送信する電波のレベルと送信機１１から測定対象者の身体へ送信する無線周波信号のレベルのいずれか一方を低下させる。これにより送受信機１４１から測定対象者の身体へ電波を送信している期間と送信機１１から測定対象者の身体へ無線周波信号を送信している期間とが交互となるようにする。

【0079】

したがって、例えば、送受信機１４１から測定対象者の身体へ送信する電波と送信機１１から測定対象者の身体へ送信する無線周波信号を断続的に切り替える場合と比較してノイズを低減することができる。

【0080】

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

【0081】

（第４実施形態）
第４実施形態に係る生体情報検出装置について図１２、図１３を用いて説明する。上記各実施形態の生体情報検出装置は、アンテナと乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定し、このアンテナ身体間距離に基づいて受信機１４から出力される受信信号を補正するようにした。これに対し、本実施形態の生体情報検出装置は、アンテナ身体間距離を推定することなく受信機１４から出力される受信信号を補正する。

【0082】

本実施形態の生体情報検出装置の構成は、上記第１実施形態の生体情報検出装置に対し、送受信アンテナ１３１に代えて受信アンテナ１３ｂを備えている点が異なる。

【0083】

本実施形態では、上記第１実施形態の受信アンテナ１３に相当するアンテナを第１受信アンテナ１３ａ、送受信アンテナ１３１に代わる受信アンテナを第２受信アンテナ１３ｂと呼ぶ。

【0084】

第１受信アンテナ１３ａは、送信アンテナ１２から送信された無線周波信号を受信する。なお、送信アンテナ１２からは一定周波数でＡＭ変調された無線周波信号が送信される。第１受信アンテナ１３ａは、車両のシートバック６２の車幅方向の中央に埋設されている。

【0085】

第２受信アンテナ１３ｂは、送信アンテナ１２から送信された無線周波信号を受信する。第２受信アンテナ１３ｂは、車両のシートバック６２の車幅方向の一方側に埋設されている。第２受信アンテナ１３ｂは、第１受信アンテナ１３ａと所定距離離れて配置されている。

【0086】

受信機１４は、第１受信アンテナ１３ａによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号および第２受信アンテナ１３ｂによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号を生体情報検知部４の制御部４４に出力する。

【0087】

次に、本実施液体の生体情報検出装置の制御部４４の処理について図１３に示すフローチャートを用いて説明する。本生体情報検出装置は、車両のイグニッションスイッチがオンすると動作状態となり、制御部４４は、図１３に示す処理を周期的に実施する。

【0088】

まず、制御部４４は、Ｓ１００にて、受信機１４から所定期間（例えば、２秒）分の受信信号の時間波形を取得すると、Ｓ２０２にて、無線周波信号の位相差から乗員の身体位置を推定する。具体的には、制御部４４は、第１受信アンテナ１３ａによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号および第２受信アンテナ１３ｂによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号の位相差を検出し、この位相差に基づいて乗員の身体位置を推定する。

【0089】

第１受信アンテナ１３ａと第２受信アンテナ１３ｂは、所定距離離れて配置されている。したがって、図１２に示すように、乗員の身体をまわり込むように進んで第１受信アンテナ１３ａにより受信される回折波の経路長と乗員の身体をまわり込むように進んで第２受信アンテナ１３ｂにより受信される回折波の経路長に差が生じる。

【0090】

乗員の身体がシートバック６２に近いほど第１受信信号と第２受信信号の位相差は大きくなり、第２受信アンテナ１３ｂに到来する回折波の到来角度は鋭角となる。ここで、第２受信アンテナ１３ｂに到来する回折波の到来角度は、送信アンテナ１２と第１受信アンテナ１３ａとの間を結ぶ直線と第２受信アンテナ１３ｂに到来する回折波の角度である。

【0091】

また、乗員の身体がシートバック６２から離れるにつれて第１受信信号と第２受信信号の位相差は小さくなり、第１受信アンテナ１３ａあるいは第２受信アンテナ１３ｂに到来する回折波の到来角度も小さくなる。

【0092】

生体情報検知部４の記憶部４２には、第１受信信号と第２受信信号の位相差と、乗員の身体位置の関係を示した位相差マップが記憶されている。この位相差マップを参照することで、乗員の身体位置がシートバック６２の近くにあるのかシートバック６２から離れた位置にあるのかを推定することが可能である。制御部４４は、この位相差マップを用いて第１受信信号および第２受信信号の位相差から乗員の身体位置を推定する。

