JP2024142745A - LIVE BEAM DETECTION APPARATUS, LIVE BEAM DETECTION METHOD, AND LIVE BEAM DETECTION PROGRAM - Google Patents
LIVE BEAM DETECTION APPARATUS, LIVE BEAM DETECTION METHOD, AND LIVE BEAM DETECTION PROGRAM Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024142745A JP2024142745A JP2023055051A JP2023055051A JP2024142745A JP 2024142745 A JP2024142745 A JP 2024142745A JP 2023055051 A JP2023055051 A JP 2023055051A JP 2023055051 A JP2023055051 A JP 2023055051A JP 2024142745 A JP2024142745 A JP 2024142745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- living body
- detection
- body detection
- vehicle
- time point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/56—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
本発明は、生体検出装置、生体検出方法及び生体検出プログラムに関する。 The present invention relates to a living body detection device, a living body detection method, and a living body detection program.
UWB(Ultra-Wide Band)通信は、パルス幅の短い(周波数帯域幅の広い及び距離分解能が高い)パルス信号を、2つの通信機の間で送受信し、通信機の間でパルス信号が往復するのに要する時間から通信機の間の距離を推定することができる。この性質から、UWB通信は、ユーザーの所持しているキー端末が車両から特定の距離範囲内にあることを検出、管理することができるので、近年、リレーアタック対策として、車両のスマートキー用途に使用され始めている。スマートキーは、スマートエントリーシステムとも呼ばれ、機械的な鍵を使用することなく、車両のドアの施錠、開錠、エンジンの始動、停止等の操作を行うことができる。 UWB (Ultra-Wide Band) communication transmits and receives a pulse signal with a short pulse width (wide frequency bandwidth and high distance resolution) between two communication devices, and the distance between the communication devices can be estimated from the time it takes for the pulse signal to travel back and forth between the communication devices. Due to this property, UWB communication can detect and manage whether a key terminal held by a user is within a specific distance range from the vehicle, and in recent years has begun to be used for smart key applications for vehicles as a countermeasure against relay attacks. Smart keys, also known as smart entry systems, can lock and unlock vehicle doors and start and stop the engine without using a mechanical key.
UWB通信による距離の測定は、パルス信号の往復時間を距離に換算する点で、レーダと類似している。UWB通信が可能な通信機は、自身が送信したパルス信号の一部(周囲の検出対象で反射してきた反射信号)を自身で受信すること、言い換えれば、自分自身とUWB通信を実行することで、ハードウェア的修正を伴わず、比較的簡単にレーダ化することができる。 Measuring distance using UWB communication is similar to radar in that it converts the round-trip time of a pulse signal into distance. A communication device capable of UWB communication can be relatively easily turned into a radar without hardware modifications by receiving part of the pulse signal it transmits (the signal reflected by a surrounding detection target) by itself, in other words, by performing UWB communication with itself.
例えば、特許文献1には、ドアの施錠及び解錠に使用されるUWBアンテナを用いて、車内に取り残された人を検知する装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a device that uses a UWB antenna, which is used to lock and unlock the doors, to detect people left behind in a vehicle.
車内に取り残された生体(幼児、ペット等)を検出するセンサの1つとして、検出対象である生体を覆う毛布等を透過可能な点や呼吸による微小な体表の変位を検知できる特長から、レーダが使用されている。車内に設置されたUWB通信機をレーダとして動作させた場合、この車内の生体検出は、用途の一つになると考えられる。 Radar is used as one of the sensors to detect living bodies (babies, pets, etc.) left behind inside a vehicle, due to its characteristics of being able to penetrate blankets that cover the living body being detected and being able to detect minute displacements of the body surface caused by breathing. If a UWB communication device installed inside a vehicle is operated as a radar, detecting living bodies inside the vehicle is thought to be one of its applications.
しかしながら、UWB通信機を車内の生体の検出用レーダとして動作させた場合、検出対象である生体の呼吸動作は比較的遅いため、検知期間も最長で10秒弱かかってしまう。これに加え、生体検出が求められるのは、車両停止後に車両ドアの開閉操作、若しくは、施錠操作が実行されるタイミング前後であり、このタイミングはUWB通信の主要用途であるスマートキー操作のためのUWB通信期間と重なる。そのため、UWB通信機で車内の生体検出を実行することは、スマートキー操作の使用感(レスポンス等)を損ねるおそれがあり、生体検出に要する時間を短くすることが望まれている。 However, when a UWB communication device is operated as a radar for detecting living organisms inside a vehicle, the breathing movements of the living organism to be detected are relatively slow, and the detection period takes a maximum of just under 10 seconds. In addition, living organism detection is required around the time when the vehicle doors are opened/closed or the locking operation is performed after the vehicle has stopped, and this timing overlaps with the UWB communication period for smart key operation, which is the main use of UWB communication. Therefore, performing living organism detection inside a vehicle using a UWB communication device may impair the usability (response, etc.) of smart key operation, and it is desirable to shorten the time required for living organism detection.
