(57)【要約】  ケアサポートシステムは、センサ部と、放射制御部とを含む。センサ部は、被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置され、電波の放射および受信によって被検者の生体情報を検知する。放射制御部は、生体情報の非検知時に、電波の放射周波数を変化させながら上記電波の受信によってセンサ部にてノイズレベルを検知させ、検知されたノイズレベルが、生体情報を検知可能な所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、生体情報の検知時にセンサ部から放射する電波の放射周波数として設定する。
2018216363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置され、電波の放射および受信によって被検者の生体情報を検知するセンサ部と、
前記電波の放射周波数を制御する放射制御部とを備え、
前記放射制御部は、前記生体情報の非検知時に、前記電波の放射周波数を変化させながら前記電波の受信によって前記センサ部にてノイズレベルを検知させ、検知された前記ノイズレベルが、前記生体情報を検知可能な所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する、ケアサポートシステム。
【請求項２】
前記動体検知ユニットと通信可能に接続される管理サーバーをさらに含み、
前記放射制御部は、前記管理サーバーから、前記センサ部の向きの調整が完了したことを示す調整完了情報を取得した後に、前記放射周波数を変化させて前記センサ部にて前記ノイズレベルを検知させる、請求項１に記載のケアサポートシステム。
【請求項３】
前記動体検知ユニットは、
居室内を撮影して画像を取得する撮像部と、
前記撮像部にて取得された画像から、画像認識によって居室内の被検者の有無を検知する画像認識部とをさらに含み、
前記放射制御部は、前記画像認識部が居室内で被検者が不在であることを検知した後に、前記放射周波数を変化させて前記センサ部にて前記ノイズレベルを検知させる、請求項２に記載のケアサポートシステム。
【請求項４】
前記放射制御部は、検知された前記ノイズレベルが最小となるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する、請求項１から３のいずれかに記載のケアサポートシステム。
【請求項５】
被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置され、電波の放射および受信によって被検者の生体情報を検知するセンサ部にて、前記生体情報の非検知時に、前記電波の放射周波数を変化させながら前記電波の受信によってノイズレベルを検知させるノイズ検知工程と、
検知された前記ノイズレベルが、前記生体情報を検知可能な所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する設定工程とを含む、電波制御方法。
【請求項６】
前記動体検知ユニットが、該動体検知ユニットと通信可能に接続される管理サーバーから、前記センサ部の向きの調整が完了したことを示す調整完了情報を取得する情報取得工程をさらに含み、
前記ノイズ検知工程は、前記情報取得工程の後に行われる、請求項５に記載の電波制御方法。
【請求項７】
居室内を撮影して画像を取得する撮影工程と、
前記画像から、画像認識によって居室内の被検者の有無を検知する画像認識工程とをさらに含み、
前記ノイズ検知工程は、前記画像認識工程にて、居室内で被検者が不在であることを検知した後に行われる、請求項６に記載の電波制御方法。
【請求項８】
前記設定工程では、前記ノイズ検知工程で検知された前記ノイズレベルが最小となるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する、請求項５から７のいずれかに記載の電波制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置されるセンサ部が、電波の放射および受信によって被検者の生体情報（例えば呼吸状態）を検知するケアサポートシステムと、電波の放射周波数を制御する電波制御方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、物体に向けて電波を放射し、物体で反射してドップラーシフトした反射波を受信することで、物体の動きを検知するドップラーセンサが種々提案されている。このようなドップラーセンサでは、検知精度を上げるために、クラッターと呼ばれる不要なノイズ（検知対象以外の物体での反射波）を極力低減することが必要とされる。そこで、例えば特許文献１では、検知対象の物体が存在しない状態（クラッターのみが存在する状態）で取得した信号と、検知対象の物体が存在する状態（物体およびクラッターが存在する状態）で取得した信号との差をとることにより、ノイズとなるクラッター信号を除去するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２８９号公報（請求項１、段落〔００２２〕、〔００２３〕等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、介護施設や病院などにおいて、被介護者等の被検者の日常の生活を支援することを目的として、ドップラーセンサ（以下、センサ部とも称する）を用いて被検者の状態を検知し、これをサーバーで管理するケアサポートシステムが利用されつつある。このようなケアサポートシステムにおいても、センサ部での検知精度を上げることが望まれるが、このときに上記した特許文献１の方法を適用することは、以下の理由により適切ではない。【０００５】
上記した特許文献１の方法は、観測したい信号（物体での反射波）がクラッター信号よりも大きい場合のみ有効である。観測したい信号がクラッター信号よりも小さい場合、観測したい信号がクラッター信号の中に埋もれてしまうため、減算処理を行うと、観測したい信号を検知することができなくなる。特に、介護施設では、高齢者が入居している場合が多く、高齢者の場合、センサ部で検知される信号（例えば呼吸信号）は、中年層や若年層の人に比べて小さい。このため、観測したい信号（呼吸信号）がクラッター信号よりも小さい場合が多い。したがって、ケアサポートシステムでは、減算処理によってクラッター信号を除去する方法は採用できない。【０００６】
また、介護施設では、高齢や身体不自由などの理由により、一日の大半を居室内で過ごす被介護者も多い。このため、介護施設で構築されるケアサポートシステムにおいて、居室内で被介護者が存在せず、クラッターのみが存在する状況を自由に作り出すことができない。このため、ケアサポートシステムの用途では、クラッターのみが存在する状況を故意に作り出して減算処理を行う特許文献１の方法を使用することは困難である。【０００７】