【0093】

次に、制御部４４は、Ｓ２０６にて、乗員の身体位置に基づいて第１受信信号を補正する。生体情報検知部４の記憶部４２には、乗員の身体位置と第１受信信号の補正量の関係を示した補正量マップが記憶されている。制御部４４は、この補正量マップを用いて乗員の身体位置に応じた補正量を特定し、この補正量を用いて第１受信信号を補正する。

【0094】

以降、Ｓ１０８以降の処理は図６のフローチャートと同じであるので、ここでは、その説明について省略する。

【0095】

以上、説明したように、本実施形態の生体情報検出装置は、送信信号を送信する送信機１１と、送信機１１から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ１２と、を備えている。また、送信アンテナ１２から送信された無線周波信号を受信する第１受信アンテナ１３ａと、第１受信アンテナ１３ａと所定距離離れて配置され送信アンテナから送信された無線周波信号を受信する第２受信アンテナ１３ｂと、を備えている。また、第１受信アンテナ１３ａによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号および第２受信アンテナ１３ｂによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号を出力する受信機１４を備えている。また、第１受信信号と第２受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する身体位置推定部と、身体位置推定部により推定された測定対象者の身体の位置に基づいて第１受信信号の振幅を補正する補正部と、を備えている。さらに、補正部により補正された第１受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部を備えている。

【0096】

このような構成によれば、身体位置推定部は、第１受信信号と第２受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する。そして、補正部は、身体位置推定部により推定された測定対象者の身体の位置に基づいて第１受信信号の振幅を補正する。すなわち、乗員の身体の位置が変化しても、第１受信信号と第２受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置が推定され、測定対象者の身体の位置に基づいて第１受信信号の振幅を補正される。したがって、生体情報の検出誤差を抑制することができる。

【0097】

（第５実施形態）
第５実施形態に係る生体情報検出装置について図１４を用いて説明する。上記第４実施形態の生体情報検出装置は、第１受信アンテナ１３ａによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号と第２受信アンテナ１３ｂによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号の位相差に基づいて第１受信信号を補正するようにした。

【0098】

これに対し、本実施形態の生体情報検出装置は、第２受信アンテナ１３ｂと所定距離離れた位置に配置された第３受信アンテナ１３ｃを備えている。そして、第３受信アンテナ１３ｃによって受信された無線周波信号に応じた第３受信信号と第２受信アンテナ１３ｂによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号の位相差に基づいて第１受信信号を補正する点が異なる。

【0099】

第１受信アンテナ１３ａは、送信アンテナ１２から送信される無線周波信号を受信する第３受信アンテナ１３ｃを有している。第３受信アンテナ１３ｃは、第２受信アンテナ１３ｂより車両後方側に所定距離離れて配置されている。すなわち、第３受信アンテナ１３ｃは、第２受信アンテナ１３ｂより送信アンテナ１２から離れた位置に配置されている。

【0100】

上記第４実施形態のように、第１受信アンテナ１３ａと第２受信アンテナ１３ｂが車幅方向に並んで配置されている場合、乗員に身体が第１受信アンテナ１３ａおよび第２受信アンテナ１３ｂの近くにあると、方位分解能が悪化する。

【0101】

これに対し、本実施形態では、第３受信アンテナ１３ｃが第２受信アンテナ１３ｂよりも送信アンテナ１２より離れた位置に配置されている。これにより、乗員に身体が第２受信アンテナ１３ｂおよび第３受信アンテナ１３ｃの近くにある場合でも、方位分解能の悪化を抑制することができる。

【0102】

本実施形態では、上記第４実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

【0103】

（第６実施形態）
第６実施形態に係る生体情報検出装置について図１５を用いて説明する。上記第４実施形態では、第１受信アンテナ１３ａと第２受信アンテナ１３ｂを車幅方向に並んで配置した。そして、第１受信アンテナ１３ａによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号と第２受信アンテナ１３ｂによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号の位相差に基づいて第１受信信号を補正するようにした。

【0104】

これに対し、本実施形態の生体情報検出装置は、第２受信アンテナ１３ｂが第１受信アンテナ１３ａよりも送信アンテナ１２から離れて配置されている。具体的には、第２受信アンテナ１３ｂは、第１受信アンテナ１３ａよりも車両後方側に配置されるとともに、車両のシートバック６２の車幅方向の一方側に配置されている。