本発明の目的は、生体検出に要する時間を短縮可能な生体検出装置、生体検出方法及び生体検出プログラムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a living body detection device, a living body detection method, and a living body detection program that can reduce the time required for living body detection.
本発明に係る生体検出装置は、
生体検出を行う生体検出装置であって、
生体の変動動作に関する信号を検出するセンサから検出信号を取得する取得部と、
前記生体検出の開始時点から現時点までの前記検出信号について、前記変動動作に対応する所定の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して生体検出値として算出する算出部と、
積算された前記生体検出値が第1閾値未満となった時点で生体が存在しないと判定して、前記生体検出を停止する不在判定停止部と、
を備える。
The biological detection device according to the present invention comprises:
A living body detection device for performing living body detection,
an acquisition unit that acquires a detection signal from a sensor that detects a signal related to a living body's movement;
a calculation unit that integrates the magnitude of components included in a predetermined frequency band corresponding to the fluctuating motion of the detection signal from a start time point of the living body detection to a current time point, and calculates the integrated magnitude as a living body detection value;
an absence determination stopping unit that determines that a living body is not present when the integrated living body detection value becomes less than a first threshold value and stops the living body detection;
Equipped with.
本発明に係る生体検出方法は、
生体検出を行う生体検出方法であって、
生体の変動動作に関する信号を検出するセンサから検出信号を取得し、
前記生体検出の開始時点から現時点までの前記検出信号について、前記変動動作に対応する所定の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して生体検出値として算出し、
積算された前記生体検出値が第1閾値未満となった時点で生体が存在しないと判定して、前記生体検出を停止する。
The biological detection method according to the present invention comprises the steps of:
A method for performing live body detection, comprising:
A detection signal is obtained from a sensor that detects a signal related to a change in a living body movement;
integrating the magnitude of components included in a predetermined frequency band corresponding to the varying motion of the detection signal from the start time of the living body detection to the current time, to calculate a living body detection value;
When the accumulated living body detection value becomes less than a first threshold value, it is determined that a living body is not present, and the living body detection is stopped.
本発明に係る生体検出プログラムは、
生体検出を行う生体検出プログラムであって、
コンピューターに、
生体の変動動作に関する信号を検出するセンサから検出信号を取得する処理と、
前記生体検出の開始時点から現時点までの前記検出信号について、前記変動動作に対応する所定の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して生体検出値として算出する処理と、
積算された前記生体検出値が第1閾値未満となった時点で生体が存在しないと判定して、前記生体検出を停止する処理と、
を実行させる。
The biological detection program according to the present invention comprises:
A live body detection program for performing live body detection,
On the computer,
A process of acquiring a detection signal from a sensor that detects a signal related to a change in a living body movement;
A process of integrating the magnitude of components included in a predetermined frequency band corresponding to the fluctuating motion of the detection signal from a start time point of the living body detection to a current time point, and calculating the magnitude as a living body detection value;
a process of determining that a living body is not present when the integrated living body detection value becomes less than a first threshold value and stopping the living body detection;
Execute the command.
本発明によれば、生体検出に要する時間を短縮することができる。 The present invention can reduce the time required for live body detection.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[生体検出装置]
図1は、本実施の形態に係る生体検出装置の一例であるUWB通信機10を備える車両100を示す概略図である。図2は、UWB通信機10の一例を示すブロック図である。
[Body detection device]
Fig. 1 is a schematic diagram showing a
UWB通信機10は、車両100の車内(車室内)の中央部、例えば、天井に配置される。UWB通信機10は、基本的には、車両100のスマートキー操作に使用され、ユーザーの所持しているキー端末20とUWB通信を行って、機械的な鍵を使用することなく、車両100のドアの施錠、開錠、エンジンの始動、停止等の操作を行うことができる。
The UWB
図1では、UWB通信機10は、車内全体及び車外のキー端末とUWB通信が適切に行えるよう、車内の中央部(天井)に1つ設置する例を示しているが、UWB通信機10の配置数や配置箇所は、図1に示す例に限らず、適宜に変更可能である。
In FIG. 1, an example is shown in which one
UWB通信機10は、車両100の停止後、ユーザーの所持しているキー端末20とのUWB通信を開始し、UWB通信機10とキー端末20との間の応答時間に基づいて、キー端末20の距離の測定を継続的に実行する。そして、UWB通信機10は、UWB通信によるキー端末20との距離の測定結果により、キー端末20が車両100から所定距離以上離間したことを検出し、その離間検出に伴い、車両100のドアの施錠を実行する。
After the
このようなUWB通信機10(本発明におけるセンサ)を、本実施の形態では、車内の生体、例えば、子供(乳幼児)やペット等の検出対象Tを検出するためのレーダとして流用する。 In this embodiment, such a UWB communication device 10 (sensor in the present invention) is used as a radar for detecting a detection target T, such as a living body inside the vehicle, for example, a child (infant) or a pet.