また、ケアサポートシステムにおいて、センサ部（ドップラーセンサ）は筐体で覆われており、例えば居室の天井に設置される。そして、センサ部の向きは、通常、居室内のベッドや布団の方向を向くように調整される（就寝中の呼吸状態を検知するため）。センサ部の向きを調整すると、センサ部とその前方の筐体との相対的な位置関係（例えば相対距離）が変化するため、センサ部から放射される電波の放射周波数を一定としたとき、センサ部の向きによっては、センサ部から放射されて筐体内面で反射され、センサ部に戻ってくる不要な反射波（クラッター）が増大し、センサ部の向きによって検知性能がばらつく。したがって、センサ部がどの向きに設定されても、筐体との相対位置の変化に起因するノイズの増大を抑え、センサ部の向きによる検知性能のばらつきを抑えることが望まれる。【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、クラッター信号の減算処理を行うことなく、ノイズとなるクラッターを低減してセンサ部（ドップラーセンサ）での検知精度を上げるとともに、センサ部の向きによる検知性能のばらつきを抑えることができるケアサポートシステムおよび電波制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面に係るケアサポートシステムは、被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置され、電波の放射および受信によって被検者の生体情報を検知するセンサ部と、前記電波の放射周波数を制御する放射制御部とを備え、前記放射制御部は、前記生体情報の非検知時に、前記電波の放射周波数を変化させながら前記電波の受信によって前記センサ部にてノイズレベルを検知させ、検知された前記ノイズレベルが、前記生体情報を検知可能な所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する。【００１０】
本発明の他の側面に係る電波制御方法は、被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置され、電波の放射および受信によって被検者の生体情報を検知するセンサ部にて、前記生体情報の非検知時に、前記電波の放射周波数を変化させながら前記電波の受信によってノイズレベルを検知させるノイズ検知工程と、検知された前記ノイズレベルが、前記生体情報を検知可能な所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する設定工程とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
ケアサポートシステムにおいて、クラッター信号の減算処理を後処理で行うことなく、ノイズとなるクラッターを低減してセンサ部での検知精度を上げるとともに、センサ部の向きによる検知性能のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の一形態に係るケアサポートシステムの概略の構成を示す説明図である。
【図２】上記ケアサポートシステムの動体検知ユニットが設置された居室内の様子を模式的に示す説明図である。および第２の電波検出部が設置された居室内の様子を模式的に示す説明図である。
【図３】上記動体検知ユニットの概略の構成を示すブロック図である。
【図４】上記動体検知ユニットが有する光学検出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】上記光学検出部での撮影によって取得された画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図６】上記動体検知ユニットの筐体の前カバーの取付状態および離脱状態のそれぞれにおける、上記動体検知ユニットおよび電波検出部の断面図である。
【図７】上記電波検出部から出力される、無人のときの検知信号のフーリエ変換スペクトルの一例を示す説明図である。
【図８】被介護者の呼吸状態を検知したときの、検知信号のフーリエ変換スペクトルを示す説明図である。
【図９】図６で示した動体検知ユニットの内部で発生するクラッター信号の発生経路を模式的に示す説明図である。
【図１０】上記電波検出部のセンサ部にて検知される呼吸信号の大きさと、ノイズレベルとの関係を模式的に示す説明図である。
【図１１】無人のときに上記センサ部にて検知される信号のフーリエ変換スペクトルを、クラッター信号の大小のそれぞれについて示す説明図である。
【図１２】クラッター信号が呼吸信号のパワーレベルよりも大きい場合の、上記センサ部での検知信号のフーリエ変換スペクトルを示す説明図である。
【図１３】波の干渉現象を説明するための説明図である。
【図１４】居室内の複数のベッドの位置に応じて変化する上記センサ部の向きを示す説明図である。
【図１５】レドーム角度とノイズレベルとの関係の一例を示す説明図である。
【図１６】送信波の放射周波数を変化させた場合の、送信波、反射波および合成波の各波形を模式的に示す説明図である。
【図１７】異なる放射周波数でのノイズレベルのレドーム角度依存性を示す説明図である。
【図１８】具体例のケアサポートシステムの構成を示すブロック図である。
【図１９】上記ケアサポートシステムにおける動作の流れを示すフローチャートである。
【図２０】各放射周波数と、検知されるノイズレベルとの対応関係を示すテーブルである。
【図２１】各放射周波数と上記ノイズレベルとの関係を示すグラフである。
【図２２】上記ノイズレベルを所定レベルと比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１４】
〔ケアサポートシステムの概略〕
図１は、本実施形態のケアサポートシステム１の概略の構成を示す説明図である。ケアサポートシステム１は、介護施設や一般住宅に入居している被介護者や、病院に入院している患者（被看護者）の日常の生活を支援するためのシステムであり、見守りシステムとも呼ばれている。被介護者および被看護者は、ケアサポートシステム１による支援の対象、つまり、後述する画像認識システム２０や電波検出部３０での認識や検出等によって管理される対象者（被検者）である。ここでは、例として、ケアサポートシステム１が介護施設内で構築されている場合について説明する。
【００１５】
