マイクロ波・ミリ波を用いた生体信号計測・小物体動き同定

～　無線通信の電波を用いて実現します　～

工学部　電子情報通信プログラム電波信号処理研究室

金　旼錫　（キム・ミンソク）

KIM　Minseok

自然科学系　准教授/研究教授

専門分野: 電波伝搬測定・解析・モデリング、高分解能パラメータ推定、アレー信号処理

キーワード: ヘルスケア、機械学習、マイクロ波・ミリ波、非接触センシング、動作同定、高齢者見守り

関連URL: http://radio.eng.niigata-u.ac.jp

印刷はこちら

研究の目的、概要、期待される効果

　スマート社会に向けて環境および人の情報化技術が重要な課題となっています。当研究室では、超高速無線通信を活用した高精度ユビキタスセンシング技術（データ通信とセンシングの統合）の開発を行っています。特に、ミリ波帯無線伝送システム（WiGig；60GHz帯無線LAN）の高分解能通信路特性を用いた生体信号計測技術や小物体動き同定技術を研究しています。この技術により、非接触心拍率・呼吸率計測、ハンドジェスチャー認識、動作識別など日常的ヘルスケア、高齢者の安全・安心な暮らしのサポート、スマート機器や家電の制御・データ入力のインタフェースなどへの展開を期待しています。

ミリ波無線信号をターゲットへ照射し、その散乱波の振幅・位相の時間変化から小物体の微細な変動を捉えます。特に、ミリ波通信においては、ターゲット方向へアンテナビームを容易に絞り込み、広帯域信号により数cm 程度の微小な伝搬経路差の分解能が得られます。
心拍・呼吸の周期定常性を用いた最尤推定により、非接触で体動の影響に強い高精度信号検出を行います。
高度な信号処理により所望成分の特徴量を抽出し、機械学習により人体動作の同定を行います。