具体的には、車両100のドアの施錠後、UWB通信機10は、キー端末20とのUWB通信を一旦中断し、車内に子供やペット等が置き去りにされていないかを検出するためにレーダ動作を開始する。なお、このレーダ動作の開始操作については一例に過ぎず、その他の手段による施錠操作(手動による施錠、遠隔操作による施錠)等に基づいて開始してもよい。
Specifically, after the doors of the
このように、レーダとして流用可能なUWB通信機10は、図2に示す構成を有している。具体的には、UWB通信機10は、送受信制御部11、送信部12、受信部13、取得保存部14、周波数解析部15、生体不在判定部16、生体存在判定部17、警報出力部18を少なくとも有する。
In this way, the UWB
UWB通信機10は、図示は省略するが、演算/制御装置としてのCPU(Central Processing Unit)、主記憶装置としてのROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を有し、所謂、コンピューターとして機能する。送受信制御部11、送信部12、受信部13、取得保存部14、周波数解析部15、生体不在判定部16、生体存在判定部17、警報出力部18は、各部での処理が回路又はプログラムで実行されるよう構成され、CPUにより統括して制御される。
Although not shown, the
送受信制御部11は、基本的には、キー端末20との間でUWB通信を行って、スマートキー操作をするよう、送信部12及び受信部13を制御する。そして、送受信制御部11は、上述したレーダ動作の開始操作に伴い、UWB通信からレーダ動作に適用する動作に切り替え、レーダ動作による生体検出をするよう、送信部12及び受信部13を制御する。
The transmission/
送信部12は、送信アンテナ12aを有する。送信部12は、送信アンテナ12aを介して、例えば、マイクロ波等によるパルス幅の短いUWBパルス信号を車内全体及び車外へ放射する。送信部12は、レーダ動作時において、送信アンテナ12aを介して、UWBパルス信号を車内全体及び車外へ周期的に放射する。
The
受信部13は、受信アンテナ13aを有する。受信部13は、受信アンテナ13aを介して、キー端末20からのパルス信号を受信する。また、本実施の形態では、受信部13は、レーダ動作時において、受信アンテナ13aを介して、送信部12から放射されたUWBパルス信号が検出対象で反射された反射信号を周期的に受信する。受信部13は、車内に生体が存在する場合、UWB通信機10の周囲、即ち、車内に存在する生体(検出対象)から反射信号を受信することになる。
The
取得保存部14は、レーダ動作時において、受信部13が受信した反射信号を、距離と反射信号の強度とが対になった形のCIR(Channel Impulse Response)データとして周期的に取得して時系列順に保存する。検出対象を検知した場合、CIRデータは、検知結果として、検出対象までの距離と検出対象からの反射信号の強度とを含むデータとなる。取得保存部14は、本発明における取得部に該当する。また、CIRデータは、生体の変動動作(ここでは、呼吸)に関する検出信号である、
During radar operation, the acquisition and
周波数解析部15は、レーダ動作時において、生体検出の開始時点から現時点(最新のCIRデータの取得時点)までの複数のCIRデータをCIRデータ配列として生成し、CIRデータ配列をCIR番号毎に周波数解析を行う。CIR番号は、UWB通信機10からの距離に相当するパラメータである。
During radar operation, the
そして、周波数解析部15は、CIRデータ配列の周波数解析結果において、所定の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して生体検出値として算出する。周波数解析部15は、周波数解析としては、例えば、離散フーリエ変換等を用いる。また、周波数解析部15は、生体の変動動作に対応する所定の周波数帯としては、例えば、呼吸の周波数帯(0.16Hz~1.0Hz)を用いる。周波数解析部15は、本発明における算出部に該当する。
The
生体不在判定部16は、積算された生体検出値が不在閾値Tnp(本発明における第1閾値)未満となった時点で車内に生体が存在しないと判定して、生体検出を停止する。生体不在判定部16は、本発明における不在判定停止部に該当する。不在閾値Tnpについては、図6を参照して後述する。
The
生体存在判定部17は、積算された生体検出値が存在閾値Tpd(本発明における第2閾値)以上となった時点で車内に生体が存在すると判定して、生体検出を停止する。生体存在判定部17は、本発明における存在判定停止部に該当する。存在閾値Tpdについても、図6を参照して後述する。
The living body
このように、生体不在判定部16及び生体存在判定部17は、積算された生体検出値に基づいて、生体の在否を判定して、生体検出を停止する。生体検出の停止後、つまり、UWB通信機10のレーダ動作の停止後、UWB通信機10は、キー端末20に対するUWB通信を再開する。
In this way, the absence/
また、周波数解析部15、生体不在判定部16及び生体存在判定部17では、後述の図3で説明するように、最新のCIRデータを取得する度に、周波数解析を行い、積算された生体検出値を算出して、当該生体検出値の時間変動を監視(上記閾値と比較)している。そのため、生体検出の判定時間を短くして、生体検出を停止することができ、UWB通信機10を用いる他の操作(スマートキー操作)の使用感を損なうことなく、UWB通信機10で生体検出を行うことができる。
Furthermore, as described in FIG. 3 below, the