介護施設には、スタッフステーション１００および居室１０１が設けられている。スタッフステーション１００は、介護施設で過ごす被介護者の生活をサポートする介護者のいわゆる詰め所である。このスタッフステーション１００には、管理サーバー１００ａおよび表示部１００ｂが設けられている。管理サーバー１００ａは、通信回線２００を介して、居室１０１に設置される後述の動体検知ユニット１０と通信可能に接続される端末装置であり、中央演算処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）を含んで構成される。なお、通信回線２００は、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）で構成されるが、無線ＬＡＮであっても勿論構わない。
【００１６】
管理サーバー１００ａは、通信回線２００を介して、動体検知ユニット１０から送信（出力）される各種の情報（例えば居室１０１内の撮影画像や被介護者の生体情報）を受信して管理するとともに、受信した情報を表示部１００ｂに表示する処理を行う。これにより、介護施設の介護者は、表示部１００ｂに表示された情報を見て、居室１０１内の様子や被介護者の生体情報を把握することができる。表示部１００ｂは、例えばパーソナルコンピュータのディスプレイで構成することができる。また、後述する画像認識システム２０での画像認識処理により、被介護者が床面で転倒するなど、被介護者の動作が異常であることが認識されたときには、管理サーバー１００ａは、動体検知ユニット１０からその旨の情報を受信して、動体検知ユニット１０の光学検出部２３で取得される居室１０１内の撮影画像のデータを、介護者が所有する携帯端末に送信し、被介護者の異常を介護者に知らせることも可能である。なお、管理サーバー１００ａから上記携帯端末への画像データの送信時には、画像のサイズや解像度は適宜調整される。
【００１７】
居室１０１は、介護施設において少なくとも１つ設けられており、図１では例として居室１０１が２つ設けられている場合を示している。各居室１０１内には、被介護者が使用するベッド１０２が１つ設置されている。なお、１つの居室１０１内に被介護者が二人以上入居する場合、被介護者の各々に対応する複数のベッド１０２が設置される。
【００１８】
図２は、動体検知ユニット１０が設置された居室１０１内の様子を模式的に示す説明図である。図１および図２に示すように、動体検知ユニット１０は、各居室１０１の天井部１０１ａに設置され、通信回線２００と通信可能に接続されている。居室１０１が複数のベッド１０２が設置された多床室である場合、動体検知ユニット１０は各ベッド１０２に対応して居室１０１の天井部１０１ａに設置される。
【００１９】
上述したケアサポートシステム１は、少なくとも１つの居室１０１に設置される動体検知ユニット１０（少なくとも１つの動体検知ユニット１０）と、スタッフステーション１００に設けられた管理サーバー１００ａとを、通信回線２００を介して通信可能に接続して構成されている。
【００２０】
〔動体検知ユニット〕
次に、上記した動体検知ユニット１０の詳細について説明する。図３は、動体検知ユニット１０の概略の構成を示すブロック図である。動体検知ユニット１０は、居室１０１内の被介護者の情報を検知するユニットであり、筐体１１（図６参照）内に、画像認識システム２０、電波検出部３０およびユニット制御部４０を備えている。動体検知ユニット１０は、上記の電波検出部３０をはじめ、後述する光学検出部２３など、種々のセンサを備えていることから、センサボックスとも呼ばれる。
【００２１】
画像認識システム２０は、照明部２１、照明制御部２２および光学検出部２３を備えている。照明部２１は、暗闇での撮影を可能にすべく、赤外線（例えば近赤外光）を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含んで構成されており、居室１０１の天井部１０１ａの中央部に位置して、居室１０１内を照明する。例えば、照明部２１は、複数のＬＥＤを有しており、居室１０１内の床面１０１ｂ（図２参照）や、天井部１０１ａと床面１０１ｂとをつなぐ壁を照明する。照明制御部２２は、例えばＣＰＵで構成されて、照明部２１による照明（赤外線の発光）を制御する。
【００２２】
光学検出部２３は、照明部２１の照明のもとで居室１０１内を撮影して画像を取得する撮像部であり、例えばカメラで構成される。図４は、光学検出部２３の詳細な構成を示すブロック図であり、図５は、光学検出部２３での撮影によって取得された画像の一例を模式的に示している。光学検出部２３は、居室１０１の天井部１０１ａ（図２参照）の中央部に、照明部２１と隣接して配置されており、撮影によって視野方向が直下である直上視点の画像を取得する。この光学検出部２３は、レンズ５１、撮像素子５２、ＡＤ変換部５３、画像処理部５４および制御演算部５５を備えている。
【００２３】
レンズ５１は、例えば固定焦点レンズであり、一般的な超広角レンズや魚眼レンズで構成されている。超広角レンズとしては、対角画角が１５０°以上のレンズを用いることができる。これにより、図５で示したように、天井部１０１ａから居室１０１の全体を撮影することが可能となり、室内の被介護者と部屋全体とを死角レスで撮影することが可能となる。
【００２４】
撮像素子５２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）といったイメージセンサで構成されている。撮像素子５２は、真っ暗な環境でも被介護者の状態が画像として検出できるように、ＩＲカットフィルタを除去して構成されている。撮像素子５２からの出力信号は、ＡＤ変換部５３に入力される。
【００２５】
ＡＤ変換部５３は、撮像素子５２によって撮像された画像のアナログの画像信号を受信し、そのアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。ＡＤ変換部５３から出力されるデジタルの画像信号は、画像処理部５４に入力される。
【００２６】
画像処理部５４は、ＡＤ変換部５３から出力されるデジタルの画像信号を受信し、そのデジタルの画像信号に対して、例えば黒補正、ノイズ補正、色補間、ホワイトバランスなどの画像処理を実行する。画像処理部５４から出力される画像処理後の信号は、後述する画像認識部２５に入力される。
【００２７】
制御演算部５５は、撮像素子５２の制御に関する例えばＡＥ（Automatic Exposure）などの演算を実行するとともに、撮像素子５２に対して露光時間やゲインなどの制御を実行する。また、制御演算部５５は、必要に応じて、照明部２１に対して好適な光量設定や配光設定などの演算を実行するとともに、制御を実行する。なお、制御演算部５５に、上述の照明制御部２２の機能を持たせるようにしてもよい。
【００２８】
上記の画像処理部５４および制御演算部５５は、例えば別々のＣＰＵで構成されるが、１つのＣＰＵで一体的に構成されてもよいし、画像処理や演算処理を行う専用の回路でそれぞれ構成されてもよい。