【0105】

そして、制御部４４は、第１受信アンテナ１３ａによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号と第２受信アンテナ１３ｂによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号の位相差に基づいて第１受信信号を補正する。

【0106】

このように、第２受信アンテナ１３ｂを、第１受信アンテナ１３ａよりも離れた位置に配置することにより、乗員に身体が第２受信アンテナ１３ｂあるいは第１受信アンテナ１３ａの近くにある場合でも、方位分解能の悪化を抑制することができる。

【0107】

本実施形態では、上記第４実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

【0108】

（第７実施形態）
第７実施形態に係る生体情報検出装置について図１６を用いて説明する。上記第６実施形態の生体情報検出装置は、第１受信アンテナ１３ａの第３受信アンテナ１３ｃを第２受信アンテナ１３ｂより車両後方側に配置した。すなわち、第１受信アンテナ１３ａの第３受信アンテナ１３ｃを送信アンテナ１２から第２受信アンテナ１３ｂより離れて配置した。

【0109】

これに対し、本実施形態の生体情報検出装置は、第１受信アンテナ１３ａが第２受信アンテナ１３ｂより車両前方側に配置されている。すなわち、第１受信アンテナ１３ａが第２受信アンテナ１３ｂより送信アンテナ１２の近くに配置されている。

【0110】

このように、第１受信アンテナ１３ａを第２受信アンテナ１３ｂより車両前方側に配置することにより、乗員に身体が第２受信アンテナ１３ｂあるいは第１受信アンテナ１３ａの近くにある場合でも、方位分解能の悪化を抑制することができる。

【0111】

本実施形態では、上記第４実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

【0112】

（第８実施形態）
第８実施形態に係る生体情報検出装置について図１７、図１８を用いて説明する。上記第４～第７実施形態の生体情報検出装置は、複数の受信アンテナ１３ａ～１３ｂ等によって検出された無線周波信号に応じた受信信号の位相差に基づいて乗員の身体位置を推定する。そして、推定した乗員の身体位置に基づいて受信機１４から出力される受信信号を補正するようにした。

【0113】

これに対し、本実施形態の生体情報検出装置は、車両に装備され測定対象者により装着されるシートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する。そして、推定した乗員の身体位置に基づいて受信機１４から出力される受信信号を補正する。

【0114】

車両には、乗員により装着されるシートベルト３の巻き取りを行うとともにシートベルト３の巻き取り量に応じた信号を出力するベルト巻き取り装置３０が設けられている。例えば、乗員の身体が車両後方に位置している場合には、シートベルト３の巻き取り量は比較的少なく、乗員の身体が車両前方に位置している場合には、シートベルト３の巻き取り量は比較的多くなる。乗員の身体の位置が変化してシートベルト３の巻き取り量が変化すると、ベルト巻き取り装置３０から出力される信号も変化する。

【0115】

本実施形態の生体情報検出装置は、ベルト巻き取り装置３０から出力される信号に基づいて乗員の身体の位置を推定し、推定した乗員の身体位置に基づいて受信機１４から出力される受信信号を補正する処理を行う。

【0116】

次に、本実施形態の生体情報検知部４の制御部４４の処理について、図１８を用いて説明する。本生体情報検出装置は、車両のイグニッションスイッチがオンすると動作状態となり、制御部４４は、図１８に示す処理を周期的に実施する。

【0117】

制御部４４は、Ｓ１００にて、受信機１４から所定期間（例えば、２秒）分の受信信号の時間波形を取得すると、Ｓ３０２にて、ベルト巻き取り装置３０から出力される信号に基づいてシートベルト３の巻き取り量を特定する。そして、このシートベルト３の巻き取り量から乗員の身体の位置を推定する。

【0118】

生体情報検知部４の記憶部４２には、シートベルト３の巻き取り量と乗員の身体の位置の関係を示した巻取量マップが記憶されている。この巻取量マップを参照することで、乗員の身体位置がシートバック６２の近くにあるのかシートバック６２から離れた位置にあるのかを推定することが可能である。

【0119】

次に、制御部４４は、Ｓ３０６にて、乗員の身体の位置に基づいて受信機１４から出力される受信信号を補正する。生体情報検知部４の記憶部４２には、乗員の身体位置と受信信号の補正量の関係を示した補正量マップが記憶されている。制御部４４は、この補正量マップを用いて乗員の身体位置に応じた補正量を特定し、この補正量を用いて受信信号を補正する。