警報出力部18は、車内に生体が存在すると判定された場合、車両100の周囲の人へ車内に生体が存在することを知らせる警報を出力する。例えば、車内に子供やペット等が置き去りにされていると判定された場合、警報出力部18は、車両100のライト(例えば、前照灯等)を用い、ライトの点滅等により、車両100の周囲の人へ置き去りを知らせる警報を出力する。また、警報出力部18は、音出力機器(例えば、クラクション、スピーカー等)を用い、音出力機器の音、音声により、車両100の周囲の人へ置き去りを知らせる警報を出力してもよい。
When it is determined that a living organism is present inside the vehicle, the
[生体検出方法]
上述したUWB通信機10における生体検出方法について、図3を参照して説明を行う。図3は、UWB通信機10における生体検出方法の一例を説明するフローチャートである。生体検出方法は、例えば、生体検出プログラムにより実行される。
[Living body detection method]
The above-mentioned living body detection method in the
生体検出方法においては、例えば、上述したように、車両100のドアの施錠後に、UWB通信機10を用いたレーダ動作による生体検出が開始される。
In the living body detection method, for example, as described above, after the doors of the
(ステップS11)
UWB通信機10は、電波(UWBパルス信号)の反射信号をCIRデータとして取得する。具体的には、UWB通信機10は、送信部12により、UWBパルス信号を車内全体及び車外へ放射し、受信部13により、UWBパルス信号を反射した反射信号を受信し、取得保存部14により、受信部13が受信した反射信号をCIRデータとして取得する。
(Step S11)
The
(ステップS12)
UWB通信機10は、周波数解析部15により、生体検出の開始時点から現時点(最新のCIRデータの取得時点)までの複数のCIRデータをCIRデータ配列として生成する。
(Step S12)
The
図4は、CIRデータ配列の一例を示すグラフである。図4は、生体を模擬した呼吸するダミー人形を車内に配置した場合に、レーダ動作するUWB通信機10において得られた9秒間のCIRデータ配列である。
Figure 4 is a graph showing an example of a CIR data array. Figure 4 shows a nine-second CIR data array obtained by a
図4に示すグラフでは、ダミー人形を配置した距離に相当するCIR番号7前後において、検出レベルの周期的な変動、つまり、呼吸を示す変動を伴うピークが発生しており、ダミー人形の存在が検出されていることがわかる。 In the graph shown in Figure 4, a periodic fluctuation in the detection level, that is, a peak accompanied by a fluctuation indicating breathing, occurs around CIR number 7, which corresponds to the distance at which the dummy was placed, and it can be seen that the presence of the dummy was detected.
(ステップS13)
UWB通信機10は、周波数解析部15により、生成されたCIRデータ配列について、CIR番号毎に周波数解析を行い、周波数解析結果として、CIR番号毎及び周波数毎に検出レベルを積算した積算値を取得する。周波数解析部15は、周波数解析としては、例えば、離散フーリエ変換等を用いる。
(Step S13)
The
(ステップS14)
UWB通信機10は、周波数解析部15により、取得された周波数解析結果において、呼吸の周波数帯の範囲、且つ、車内範囲の距離に相当するCIR番号の範囲内から、最大スペクトル値Pmaxを取得する。最大スペクトル値Pmaxは、CIRデータ配列において、つまり、開始時点から現時点までの複数のCIRデータにおいて、呼吸の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して算出した生体検出値である。
(Step S14)
The
図5は、CIRデータ配列の周波数解析結果の一例を示す図である。図5は、図4に示したCIRデータ配列を周波数解析して得られた周波数解析結果であり、周波数解析結果をヒートマップ形式で示している。 Figure 5 shows an example of the frequency analysis result of a CIR data array. Figure 5 shows the frequency analysis result obtained by frequency analyzing the CIR data array shown in Figure 4, and the frequency analysis result is shown in heat map format.
呼吸の周波数帯の範囲は、0.16Hz~1.0Hzであり、図5では、車内範囲の距離に相当するCIR番号の範囲は、1~12である。図5において、この2つの範囲における最大スペクトル値Pmaxは、周波数0.34Hz、CIR番号7のスペクトル値となる。 The frequency band range of respiration is 0.16 Hz to 1.0 Hz, and in Fig. 5, the range of CIR numbers corresponding to the distance within the vehicle is 1 to 12. In Fig. 5, the maximum spectrum value P max in these two ranges is the spectrum value of the frequency 0.34 Hz and CIR number 7.