【００２９】
上記した画像認識システム２０は、さらに、記憶部２４および画像認識部２５を備えている。
【００３０】
記憶部２４は、ユニット制御部４０が実行する制御プログラムや各種の情報を記憶するメモリであり、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、不揮発性メモリなどで構成されている。
【００３１】
画像認識部２５は、光学検出部２３にて取得された画像の画像データに対して画像認識処理を行う。より具体的には、画像認識部２５は、光学検出部２３の画像処理部５４が画像処理を実行した後の信号を受信し、例えば対象物の輪郭を抽出してパターンマッチング等の手法で形状を認識する画像認識処理を実行する。これにより、画像認識部２５は、居室１０１内にいる被介護者の状態を認識することができる。
【００３２】
ここで、居室１０１内にいる被介護者の状態としては、起床、離床、入床、転倒などが想定される。起床は、被介護者が目を覚ましてから、ベッドの上で体を起こすまでの状態を指す。離床は、被介護者がベッドの上で体を起こしてから、床面に降りてベッドから離れるまでの状態を指す。入床は、被介護者が床面からベッドの上に上がり、横になるまでの動作を指す。転倒は、被介護者が床面上で転倒する動作を指す。上記の起床、離床、入床、転倒は、被介護者の体の大きさ動作（体動）を伴う点で、電波検出部３０で検出される微体動（呼吸等による体の微小な動き）と区別される。
【００３３】
なお、画像認識部２５は、画像認識によって、居室１０１内の被介護者の有無も認識（把握）することができる。例えば、撮影によって取得された画像内で、被介護者の身体の少なくとも一部（例えば頭部を含む）の形状パターンとマッチングする領域が検出されなかった場合は、居室１０１内に被介護者がいない状態（不在）と認識し、検出された場合は、居室１０１内に被介護者がいる状態と認識することができる。
【００３４】
電波検出部３０は、電波の放射および受信によって居室１０１内の動体を検出するブロックであり、不図示の放射部から例えば２４ＧＨｚ帯のマイクロ波を各居室のベッドに向けて放射し、被介護者にて反射してドップラーシフトした反射波を不図示の受信部にて受信する。これにより、電波検出部３０は、受信した反射波から被介護者の生体情報（呼吸状態、睡眠状態、心拍数などの情報）を検出することができる。
【００３５】
なお、被介護者が呼吸しているとき（睡眠中も含む）、被介護者の呼吸による体の微小な動き（微体動）が生じる。このため、被介護者の呼吸状態や睡眠状態を検出することは、被介護者の微体動を検出するのと同じである。このことから、電波検出部３０は、被介護者（被検者）の微体動を検出する微体動検出部として機能しているとも言うことができる。
【００３６】
ユニット制御部４０は、画像認識システム２０および電波検出部３０の動作を制御するとともに、画像認識システム２０および電波検出部３０から得た情報に対して画像処理や信号処理を行い、得られた結果を被介護者の状態に関する情報として管理サーバー１００ａに出力する制御基板である。このユニット制御部４０は、主制御部４１、情報処理部４２、およびインターフェース部４３を備えており、さらに上記した記憶部２４および画像認識部２５を備えている。なお、記憶部２４および画像認識部２５は、ユニット制御部４０とは独立して設けられていてもよい。
【００３７】
主制御部４１は、動体検知ユニット１０内の各部の動作を制御するＣＰＵで構成されている。情報処理部４２および画像認識部２５は、上記のＣＰＵで構成されてもよいし（主制御部４１と一体化されていてもよいし）、他の演算部や、特定の処理を行う回路で構成されてもよい。
【００３８】
情報処理部４２は、画像認識システム２０の光学検出部２３から出力される情報（例えば画像データ）や、電波検出部３０から出力される情報（例えば呼吸状態に関するデータ）に対して、所定のアルゴリズムに基づいた信号処理を行う。信号処理によって得られた情報は、画像認識システム２０（特に画像認識部２５）での画像認識に利用される。
【００３９】
インターフェース部４３には、通信回線２００のネットワークケーブル（不図示）が電気的に接続される。画像やマイクロ波に基づいて動体検知ユニット１０が検出した被介護者の状態に関する情報は、インターフェース部４３および通信回線２００を介して管理サーバー１００ａに送信される。
【００４０】
〔電波検出部についての補足〕
次に、上記した電波検出部３０について説明を補足する。図６は、筐体１１の後述する本体１１ｂに対する前カバー１１ａの取付状態および離脱状態のそれぞれにおける、動体検知ユニット１０および電波検出部３０の断面図である。電波検出部３０は、センサ部３１と、レドームレンズ３２とを有している。
【００４１】
センサ部３１は、電波の放射および受信によって被介護者の生体情報を個別に検出するためのマイクロ波ドップラーセンサによって構成されるチップであり、基板３３に搭載されている。このセンサ部３１は、ＲＦＬＳＩ（高周波用集積回路素子）や、電波を送受信するための送信アンテナおよび受信アンテナを含んで構成されている。
【００４２】
レドームレンズ３２は、センサ部３１を保護するとともに、センサ部３１から放射される電波の指向性を制御する（例えば狭くする）ための電波レンズであり、センサ部３１の前方（電波放射側）に位置するように、保持部３４を介してセンサ部３１と一体的に設けられている。レドームレンズ３２は、例えばセンサ部３１側の面３２ａが平面で、センサ部３１とは反対側の面３２ｂが電波放射側に凸形状の平凸レンズで構成されており、その主軸がセンサ部３１の中心を通るように保持部３４で保持されている。それゆえ、センサ部３１の向きは、レドームレンズ３２の主軸の方向と一致している。
【００４３】
ここで、レドームレンズ３２の主軸とは、レドームレンズ３２の面３２ｂの曲率中心を通り、面３２ａに垂直な軸であり、光軸または回転対称軸と同義である。また、上記した「センサ部３１の向き」を規定する角度は、水平面（ここでは動体検知ユニット１０が設置される居室１０１の天井部１０１ａを想定）に垂直な方向を回転軸としてセンサ部３１が回転するときのヨー角、および上記水平面に平行な方向を回転軸としてセンサ部３１が回転するときのピッチ角によって規定されるが、ここでは説明の理解をしやすくするために、特に断らない限り、ピッチ角を指すものとする。
【００４４】
また、ここでは、水平面に平行な面内で互いに垂直な２つの回転軸を考えたときに、一方の回転軸（例えば左右方向）を中心として回転するときの回転角であるピッチ角と、他方の回転軸（例えば前後方向）を中心として回転するときの回転角であるヨー角とを区別する必要がないため（水平面に平行な方向の回転によって上記一方の回転軸は上記他方の回転軸にもなり得るため）、両者はピッチ角として統一して扱うことにする。