【0120】

以降、Ｓ１０８以降の処理は図６のフローチャートと同じであるので、ここでは、その説明について省略する。

【0121】

以上、説明したように、本実施形態の生体情報検出装置は、車両に搭載され、送信信号を送信する送信機（１１）と、送信機から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナ（１２）と、を備えている。また、送信アンテナから送信された無線周波信号を受信する受信アンテナ（１３）と、受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機（１４）と、を備えている。また、車両に装備され測定対象者により装着されるシートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する身体位置推定部（Ｓ３０２）を備えている。また、身体位置推定部によって推定された測定対象者の身体の位置に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する補正部（Ｓ３０６）を備えている。さらに、補正部により補正された受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部（Ｓ１１０）を備えている。

【0122】

このような構成によれば、身体位置推定部は、車両に装備され測定対象者により装着されるシートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する。そして、補正部は、身体位置推定部によって推定された測定対象者の身体の位置に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する。すなわち、受信アンテナと乗員の身体との距離が変化しても、シートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置が推定され、この測定対象者の身体の位置に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅が補正される。したがって、生体情報の検出誤差を抑制することができる。

【0123】

（他の実施形態）
（１）上記第１実施形態では、制御部４４は、受信機１４の送受信機１４１から乗員の身体へ向けて電波を送信させ、この電波が乗員の身体に反射した反射波の受信レベルに基づいて受信アンテナ１３と乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定した。

【0124】

これに対し、受信機１４の送受信機１４１から乗員の身体へ向けて電波を送信させてから、この電波が乗員の身体に反射した反射波を受信機１４が受信するまでの時間に基づいて受信アンテナ１３と乗員の身体とのアンテナ身体間距離を推定してもよい。

【0125】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

【0126】

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、生体情報検出装置は、送信信号を送信する送信機と、送信機から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナと、を備えている。また、測定対象者の身体を通過した無線周波信号を受信する受信アンテナと、受信アンテナを介して受信された無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機と、を備えている。また、送信アンテナおよび受信アンテナのいずれか一方と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する距離推定部を備えている。また、距離推定部により推定されたアンテナ身体間距離に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する補正部を備えている。また、補正部により補正された受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部を備えている。

【0127】

また、第２の観点によれば、受信機は、測定対象者の身体へ電波を送信するとともに該電波が測定対象者の身体に反射した反射波を受信する送受信機を有している。また、距離推定部は、送受信機が電波を送信してから測定対象者の身体に反射した反射波を受信するまでの時間、または測定対象者の身体に反射した反射波の受信レベルに基づいて受信機と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0128】

このように、送受信機が電波を送信してから測定対象者の身体に反射した反射波を受信するまでの時間に基づいて受信機と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定してもよい。また、送受信機が電波を送信して測定対象者の身体に反射した反射波が送受信機により受信される反射波の受信レベルに基づいて受信機と測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定してもよい。

【0129】

また、第３の観点によれば、送信機は、測定対象者の身体へ送信した無線周波信号が測定対象者の身体で反射した反射波を受信する反射波受信機を有している。そして、距離推定部は、送信機から無線周波信号を送信してから該無線周波信号が測定対象者の身体で反射した反射波が反射波受信機によって受信されるまでの時間に基づいて送信アンテナと測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。あるいは、距離推定部は、送信機が無線周波信号を送信して測定対象者の身体に反射した反射波が反射波受信機によって受信される反射波の受信レベルに基づいて送信アンテナと測定対象者の身体とのアンテナ身体間距離を推定する。

【0130】

このように、送受信機が送信した電波が記測定対象者の身体に反射した反射波に基づいてアンテナ身体間距離を推定するとともに、送信機が送信した無線周波信号が測定対象者の身体に反射した反射波に基づいてアンテナ身体間距離を推定することができる。さらに、２つのアンテナ身体間距離を用いて受信機から出力される受信信号の振幅を別々に補正することが可能である。

【0131】

また、第４の観点によれば、生体情報検出装置は、送受信機から測定対象者の身体へ電波を送信している期間と送信機から測定対象者の身体へ無線周波信号を送信している期間とが交互となるよう送受信機および送信機を制御する制御部を備えている。