なお、ここでは、生体検出値として、上述した最大スペクトル値Pmaxを求めているが、最大スペクトル値Pmaxに代えて、例えば、呼吸の周波数帯の範囲内含まれるスペクトル値の総計等であってもよい。 Note that, here, the above-mentioned maximum spectral value Pmax is obtained as the living body detection value. However, instead of the maximum spectral value Pmax , for example, the total sum of spectral values included in the range of the respiration frequency band may be used.
(ステップS15)
UWB通信機10は、CIRデータの取得回数に応じた不在閾値Tnpを取得する。例えば、UWB通信機10は、例えば、ROM等の主記憶装置にCIRデータの取得回数に応じた不在閾値Tnp(後述の図6を参照)を記憶しておき、不在閾値Tnpを使用するとき、ROM等の主記憶装置から取得する。
(Step S15)
The
(ステップS16)
UWB通信機10は、生体不在判定部16により、車内に生体が不在かどうかを判定する。具体的には、最大スペクトル値Pmax<不在閾値Tnpかどうかを判定する。最大スペクトル値Pmax<不在閾値Tnpであり、車内に生体が不在であると判定する場合(YES)、ステップS19へ進む。一方、最大スペクトル値Pmax≧不在閾値Tnpであり、車内に生体が不在であると判定できない場合(NO)、ステップS17へ進む。
(Step S16)
The
(ステップS17)
UWB通信機10は、生体存在判定部17により、車内に生体が存在するかどうかを判定する。具体的には、最大スペクトル値Pmax≧存在閾値Tpdかどうかを判定する。最大スペクトル値Pmax≧存在閾値Tpdであり、車内に生体が存在すると判定する場合(YES)、ステップS18へ進む。一方、最大スペクトル値Pmax<存在閾値Tpdであり、車内に生体が存在すると判定できない場合(NO)、ステップS11へ戻る。
(Step S17)
The
UWB通信機10は、後述する制限時間内において、車内の生体の不在を判定するか、又は、車内の生体の存在を判定するまで、ステップS11~S17を繰り返す。ステップS11~S17を繰り返す度に、新たに取得したCIRデータを含めて、CIRデータ配列の周波数解析を行い、周波数解析結果における呼吸の周波数帯に含まれる成分の大きさを更に積算して、生体検出値として算出することになる。
The
ここで、図6は、CIRデータを取得する度に算出される最大スペクトル値Pmaxの時間推移と不在閾値Tnp、存在閾値Tpdとの関係を示すグラフである。図6では、生体が不在の場合の最大スペクトル値Pmaxを実線で示し、生体が存在する場合の最大スペクトル値Pmaxを破線で示している。また、不在閾値Tnpを一点鎖線で示し、存在閾値Tpdを二点鎖線で示している。 Fig. 6 is a graph showing the relationship between the maximum spectrum value Pmax calculated each time CIR data is acquired and the absence threshold Tnp and the presence threshold Tpd over time. In Fig. 6, the maximum spectrum value Pmax when no living body is present is shown by a solid line, and the maximum spectrum value Pmax when a living body is present is shown by a dashed line. The absence threshold Tnp is shown by a dashed line, and the presence threshold Tpd is shown by a dashed line.
図6では、存在閾値Tpdは、生体検出時において一定である。これに対し、不在閾値Tnpは、生体検出時において時間経過に応じて変化させている。 6, the presence threshold T pd is constant during the detection of a living body, whereas the absence threshold T np is changed over time during the detection of a living body.
具体的には、不在閾値Tnpは、開始時点から制限時間(ここでは、一例として、9秒)より短い所定時間の時点まで0として、存在閾値Tpdより小さくしている。また、不在閾値Tnpは、制限時間内に生体の有無が確定するように、制限時間の時点で存在閾値Tpdと等しくなるよう時間経過に伴い増加する特性を持たせている。 Specifically, the absence threshold T np is set to 0 from the start point until a predetermined time point that is shorter than the time limit (here, as an example, 9 seconds) and is smaller than the presence threshold T pd . Also, the absence threshold T np has a characteristic of increasing over time so as to be equal to the presence threshold T pd at the time of the time limit, so that the presence or absence of a living body is determined within the time limit.
生体が不在であることを確実に判定するため、ある程度の時間の間積算した最大スペクトル値Pmaxを評価するようにしている。そのため、上記所定時間を設定して、開始時点から上記所定時間の時点までは、不在閾値Tnpを0としている。そして、上記所定時間の経過後、不在閾値Tnpが時間経過に伴い増加するようにしている。 In order to reliably determine that a living body is not present, the maximum spectrum value Pmax accumulated over a certain period of time is evaluated. For this reason, the above-mentioned predetermined period of time is set, and the absence threshold value Tnp is set to 0 from the start point to the above-mentioned predetermined period of time. After the above-mentioned predetermined period of time has elapsed, the absence threshold value Tnp is set to increase with the passage of time.