【００４５】
また、上述した動体検知ユニット１０の筐体１１は、レドームレンズ３２の前方（センサ部３１とは反対側）に位置する前カバー１１ａと、残りの本体１１ｂとを含んで構成されている。前カバー１１ａは、本体１１ｂに対して着脱自在に設置されている。これにより、後述するように就寝中の被介護者の呼吸状態をセンサ部３１で検知すべく、センサ部３１の向きを、ベッド１０２の方向を向くように調整する際には、本体１１ｂから前カバー１１ａを取り外して調整することが可能となる。センサ部３１の向きの調整が完了すると、前カバー１１ａは本体１１ｂに再び装着される。
【００４６】
センサ部３１が搭載される上記の基板３３は、固定部材３８に固定されている。そして、固定部材３８は、センサ部３１の向きを変更できるように、筐体１１の本体１１ｂに固定された支持体３９に回動自在に支持されている。
【００４７】
〔センサ部の向きとノイズレベルとの関係について〕
次に、上記したセンサ部３１の向きと、センサ部３１にて検知されるノイズレベルとの関係について説明する。
【００４８】
（ノイズレベルについて）
ドップラーセンサで構成されるセンサ部３１にて検知される信号（データ）は、時系列の（連続した）振幅データとして得られる。これらのデータをフーリエ変換することにより、周波数領域での信号解析が可能となる。例えば、居室１０１内に被介護者がいないとき、センサ部３１にて検知される信号のフーリエ変換スペクトルは、図７のような波形として得られる。なお、図７の縦軸のパワーレベルは、便宜的に、センサ部３１にて検出される電波の強さ（ｄＢ）に対応する任意単位（arbitary unit）で示している。ノイズレベルとは、図７で示したスペクトル、つまり、検知対象である被介護者が居室１０１にいないときに、センサ部３１にて検知される信号の大きさ（パワーレベル）を指す。
【００４９】
一方、居室１０１内のベッド１０２で寝ている被介護者の呼吸状態をセンサ部３１で検知したとき、検知信号のフーリエ変換スペクトルは、例えば図８のような波形となり、上記のノイズレベルに、呼吸信号が上乗せされたようなスペクトルとなる。このとき、呼吸周波数（約０．２Ｈｚ（１２回／分）付近）での信号レベルと、ノイズレベルとの比がＳ／Ｎ（signal to noise）比となり、このＳ／Ｎ比が大きいほど、呼吸状態の検知精度が高くなる。なお、Ｓ／Ｎ比が大きいと、呼吸周波数のみならず、その高調波成分も検知できる。
【００５０】
したがって、良好なＳ／Ｎ比で呼吸信号を検知するためには、ノイズレベルを、被介護者の生体情報の検知信号（呼吸信号）のレベルよりもできるだけ小さくすることが望ましい。つまり、センサ部３１での検知精度を上げるためには、センサ部３１にて検知されるノイズレベルを極力低減することが必要である。
【００５１】
ここで、本願発明者らによる種々の検討および解析の結果、ノイズレベルを悪化させる主要因は、クラッター信号であることが分かっている。クラッター信号とは、ドップラーシフトしていない受信波、つまり、放射電波（送信波）と同一の周波数の受信波のことである。本来、ドップラーセンサは、送信波が動く物体で反射されて戻ってくる反射波を検知するセンサであるが、送信波も電波であるため、動いていない静止物体で直接反射されてセンサで受信される反射波も存在する。その直接反射波のことを、クラッター信号と呼ぶ。
【００５２】
通常、ドップラーセンサ内部には、クラッターキャンセル回路が内蔵されており、フィルタ等を使用した電気的な処理によってクラッター信号をキャンセルさせる機能が備わっている。しかし、センサの電波送信部（送信アンテナ）の近傍に反射物体が存在する場合は、クラッターキャンセル回路でキャンセルできる能力以上のクラッター信号が発生してしまう。
【００５３】
図９は、図６で示した動体検知ユニット１０の内部で発生するクラッター信号の幾つかの発生経路を模式的に示している。上記クラッター信号の発生経路は、主に、以下の３つである。
（１）センサ部３１の送信アンテナから送信された電波が、受信アンテナに直接入射する（漏れ込む）経路Ａ。
（２）センサ部３１の送信アンテナから送信された電波が、送信アンテナの極近傍に位置する静止物体であるレドームレンズ３２のセンサ部３１側の面３２ａで反射されてセンサ部３１に直接入射する経路Ｂ。
（３）センサ部３１の送信アンテナから送信された電波が、送信アンテナの近傍に位置する静止物体である筐体１１の前カバー１１ａの内面で反射されてセンサ部３１に直接入射する経路Ｃ。
【００５４】
上記３つの経路Ａ〜Ｃのうち、経路Ｃで発生するクラッター信号の影響が他の経路で発生するクラッター信号に比べて、ノイズへの影響が最も大きい。これは、経路Ａおよび経路Ｂで発生するクラッター信号については、センサ部３１の設計、および電波検出部３０の設計（センサ部３１とレドームレンズ３２との位置関係の設定を含む）によって、ある程度抑えることができるが、経路Ｃで発生するクラッター信号については、センサ部３１と前カバー１１ａとの相対的な位置関係が固定でないため（居室１０１内のベッド１０２の位置によってセンサ部３１の向きが変化するため）、設計でコントロールすることができないことによる。
【００５５】
ここで、図１０は、センサ部３１にて検知される呼吸信号の大きさと、ノイズレベルとの関係を模式的に示しており、上図はノイズレベルが相対的に小さい場合を、下図はノイズレベルが相対的に大きい場合を示している。なお、同図において、横軸の「呼吸信号の大きさ」は、図８で示した検知信号のフーリエ変換スペクトルの、呼吸検知区間（例えば呼吸周波数（０．２Ｈｚ付近）を含む０．１〜０．５Ｈｚの呼吸周波数帯）における積分値（面積）に相当し、呼吸信号の小さい人（例えば高齢者）は、横軸の中央（呼吸信号の大きさが標準的な人）に対して左側に分布し、呼吸信号の大きい人（例えば若年層の人）は、横軸の中央に対して右側に分布する。また、縦軸の「頻度」とは、ある呼吸信号の大きさを示す人のトータルの数（度数）に対応している。また、図１０で示すノイズレベルは、無人のときにセンサ部３１にて検知される信号の上記呼吸検知区間での積分値に相当する。
【００５６】
図１０の上図のように、呼吸信号の大きさの分布に対して、ノイズレベルが十分小さければ、呼吸信号が小さくてもその呼吸信号を検知できる（呼吸信号を失報することはない）。しかし、図１０の下図のように、クラッター信号によってノイズレベルが悪化（増大）すると、ノイズレベル以下の呼吸信号はノイズレベルに埋もれてしまうため、上記呼吸信号を検知できない（呼吸信号を失報する）。したがって、呼吸信号の検知精度を上げるためには、クラッター信号によるノイズレベルの増大を抑えることが必要である。
