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J-GLOBAL ID：201902285400586258   整理番号：19A1179224

オフ外オーディオデバイスによる超音波信号を用いた非接触呼吸モニタリング【JST・京大機械翻訳】

Contactless Respiration Monitoring Using Ultrasound Signal With Off-the-Shelf Audio Devices

著者 (7件)： Wang Tianben (School of Computer Science, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, China) ,  Zhang Daqing (Department of Re ́seaux et Services Multime ́dia Mobiles, Institut Mines-Te ́le ́com/Te ́le ́com SudParis, E ́vry, France) ,  Wang Leye (Department of Computer Science and Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong) ,  Zheng Yuanqing (Department of Computing, Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong) ,  Gu Tao (School of Computer Science, RMIT University, Melbourne, VIC, Australia) ,  Dorizzi Bernadette (Department of Recherche et Formations Doctorales, Institut Mines-Te ́le ́com/Te ́le ́com SudParis, Evry, France) ,  Zhou Xingshe (School of Computer Science, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, China)
資料名： IEEE Internet of Things Journal  (IEEE Internet of Things Journal)
巻： 6  号： 2  ページ： 2959-2973  発行年： 2019年 
JST資料番号： W2432A  ISSN： 2327-4662  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 近年,モノのインターネット技術の進歩とスマートホームにおける非接触センシングと高齢者ケアを可能にするための応用が注目されている。連続的でリアルタイムの呼吸モニタリングは,睡眠中の高齢者に対する補助生活を促進するための重要な応用の一つであり,学界と産業の両方において広い注意を引き付けている。既存の呼吸監視システムのほとんどは,胸部変位を感知するために高価で特殊な装置を必要とする。しかし,胸部変位は呼吸の直接指標ではなく,偽検出がしばしば発生する可能性がある。本論文において,著者らは,オフザシェルスピーカおよびマイクロホンによる超音波信号を用いて,呼吸からの呼気気流を直接検出することによって,リアルタイムおよび非接触呼吸監視システムを設計し,実行した。呼吸からの呼気気流は空気乱流と見なすことができ,それは音波を散乱し,Doppler効果をもたらす。このシステムは音波を伝達する音響レーダとして動作し,呼吸気流により引き起こされるDoppler効果を検出する。Doppler周波数変化と呼吸気流の方向の間の関係を数学的にモデル化した。このモデルに基づいて,外部気流によって引き起こされたDoppler効果を効果的に捉えるために,最小記述長ベースのアルゴリズムを設計した。著者らは,4つの異なる部屋において,25人の参加者(7人の高齢者,2人の若い人,および16人の成人,11人の女性と14人の男性を含む)による広範囲な実験を行った。参加者は,ベッドの異なる位置において,4つの異なる睡眠姿勢(1つの背部,右/左側,および1つの胃)を取る。実験結果は,著者らのシステムが呼吸監視のために0.3呼吸/分(2%)より低い中央値誤差を達成して,正確にApeaを同定することができることを示した。また,結果は,システムが異なる呼吸スタイル(浅い,正常,および深い),呼吸速度変化,周囲雑音,センシング距離変動(0.7m以内),および送信信号周波数変化に対してロバストであることを実証した。Copyright 2019 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ロバスト性 ,  *音波 ,  Doppler効果 ,  呼気 ,  モデル ,  老人 ,  気流 ,  アルゴリズム ,  モデリング ,  監視装置 ,  雑音
準シソーラス用語： 若年 ,  実時間 ,  モノのインターネット ,  *非接触 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 呼吸器の診断  (GI02000S) ,  音声処理  (JE05000E)

タイトルに関連する用語 (5件)： オーディオ ,  超音波信号 ,  非接触 ,  呼吸 ,  モニタリング