図1　��接触で心拍�X��を���Rするミリ�Sレーダー����(左)　���笋琳�性の心拍�X��を���Rしている　心拍の動きの�S形は�]晶などでモニターできる

佐藤教�bが�錣垢覩B都�j学COI（Center of Innovation）は、ヘルスケアや��気の早期発見、��後のサポートなど、人々に�W心をもたらす社会作りを�`指しており、佐藤教�bは今�vの��接触の心拍�X��を���Rするバイタルセンシングを専門とする。これまで心拍を�R定する場合は、横になり��にパッドを張り��けて心電図として���Rしていた。しかし、これでは24時間連���R定は�Mしく、ある時間の�X��しか�莟Rできなかった。今�vの��接触���Rだと、睡��中や、椅子に座っている�X��でも���Rできる。

��接触���Rのために、�B都�j学COIはパナソニックと組み、ミリ�Sレーダーを使ったスペクトラム拡�g�\術によって高感度で心拍信�､鯊�えることに成功した。ミリ�Sは�S長がミリメートルと�]い電磁�Sで、その周�S数は30GHz（�S長10mm）〜300GHz(�S長1mm)になる。この間の�S長として使える電�S帯は24GHz帯の��ミリ�S、60GHz帯（WiGigなどで使��）、77GHz帯(�O動�Zの衝突防�Vレーダー)、79GHz帯（新たに割り当てられた�Z載レーダー）である。

ミリ�Sのように電磁�Sは、周�S数が高くなればなるほど直進性が�\すため、�O動�Zの�iを走るクルマや�O転�Z、人などを検出できる。77GHz��度だとおよそ開口角90度��度の�J囲で電�Sは飛んでいくという。元々パナソニックは、ミリ�Sをスペクトル拡�gで変調するレーダー�\術を�eっているが、心臓のような��常に細かい変位を�Rることは�Mしく、今�v�B都�j学と�k緒に心臓の動きを検出できる�\術を開発した。�B都�j学は、センサ信�､鯑Dり出して�T味のある動作に変換するアルゴリズムも開発する。

レーダーは電�Sを飛ばし、�����颪鉾深oしてくる電�Sを検出する����で、その位相差で�{�`を���Rするシステム。今�vの���Rシステムでは、ミリ�Sを発�oし人��に当たって跳ね返ってくる電�Sを検出、心臓が動いていると収縮した時と膨張した時の�{�`の違いを���Rする。しかし、人間はじっとしていられない。�}吸はするし、�}も動かす。時には貧��ゆすりもある。�}吸している身��表�Cの変位は1mm〜50mm、心拍は0.1mm〜0.5mmの変位を��すという。さまざまなノイズに�mまった信�､鯑Dり出す作業がこの�\術の�Mしさである。もちろん、昔から、時間的に繰り返す信�､鬟奸璽螢�変換して、信�､��喞瓦轡離ぅ困箸虜垢鮃�げる�\術はある。この�\術はもちろん使う。

それだけではない。さらにデジタル変調して、スペクトラム拡�g（Spread Spectrum）�\術も使う。周�S数スペクトルを広く�Dり、その中を次から次へと飛び跳ねて、同調をさせない盗聴防�Vシステムとして����が開発した�\術だ。また、符合化し、それを広がった周�S数に拡�gさせる�擬阿發△襦�ここでは、変調符合の��復時間で被�x�vの位��を���Rし、さらに信�､琉盟衒儔修���表�Cの動きを���Rする。

信���S形を1次微分、2次微分によって、心拍�S形の複数の��異点の���．僖拭璽鵑鮑遒蝓△修離僖拭璽鵑�ら心拍間隔を推定する。心拍の間隔時間の�@度を、実際の心電図における心拍間隔との相関を�Dってみると、ほとんど�k致した。その相関係数は0.993であった。なお、今�vは感度を�屬欧襪燭瓠�4×4のMIMOアンテナを使った。

この����を実際に使えるようにするため、今後、医師とも連携することを��野に入れているという。今�vの実�xでは座っている人だけの心拍を�Dることができるが、今後は複数の人の心拍�X��を�莟Rできるようにしたり、��っている間の心拍�X��や�k人暮らしの高齢�vのモニターなどにも����したりしたいという。