なお、図6では、上記所定時間の経過後において、不在閾値Tnpのグラフの傾きを一定として、そのグラフは直線であるが、不在閾値Tnpのグラフが曲線的に増加するように、不在閾値Tnpを増加するようにしてもよい。 In FIG. 6, after the above-mentioned specified time has elapsed, the slope of the graph of the absence threshold T np is constant and the graph is a straight line, but the absence threshold T np may be increased so that the graph of the absence threshold T np increases in a curved manner.
図6において、破線は、上述したダミー人形を車内に配置した場合の最大スペクトル値Pmaxの時間推移の一例を示している。最大スペクトル値Pmaxは、生体検出の時間経過に伴って積算しているので、破線に示すように、時間経過に伴い大きくなっていくが、生体が車内に存在しない場合(実線)と比較して、その増加率は大きい。そして、その最大スペクトル値Pmaxが存在閾値Tpd以上となった時点で、UWB通信機10は、生体が車内に存在する判定し、後述するように、生体検出の動作(レーダ動作)を停止する。
In Fig. 6, the dashed line shows an example of the time transition of the maximum spectrum value Pmax when the above-mentioned dummy is placed inside the vehicle. The maximum spectrum value Pmax is integrated as the time of the living body detection elapses, so as shown by the dashed line, it increases with time, but the rate of increase is greater than when no living body is present inside the vehicle (solid line). When the maximum spectrum value Pmax becomes equal to or greater than the presence threshold value Tpd , the
存在閾値Tpdとしては、制限時間よりも前に、生体が存在する場合の最大スペクトル値Pmaxが存在閾値Tpd以上となるように設定する。 The presence threshold T pd is set so that the maximum spectrum value P max in the case where a living body is present becomes equal to or greater than the presence threshold T pd before the time limit.
一方、図6において、実線は、車内に生体が存在しない場合の最大スペクトル値Pmaxの時間推移の一例を示している。この場合も、最大スペクトル値Pmaxは、生体検出の時間経過に伴って積算しているので、実線に示すように、時間経過に伴い大きくなっていくが、生体が車内に存在する場合(破線)と比較して、その増加率は小さく、徐々に大きくなっていく。そして、その最大スペクトル値Pmaxが不在閾値Tnp未満となった時点で、UWB通信機10は、生体が車内に存在しないと判定し、後述するように、生体検出の動作(レーダ動作)を停止する。
6, the solid line shows an example of the time transition of the maximum spectrum value Pmax when no living body is present in the vehicle. In this case, the maximum spectrum value Pmax is also integrated as time passes during the detection of a living body, so as shown by the solid line, it increases over time, but the rate of increase is smaller and it increases gradually compared to when a living body is present in the vehicle (dashed line). Then, when the maximum spectrum value Pmax falls below the absence threshold Tnp , the
不在閾値Tnpとしては、制限時間よりも前に、生体が存在しない場合の最大スペクトル値Pmaxが不在閾値Tnp未満となるように設定する。 The absence threshold T np is set so that the maximum spectrum value P max in the absence of a living body becomes less than the absence threshold T np before the time limit.
(ステップS18)
UWB通信機10は、生体存在判定部17により、車内に生体が存在すると判定する。この場合、UWB通信機10は、図2を参照して説明したように、警報出力部18により、車両100の周囲の人へ車内に生体が存在することを知らせる警報を出力する。
(Step S18)
The
(ステップS19)
UWB通信機10は、生体不在判定部16により、車内に生体が存在しないと判定する。
(Step S19)
The
(ステップS20)
UWB通信機10は、生体検出を終了し、スマートキー操作が可能な状態に移行する。このように、UWB通信機10は、生体の不在又は存在を判定でき次第、生体検出(レーダ動作)を終了し、その後、キー端末20に対するUWB通信を再開して、スマートキー操作が可能な状態に移行する。
(Step S20)
The
生体の存在を検出するだけであれば、上記存在閾値Tpdを使用した判定処理だけで十分である。通常、車内の生体の存在を検出する生体検出は、車内に生体が存在することを検出するため、従来のUWB通信機は制限時間に達するまでレーダ動作を無駄に続けていた。このように、制限時間まで延びたレーダ動作期間は、UWB通信機の主要用途であるキー端末との通信、及び、それに伴い実行される車両操作(キー端末の再接近の検出とそれに伴う開錠操作)を阻害してしまう可能性がある。 If it is only necessary to detect the presence of a living body, the judgment process using the presence threshold T pd is sufficient. Normally, in a living body detection for detecting the presence of a living body in a vehicle, the conventional UWB communication device continues the radar operation until the time limit is reached in vain, since the detection detects the presence of a living body in the vehicle. In this way, the radar operation period extended to the time limit may hinder the communication with the key terminal, which is the main purpose of the UWB communication device, and the vehicle operation executed accordingly (detection of the reapproach of the key terminal and the unlocking operation associated with it).