【００５７】
また、図１１は、居室１０１内に被介護者がいないときに、センサ部３１にて検知される信号のフーリエ変換スペクトルであって、クラッター信号が大きい場合と小さい場合とを示している。クラッター信号によって発生するノイズは、全周波数に発生するホワイトノイズであるため、クラッター信号が大きい場合は、クラッター信号が小さい場合に比べて、パワーレベル全体が上方にオフセットされたようなスペクトルとなる。
【００５８】
図１２は、被介護者の呼吸信号の取得時の検知信号のフーリエ変換スペクトルであって、クラッター信号が、検知したい呼吸信号のパワーレベルよりも大きい場合を示している。同図のように、クラッター信号によって持ち上がったノイズレベルよりも、検知したい呼吸信号のレベルが小さい場合、検知したい呼吸信号がノイズに埋もれてしまうため、呼吸信号を検知できなくなることがわかる。
【００５９】
前述の特許文献１のように、ノイズレベルを減算処理してクラッター信号をキャンセルする場合、図８で示したように、検知したい呼吸信号のパワーレベルがノイズレベルよりも大きければ、上記減算処理によってクラッター信号をキャンセルすることができる。しかし、図１２のように、呼吸信号のパワーレベルがノイズレベルよりも小さい場合、呼吸信号がノイズに埋もれているため、上記減算処理を行っても呼吸信号を検知することができない。ケアサポートシステム１では、呼吸信号が決して大きくはない高齢者も被検者に含まれ、クラッター信号もかなり大きい場合を想定しているため、特許文献１のような減算処理でクラッター信号をキャンセルする手法を採用することはできない。そのため、減算処理以外の方法で、クラッター信号を低減することが必要となる。
【００６０】
ところで、上記のクラッター信号は、波の干渉現象と同様に、送信波と反射波との合成波であると考えられる。波の場合、固定端の位置によって合成波が強まったり、弱まったりする。クラッター信号の場合、固定端は、図９で示したレドームレンズ３２（面３２ａ）や筐体１１の前カバー１１ａに相当する。したがって、レドームレンズ３２や前カバー１１ａと、センサ部３１（特に送信アンテナ）との位置関係によって、クラッター信号も強まったり、弱まったりする。つまり、図１３の上図に示すように、固定端での反射波が送信波（入射波）と逆位相となるような位置に固定端がある場合、送信波と反射波とは互いに打ち消される（振幅がゼロの合成波（定常波）が得られる）。一方、図１３の下図に示すように、固定端での反射波が送信波と同位相となるような位置に固定端がある場合、送信波と反射波とは互いに強め合う（振幅が送信波の２倍である合成波（定常波）が得られる）。
【００６１】
図１４は、居室１０１内の複数のベッド１０２の位置に応じて変化するセンサ部３１の向きを模式的に示している。なお、図１４では、天井部１０１ａ（水平面）に垂直な鉛直方向を基準（０°）とし、その鉛直方向からのセンサ部３１のピッチ角θ（ここではレドームレンズ３２の主軸の角度（レドーム角度）とする）を、ベッド１０２の位置に応じて、θ＝０°から、θ＝＋２０°およびθ＝＋４５°に変化させた場合を示している。ケアサポートシステム１では、センサ部３１により、被介護者Ｐの就寝中に、ベッド１０２に横たわっている被介護者Ｐの呼吸状態を検知するため、天井部１０１ａに設置された動体検知ユニット１０内のセンサ部３１は、ベッド１０２の方向に向けられて運用される。
【００６２】
同図に示すように、センサ部３１の向きをベッド１０２の位置に応じて変化させても、センサ部３１（特に送信アンテナ）とレドームレンズ３２との相対的な位置関係（相対距離）は変化しないが、センサ部３１と前カバー１１ａとの相対的な位置関係（相対距離）は変化する。このことは、居室１０１内に設置されるベッド１０２の位置によって（動体検知ユニット１０とベッド１０２との距離、および動体検知ユニット１０から見たベッド１０２の方角によって）、センサ部３１と前カバー１１ａとの相対距離が変化することを意味する。
【００６３】
このように、センサ部３１の向きによって、センサ部３１と前カバー１１ａとの相対的な位置関係が変化すると、センサ部３１に対して、図１３で示した固定端（前カバー１１ａ）の位置が変化する。これは、センサ部３１の向きによってクラッター信号の大きさ（合成波の振幅、レベル）が変化し、センサ部３１にて検知されるノイズレベルがセンサ部３１の向きによって変化することを意味する。
【００６４】
図１５は、レドーム角度とノイズレベルとの関係の一例を示している。ただし、同図では、センサ部３１からの電波の放射周波数（送信波周波数）はＡ（Ｈｚ）で一定とする。また、縦軸のノイズレベルは、無人のときにセンサ部３１にて検知される信号のフーリエ変換スペクトルにおける呼吸検知区間の積分値を指す。レドーム角度θ１〜θ４のそれぞれにおいて、センサ部３１と前カバー１１ａとの相対距離が異なるため、同図のように、ノイズレベルがレドーム角度に応じて変化していることがわかる。つまり、ノイズレベルにレドーム角度依存性がある。このような特性では、動体検知ユニット１０とベッド１０２との位置関係（設定されるセンサ部３１の向き）によって、検知されるノイズレベルが異なり（ばらつき）、センサ部３１の向きによって微体動検知能力に差が出ることになる。
【００６５】
〔ノイズレベルを低減する考え方〕
センサ部３１の向きによるノイズレベルのばらつきを抑えるためには、センサ部３１の向きを変化させたときに、検知されるノイズレベルの変化を抑えることが必要であり、そのためには、例えば、センサ部３１の向きごとに、固定端となる前カバー１１ａの位置を、ノイズレベルが小さくなる位置（クラッター信号を打ち消すことができる位置）に変化させればよいとも考えられる。しかし、動体検知ユニット１０において、センサ部３１の向きごとに前カバー１１ａを上記の位置を変化させることは現実的には困難であり（ほぼ不可能に近く）、また、センサ部３１の向きによらずにノイズレベルを低減できるような、前カバー１１ａの形状の設計も実際には困難である。
【００６６】
そこで、再び波の性質に戻って検討する。波の場合、固定端の位置は同じであっても、送信波の周波数（放射周波数）を変えることにより、合成波の大きさを下げることができる。図１６は、送信波の放射周波数をＡ（Ｈｚ）、Ｂ（Ｈｚ）、Ｃ（Ｈｚ）とした場合の、送信波、反射波および合成波の各波形を模式的に示している。なお、Ｂ＝１．１Ａであり、Ｃ＝０．９Ａである。同図のように、固定端の位置は同じであっても、送信波の放射周波数を変化させることにより、合成波の大きさ（振幅）は変化する。例えば、放射周波数がＢおよびＣの場合、放射周波数がＡの場合よりも、合成波の振幅が送信波（または反射波）よりも３０〜４０％ほど小さくなっている。これは、放射周波数を変化させることで、固定端の位置での送信波の位相を変えているからである。