【0132】

これにより、受信アンテナによって受信される無線周波信号と送受信アンテナによって受信される電波の混信を防止することができ、精度よく生体情報を検出することができる。

【0133】

また、第５の観点によれば、制御部は、送受信機から測定対象者の身体へ送信する電波のレベルと送信機から測定対象者の身体へ送信する無線周波信号のレベルのいずれか一方を低下させる。これにより、送受信機から測定対象者の身体へ電波を送信している期間と送信機から測定対象者の身体へ無線周波信号を送信している期間とが交互となるようにする。

【0134】

したがって、例えば、送受信機から測定対象者の身体へ送信する電波と送信機から測定対象者の身体へ送信する無線周波信号を断続的に切り替える場合と比較してノイズを低減することができる。

【0135】

また、第６の観点によれば、生体情報検出装置は、送信信号を送信する送信機と、送信機から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナと、を備えている。また、送信アンテナから送信された無線周波信号を受信する第１受信アンテナと、第１受信アンテナと所定距離離れて配置され送信アンテナから送信された無線周波信号を受信する第２受信アンテナと、を備えている。また、第１受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた第１受信信号および第２受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた第２受信信号を出力する受信機を備えている。また、第１受信信号と第２受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する身体位置推定部を備えている。また、身体位置推定部により推定された測定対象者の身体の位置に基づいて第１受信信号の振幅を補正する補正部を備えている。また、補正部により補正された第１受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部を備えている。

【0136】

また、第７の観点によれば、第２受信アンテナは、第１受信アンテナよりも送信アンテナから離れた位置に配置されている。

【0137】

これにより、乗員に身体が第２受信アンテナおよび第１受信アンテナの近くにある場合でも、方位分解能の悪化を抑制することができる。

【0138】

また、第８の観点によれば、第１受信アンテナは、送信アンテナから送信された無線周波信号を受信する第３受信アンテナを有している。また、受信機は、さらに、第３受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた第３受信信号を出力し、身体位置推定部は、第２受信信号と第３受信信号の位相差に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する。そして、第３受信アンテナは、第２受信アンテナよりも送信アンテナから離れた位置に配置されている。

【0139】

このように、第３受信アンテナを、第２受信アンテナよりも送信アンテナから離れた位置に配置することにより、測定対象者の身体が第２受信アンテナあるいは第１受信アンテナの近くにある場合でも、方位分解能の悪化を抑制することができる。

【0140】

また、第９の観点によれば、第３受信アンテナは、第２受信アンテナよりも送信アンテナに近い位置に配置されている。

【0141】

このように、第３受信アンテナを、第２受信アンテナよりも送信アンテナに近い位置に配置することにより、測定対象者の身体が第２受信アンテナあるいは第１受信アンテナの近くにある場合でも、方位分解能の悪化を抑制することができる。

【0142】

また、第１０の観点によれば、生体情報検出装置は、車両に搭載され、送信信号を送信する送信機と、送信機から送信された送信信号に応じた無線周波信号を測定対象者の身体へ送信する送信アンテナと、備えている。また、送信アンテナから送信された無線周波信号を受信する受信アンテナと、受信アンテナによって受信された無線周波信号に応じた受信信号を出力する受信機と、を備えている。また、車両に装備され測定対象者により装着されるシートベルトの巻き取り量に基づいて測定対象者の身体の位置を推定する身体位置推定部を備えている。また、身体位置推定部によって推定された測定対象者の身体の位置に基づいて受信機から出力される受信信号の振幅を補正する補正部を備えている。また、補正部により補正された受信信号に基づいて測定対象者の心拍および呼吸の少なくとも一方を生体情報として検出する生体情報検出部を備えている。

【0143】

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１０２の処理が距離推定部に相当し、Ｓ１０６、Ｓ２０６、Ｓ３０６の処理が補正部に相当し、Ｓ１１０の処理が生体情報検出部に相当する。また、受信機１１１が反射波受信機に相当し、Ｓ２０２、Ｓ３０２の処理が身体位置推定部に相当する。

【符号の説明】

【0144】

４ 生体情報検知部
１１ 送信機
１２ 送信アンテナ
１３ 受信アンテナ
１３ａ 第１受信アンテナ
１３ｂ 第２受信アンテナ
１３ｃ 第３受信アンテナ
１４ 受信機
３０ ベルト巻き取り機
４１ 入力部
４２ 記憶部
４３ 出力部
４４ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】