そこで、本実施の形態では、上記不在閾値Tnpを使用して、生体が存在しないことを検出する判定処理も行うことにより、生体検出が制限時間まで延びることがなく、生体検出に要する時間を短縮することができる。そのため、UWB通信機10とキー端末20との通信を阻害する可能性を低減することができる。加えて、車内に生体が存在しない場合には、生体検出のレーダ動作が早期に停止するため、UWB通信機10の低消費電力化にも寄与する。
Therefore, in this embodiment, by performing a determination process to detect the absence of a living body using the absence threshold value T np , the living body detection does not extend to the time limit, and the time required for the living body detection can be shortened. Therefore, the possibility of interfering with the communication between the
以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は、本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。 The above describes an embodiment of the present invention. Note that the above description is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this. In other words, the description of the configuration of the above device and the shape of each part are examples, and it is clear that various modifications and additions to these examples are possible within the scope of the present invention.
例えば、本実施の形態では、UWB通信機10をレーダ(センサ)として用いて、生体検出をするようにしているが、生体が存在しないことを判定して、早期に生体検出の動作を停止するようにすることは、他の検出装置にも適用可能である。例えば、車両の座席に組み込まれた感圧センサや超音波センサ等の検出装置にも適用可能である。
For example, in this embodiment, the
本発明は、車両の通信機を流用する生体検出に有用である。 This invention is useful for live body detection using a vehicle's communication device.
10 UWB通信機
11 送受信制御部
12 送信部
13 受信部
14 取得保存部
15 周波数解析部
16 生体不在判定部
17 生体存在判定部
18 警報出力部
20 キー端末
100 車両
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
生体の変動動作に関する信号を検出するセンサから検出信号を取得する取得部と、
前記生体検出の開始時点から現時点までの前記検出信号について、前記変動動作に対応する所定の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して生体検出値として算出する算出部と、
積算された前記生体検出値が第1閾値未満となった時点で生体が存在しないと判定して、前記生体検出を停止する不在判定停止部と、
を備える、生体検出装置。 A living body detection device for performing living body detection,
an acquisition unit that acquires a detection signal from a sensor that detects a signal related to a living body's movement;
a calculation unit that integrates the magnitude of components included in a predetermined frequency band corresponding to the fluctuating motion of the detection signal from a start time point of the living body detection to a current time point, and calculates the integrated magnitude as a living body detection value;
an absence determination stopping unit that determines that a living body is not present when the integrated living body detection value becomes less than a first threshold value and stops the living body detection;
A biological detection device comprising:
請求項1に記載の生体検出装置。 a presence determination stopping unit that determines that a living body is present when the integrated living body detection value becomes equal to or greater than a second threshold value and stops the living body detection;
The biological detection device according to claim 1 .
請求項2に記載の生体検出装置。 the first threshold is smaller than the second threshold at the start time point, and increases over time to be equal to the second threshold at the time point of the limit time for the live body detection;
The biological detection device according to claim 2 .
請求項3に記載の生体検出装置。 The first threshold value is set to 0 from the start time point until a predetermined time point that is shorter than the time limit.
The biological detection device according to claim 3 .
請求項1から4のいずれか一項に記載の生体検出装置。 The sensor is configured to function as a radar using a microwave communication device.
The biological detection device according to claim 1 .
請求項5に記載の生体検出装置。 The communication device is a UWB (Ultra-Wide Band) communication device.
The biological detection device according to claim 5 .
生体の変動動作に関する信号を検出するセンサから検出信号を取得し、
前記生体検出の開始時点から現時点までの前記検出信号について、前記変動動作に対応する所定の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して生体検出値として算出し、
積算された前記生体検出値が第1閾値未満となった時点で生体が存在しないと判定して、前記生体検出を停止する、
生体検出方法。 A method for performing live body detection, comprising:
A detection signal is obtained from a sensor that detects a signal related to a change in a living body movement;
integrating the magnitude of components included in a predetermined frequency band corresponding to the varying motion of the detection signal from the start time of the living body detection to the current time, to calculate a living body detection value;
When the integrated living body detection value becomes less than a first threshold value, it is determined that a living body is not present, and the living body detection is stopped.
Liveness detection methods.