【００６７】
図１６に示すように、固定端の位置が同じであれば、送信波の放射周波数が変化すると、合成波の大きさ、つまり、クラッター信号の大きさも変化するため、ノイズレベルのレドーム角度依存性も放射周波数によって異なる特性を示す。図１７は、異なる放射周波数ＡおよびＢでのノイズレベルのレドーム角度依存性を示している。同図において、放射周波数Ａでは、レドーム角度が増大するに伴ってノイズレベルが増大する特性となっているが、放射周波数Ｂでは、レドーム角度が増大するに伴ってノイズレベルが減少する特性となっている。この結果、レドーム角度がθ１およびθ２では、放射周波数Ａのときにノイズレベルが最小となり、レドーム角度がθ３およびθ４では、放射周波数Ｂのときにノイズレベルが最小となっている。
【００６８】
このように、レドーム角度によって、ノイズレベルが最小となる放射周波数が異なるため、レドーム角度の変更ごとに（ベッド１０２の位置に変更に応じてセンサ部３１の向きを変更するごとに）、放射周波数を下限から上限までの範囲で一度スキャン（変化）してノイズレベルを実際に検知し、スキャンした放射周波数のうちで、検知されたノイズレベルが最小となる放射周波数を見つけ出せば、呼吸信号の検知時に、見つけ出した上記放射周波数でセンサ部３１から電波を放射させることで、ノイズレベルを最小に抑えて、呼吸信号を検知することができる。また、どのレドーム角度でも、ノイズレベルを最小に抑えることができるため、レドーム角度による検知性能のばらつきを低減することもできる。本実施形態のケアサポートシステム１では、このような考え方に基づき、センサ部３１から放射する電波の放射周波数を設定している。以下、本実施形態のケアサポートシステム１の特徴的な構成の具体例について説明する。
【００６９】
〔具体例〕
図１８は、本具体例のケアサポートシステム１の構成を示すブロック図である。なお、同図では、便宜的に、画像認識ユニット２０の一部の構成を省略しているが、画像認識ユニット２０の構成は、図３で示した通りである。本具体例のケアサポートシステム１では、上述した電波検出部３０が、上記のセンサ部３１およびレドームレンズ３２等に加えて、放射制御部３６と、インターフェース部３７とをさらに備えている。放射制御部３６は、センサ部３１における電波の放射周波数を制御する制御部であり、例えばＣＰＵで構成される。インターフェース部３７は、ユニット制御部４０との間で情報または制御信号を入出力するためのインターフェースであり、入出力ポート（端子）を含む。
【００７０】
また、動体検知ユニット１０は、上述した光学検出部２３およびユニット制御部４０を有している。特に、ユニット制御部４０は、管理サーバー１００ａと通信回線２００を介して通信可能に接続されており、これによって、管理サーバー１００ａから、センサ部３１の向きの調整が完了したことを示す調整完了情報を取得することができる。なお、上記したセンサ部３１の向きの調整には、居室１０１に動体検知ユニット１０を設置する際に行うセンサ部１０２の向きの設定（初期設定）や、ユニット設置後のベッド１０２の位置変更に応じたセンサ部３１の向きの調整（変更）が含まれる。
【００７１】
また、システムの利用者（動体検知ユニット１０の設置を行うサービスマンを含む）は、管理サーバー１００ａと通信回線２００を介して無線通信可能な外部端末３００を所有（携帯）している。これにより、例えばサービスマンは、居室１０１の天井部１０１ａに動体検知ユニット１０を設置し、センサ部３１の向きを調整した後、外部端末３００を介して管理サーバー１００ａに調整完了情報を提供することが可能となる。なお、外部端末３００としては、例えば、タブレットやスマートフォンなどの多機能型携帯端末や、ノート型パーソナルコンピュータなど、少なくとも入力部を有する端末を想定することができる。
【００７２】
また、ユニット制御部４０の画像認識部２５は、光学検出部２３にて取得された画像から、画像認識によって居室１０１内の被介護者の有無（存在／不在）を検知する。電波検出部３０の放射制御部３６は、ユニット制御部４０での調整完了情報の取得および画像認識部２５での認識結果を踏まえて、センサ部３１の放射周波数を以下のように制御する。
【００７３】
図１９は、具体例のケアサポートシステム１における動作の流れを示すフローチャートである。まず、サービスマンが、居室１０１内のベッド１０２の位置に応じてセンサ部１０２の向きを調整し、その調整が完了すると（Ｓ１）、外部端末３００を操作して、管理サーバー１００ａに調整完了情報を送信する（Ｓ２）。これを受けて、管理サーバー１００ａは、動体検知ユニット１０に対して調整完了情報を送信する（Ｓ３）。なお、Ｓ１において、被介護者がベッド１０２ではなく、床面に布団を敷いて寝る場合には、サービスマンは、居室１０１内での上記布団の位置に応じて（布団の方向を向くように）センサ部３１の向きを調整することになる。
【００７４】
動体検知ユニット１０（特にユニット制御部４０）が管理サーバー１００ａからの調整完了情報を取得すると（Ｓ４；情報取得工程）、ユニット制御部４０の制御により、光学検出部２３は、居室１０１内の撮影を開始する（Ｓ５；撮影工程）。そして、画像認識部２５は、光学検出部２３での撮影によって取得された画像に対して画像認識を行い、居室１０１内の被介護者の有無を検知する（Ｓ６、Ｓ７；画像認識工程）。居室１０１内に被介護者が存在する場合は（Ｓ７にてＮｏ）、Ｓ６以降の工程を繰り返し、被介護者が不在になるまで次のステップには進まない。
【００７５】
一方、被介護者が不在であることが検知されると（Ｓ７にてＹｅｓ）、電波検出部３０の放射制御部３６は、電波の放射周波数のスキャンを開始し、電波の放射によってセンサ部３１にて受信されるノイズレベルを検知する（Ｓ８）。そして、このようなノイズレベルの検知を、下限から上限まで全周波数にわたって放射周波数を変化させながら行う（Ｓ９）。なお、上記したＳ８およびＳ９の工程は、居室１０１内に被介護者が存在しない状態で、つまり、被介護者の生体情報（例えば呼吸情報）の非検知時に、電波の放射周波数を変化させながら上記電波の受信によってノイズレベルをセンサ部３１にて検知させるノイズ検知工程に対応する。
【００７６】
図２０は、放射周波数をｆ１、ｆ２、ｆ３およびｆ４（単位はいずれもＨｚ）に変化させたときに得られる、各放射周波数ｆ１〜ｆ４と、検知されるノイズレベルＮ１〜Ｎ４との対応関係を示すテーブルを例として示している。なお、上記ノイズレベルは、検知された信号（ノイズ信号）のフーリエ変換スペクトルにおける呼吸検知区間での積分値を示す。上記したノイズ検知工程では、変化させた放射周波数ごとに、そのときのノイズレベルを取得して、図２０のようなテーブルを構築していく。上記テーブルは、例えばユニット制御部４０の記憶部２４に記憶されるが、電波検出部３０内に記憶部を設けてそこに記憶するようにしてもよい。
