[發明專利]生物體傳感器裝置

在審

• 申請號: 201980053854.7
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN112566546A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 和田紗希;西本研悟;西岡泰弘
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: A61B5/0245
• 分類號: A61B5/0245
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張麗

本發明提供一種生物體傳感器裝置，設置有：信號發生部(11)，生成連續波信號；天線(1)，將連續波信號作為電波發射；可變匹配電路(21)，取得信號發生部(11)和天線(1)的阻抗匹配；檢波電路(31)，根據信號發生部(11)生成的連續波信號和入射到天線(1)的電波的反射信號，輸出檢波信號；以及控制部(41)，依據檢波信號，根據成為能夠測量心拍及呼吸波形的一個周期量以上的時間的預定的期間的檢波信號，控制可變匹配電路(21)的元件值。

技術領域

本發明涉及使用電波以非接觸的方式取得心拍以及呼吸波形的生物體傳感器裝置。

背景技術

近年來，伴隨少子高齡化社會的發展，由于突發或者年齡增長引起的身體狀況劇變所造成的交通事故增加。另外，伴隨勞動人口的減少，在運輸業中每1名駕駛員的負荷變得過大，由疲勞、瞌睡駕駛所造成的事故也時不時發生。根據這樣的背景，與根據心拍以及呼吸波形等生物體信息推測身體狀況以及健康狀態的技術有關的研究蓬勃發展，期待開發出能夠穩定地取得心拍以及呼吸波形的生物體傳感器裝置。另外，作為車載用裝置，最好針對乘員是非接觸并且非約束的，所以期望使用電波的生物體傳感器裝置。

在使用電波的傳感器中，一般使用多普勒傳感器，但由于要利用高頻，所以來自周圍環境的反射、外來噪聲的影響大，難以準確地取得心拍以及呼吸波形。

另外，為了用作車載用裝置，要求小型化，但在使用比波長小的小型天線的情況下，由于人體的影響，天線的共振頻率發生變化，傳感器靈敏度劣化。因此，難以準確地取得心拍以及呼吸波形。

針對這樣的問題，在專利文獻1中公開了如下傳感器：使輸入信號為多個頻率，從而即使共振頻率由于人體的影響發生變化，仍降低靈敏度的變化。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：WO2015-056740

發明內容

在專利文獻1的心拍傳感器裝置中，將多個頻率作為輸入波，所以裝置構成要素的正交檢波電路內的混頻器的本地波也為多個頻率。因此，由于混頻器的非線性，產生大量的IM(Inter Modulation：互調)分量，難以高精度地測量以及檢測心拍以及呼吸波形。另外，為了使用多個頻率，需要使包括信號生成部和帶通濾波器的發送電路的結構復雜化，其結果存在成本增加的課題。

本發明是為了解決如上述的課題而完成的，其目的在于得到一種檢測精度高的、簡易結構的生物體傳感器裝置，該生物體傳感器裝置自適應地控制根據人體等設置周圍條件而變化的生物體傳感器用天線的輸入阻抗，通過自動匹配而適應設置周圍環境的變化。

本發明的生物體傳感器裝置設置有：信號發生部，生成連續波信號；天線，將所述連續波信號作為電波而發射；可變匹配電路，用于使所述信號發生部的阻抗和所述天線的阻抗匹配；檢波電路，根據所述連續波信號和入射到所述天線的電波的反射信號，輸出檢波信號；以及控制部，基于所述檢波信號，根據預定的期間的所述檢波信號控制所述可變匹配電路的元件值，所述預定的期間為能夠測量心拍及呼吸波形的一個周期量以上的時間。

本發明能夠獲得檢測精度高的、簡易結構的生物體傳感器裝置，該生物體傳感器裝置自適應地控制根據人體等設置周圍條件而變化的生物體傳感器用天線的輸入阻抗，通過自動進行匹配而適應設置周圍環境的變化。

附圖說明

圖1是示出實施方式1的生物體傳感器裝置的結構圖。

圖2是實施方式1的可變匹配電路21的結構圖的一個例子。

圖3是實施方式1的正交檢波電路31的結構圖的一個例子。

圖4是實施方式1的控制部41的硬件結構圖的一個例子。

圖5是說明控制部41的動作的流程圖。