コンピューターに、
生体の変動動作に関する信号を検出するセンサから検出信号を取得する処理と、
前記生体検出の開始時点から現時点までの前記検出信号について、前記変動動作に対応する所定の周波数帯に含まれる成分の大きさを積算して生体検出値として算出する処理と、
積算された前記生体検出値が第1閾値未満となった時点で生体が存在しないと判定して、前記生体検出を停止する処理と、
を実行させる、生体検出プログラム。 A live body detection program for performing live body detection,
On the computer,
A process of acquiring a detection signal from a sensor that detects a signal related to a living body's fluctuating movement;
A process of integrating the magnitude of components included in a predetermined frequency band corresponding to the fluctuating motion of the detection signal from a start time point of the living body detection to a current time point, and calculating the magnitude of the components as a living body detection value;
a process of determining that a living body is not present when the integrated living body detection value becomes less than a first threshold value and stopping the living body detection;
A live detection program that executes the following:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023055051A JP2024142745A (en) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | LIVE BEAM DETECTION APPARATUS, LIVE BEAM DETECTION METHOD, AND LIVE BEAM DETECTION PROGRAM |
PCT/JP2024/013194 WO2024204769A1 (en) | 2023-03-30 | 2024-03-29 | Living body detection device, living body detection method, and living body detection program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023055051A JP2024142745A (en) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | LIVE BEAM DETECTION APPARATUS, LIVE BEAM DETECTION METHOD, AND LIVE BEAM DETECTION PROGRAM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024142745A true JP2024142745A (en) | 2024-10-11 |
Family
ID=92905987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023055051A Pending JP2024142745A (en) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | LIVE BEAM DETECTION APPARATUS, LIVE BEAM DETECTION METHOD, AND LIVE BEAM DETECTION PROGRAM |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024142745A (en) |
WO (1) | WO2024204769A1 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7679545B2 (en) * | 2004-08-05 | 2010-03-16 | Georgia Tech Research Corporation | Suppressing motion interference in a radar detection system |
JP5606606B2 (en) * | 2013-09-20 | 2014-10-15 | 三菱電機株式会社 | Biological state acquisition device, biological state acquisition program, device provided with biological state acquisition device, and air conditioner |
US10383545B2 (en) * | 2016-09-29 | 2019-08-20 | Daegu Gyeongbuk Institute Of Science And Technology | Apparatus and method for determining bio-information of target using impulse radar |
JP7233080B2 (en) * | 2018-11-22 | 2023-03-06 | 公立大学法人北九州市立大学 | Living body detection device, living body detection system, living body detection method, and living body data acquisition device |
CN112336323A (en) * | 2020-11-04 | 2021-02-09 | 西安宝瑞达电子科技有限责任公司 | Biological radar, system, method and application for non-contact detection of life information |
-
2023
- 2023-03-30 JP JP2023055051A patent/JP2024142745A/en active Pending
-
2024
- 2024-03-29 WO PCT/JP2024/013194 patent/WO2024204769A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024204769A1 (en) | 2024-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5215660B2 (en) | Method for reducing influence of interference signal on high-frequency measuring device, and high-frequency measuring device | |
US8004451B2 (en) | Adaptive microwave security sensor | |
JP4258328B2 (en) | Two-frequency Doppler distance measuring device and detection system provided with the device | |
JP2007271559A (en) | Moving object detection device | |
KR20190069327A (en) | Method and apparatus for automatically opening an object | |
US9205808B2 (en) | Intrusion detection device | |
JP2020147172A (en) | Vehicle control system and vehicle control device | |
KR101394603B1 (en) | Apparatus and method for detecting intruder | |
JP4183001B2 (en) | Intrusion detection system | |
JP4888275B2 (en) | Intrusion detection device | |
JP4157452B2 (en) | Vehicle periphery monitoring device | |
JP2024142745A (en) | LIVE BEAM DETECTION APPARATUS, LIVE BEAM DETECTION METHOD, AND LIVE BEAM DETECTION PROGRAM | |
KR102212489B1 (en) | Method for measuring distance using radar phase unwrapping, and method for preventing fall-down, and monitoring apparatus | |
KR101483607B1 (en) | Apparatus and method for detecting invasion using sensitivity of received signal strength indicator of received ultrasonic | |
KR20170031967A (en) | Method and system for vehicle instrusion detection | |
JP2008250925A (en) | In-vehicle intrusion detector and detecting method | |
JP4485892B2 (en) | Moving body detection device | |
JP2001231716A (en) | Movable body detector and toilet device | |
WO2024204760A1 (en) | Radio wave transceiver, radio wave transmission/reception method, and radio wave transmission/reception program | |
JP4522276B2 (en) | Perimeter monitoring device | |
WO2024221170A1 (en) | Physical change detection based on active acoustic wave sensing related application data | |
KR102432305B1 (en) | System and method for variable detecting a vehicle instrusion using a condition of circumstances | |
JP2017040083A (en) | Motion operation device and motion operation method | |
JPH08166449A (en) | Ultrasonic doppler type detector | |
JP2024057847A (en) | Control device, control method, and program |