【００７７】
Ｓ９にて、放射周波数のスキャンが終了すると、放射制御部３６は、構築されたテーブルから、検知されたノイズレベルが最小となるような放射周波数を把握し、その放射周波数を、生体情報の検知時にセンサ部３１から放射する電波の放射周波数として設定する（Ｓ１０；設定工程）。
【００７８】
図２１は、放射周波数ｆ１〜ｆ４と、ノイズレベルＮ１〜Ｎ４との関係をグラフで示したものである。同図の例では、ノイズレベルＮ１〜Ｎ４のうち、放射周波数ｆ２のときに得られるノイズレベルＮ２が最も小さい。このため、放射制御部３６は、Ｓ１で調整が完了したセンサ部３１の向きに対して、ノイズレベルが最小となる放射周波数ｆ２を、生体情報の検知時にセンサ部３１から放射する電波の放射周波数として設定する。以降（次にセンサ部３１の向きが変更されるまで）、被介護者の生体情報の検知時には、放射制御部３６は、上記設定された放射周波数でセンサ部３１から電波を放射させ、上記電波を受信することによって生体情報を検知することになる。
【００７９】
以上のように、放射制御部３６は、生体情報の非検知時に、電波の放射周波数を変化させながら上記電波の受信によってセンサ部３１にてノイズレベルを検知させ（Ｓ８、Ｓ９）、検知されたノイズレベルが最小となるような放射周波数を、生体情報の検知時にセンサ部３１から放射する電波の放射周波数として設定する（Ｓ１０）。これにより、生体情報を検知すべく、設定された放射周波数でセンサ部３１から電波を放射したときに、センサ部３１が居室１０１内でどの向きに設定されていても、ノイズ（クラッターを含む）を最初から低減した信号（生体情報の検知信号）が得られる。これにより、従来のように、検知信号からクラッター信号を減算する後処理を行うことなくノイズを低減して、センサ部３１での検知精度を上げることができる。また、センサ部３１のどの向きにおいてもノイズレベルが小さいため、センサ部３１の向きによって検知性能にばらつきが生じるのを抑えることが可能となる。
【００８０】
また、放射制御部３６は、上記調整完了情報を取得した後に、放射周波数を変化させてセンサ部３１にてノイズレベルを検知させる。つまり、情報取得工程（Ｓ４）の後にノイズ検知工程（Ｓ８、Ｓ９）が行われる。これにより、放射制御部３６は、センサ部３１の向きの調整後の、センサ部３１の向きに応じた放射周波数の設定が必要になる場合のみ、放射周波数を変化させてノイズレベルをセンサ部３１にて検知させることができ、Ｓ１０にて、センサ部３１の向きに応じた適切な放射周波数を設定することができる。
【００８１】
しかも、Ｓ４の情報取得工程では、動体検知ユニット１０は、上記調整完了情報を管理サーバー１００ａから取得する。この場合、動体検知ユニット１０側で、センサ部３１の向きの調整完了を検知する必要がなくなる。
【００８２】
例えば、センサ部３１の向きの調整時には、本体カバー１１ｂから前カバー１１ａを外す必要があり、その着脱を検知部にて検知することで、センサ部３１の向きの調整が完了したかどうかを検知できる。また、動体検知ユニット１０にリセットボタンを設けておけば、センサ部３１の向きを調整した後に、サービスマンがリセットボタンを押圧することで、動体検知ユニット１０は、センサ部３１の向きの調整完了を検知できる。これらの手法も可能であるが、動体検知ユニット１０に検知部やリセットボタンを設けることで、動体検知ユニット１０の構成の複雑化、大型化、コスト増大が懸念される。上記のように、管理サーバー１００ａから調整完了情報を取得することにより、上記の検知部やリセットボタンを不要として、動体検知ユニット１０の構成の簡素化、小型化およびコストダウンを図ることができる。
【００８３】
また、放射制御部３６は、画像認識部２５が居室１０１内で被介護者が不在であることを検知した後に、放射周波数を変化させてセンサ部３１にてノイズレベルを検知させる。つまり、ノイズ検知工程（Ｓ８、Ｓ９）は、画像認識工程（Ｓ６、Ｓ７）にて、居室１０１内で被介護者が不在であることを検知した後に行われる。ノイズレベルは、被介護者が居室１０１にいないときに、センサ部３１にて検知される信号であり、ノイズレベルの検知は、居室１０１内に被介護者がいないことが条件となる。上記のように、被介護者の不在を検知した後に放射周波数のスキャンを行ってノイズレベルを検知することで、ノイズレベルとして適切な信号を確実に取得することができる。
【００８４】
また、電波検出部３０の上述したレドームレンズ３２は、センサ部３１と保持部３４を介して一体的に設けられている。これにより、ベッド１０２の位置に応じて、レドームレンズ３２とともにセンサ部３１の向きがどのように設定されても、電波の指向性をレドームレンズ３２によって適切に制御しながら、センサ部３１の向きに応じた適切な放射周波数を設定して、センサ部３１での検知精度を上げることができるとともに、センサ部３１の向きによる検知性能のばらつきを低減することができる。
【００８５】
また、Ｓ１０の設定工程では、検知されたノイズレベルが最小となるような放射周波数を、生体情報の検知時にセンサ部３１から放射する電波の放射周波数として設定している。これにより、生体情報を検知すべく、設定された放射周波数で電波を放射したときに、クラッター信号を含むノイズの影響を最も低減することができ、センサ部３１にて検知すべき信号（観測したい生体情報の検知信号）を確実に取得することができる。
【００８６】
なお、Ｓ１０で設定される放射周波数は、Ｓ８およびＳ９で検知されるノイズレベルが最小となるような放射周波数には限定されない。例えば、図２２に示すように、放射周波数がｆ１であっても、そのノイズレベルＮ１が、生体情報を検知可能な所定レベルＮｔｈよりも小さくなるのであれば、そのような放射周波数ｆ１を、Ｓ１０で設定してもよい。放射周波数ｆ１のときに検知されるノイズレベルＮ１は、放射周波数ｆ２のときに検知されるノイズレベルＮ２よりも大きいが、生体情報を検知可能な所定レベルＮｔｈよりも小さく、検知したい呼吸信号のレベルよりも小さいため、図１２のように、ノイズレベルが呼吸信号のレベルよりも大きく、呼吸信号がノイズレベルに埋もれてしまう場合に比べて、呼吸信号の検知精度を上げることができることに変わりはない。
【００８７】
このように、Ｓ１０で設定される放射周波数を、ノイズレベルが最小となる放射周波数以外の周波数とすることで、例えば隣り合う居室１０１に設置された各動体検知ユニット１０で、ノイズレベルが最小となるセンサ部３１の放射周波数が一致する場合に、双方の放射周波数を互いにずらして設定することが可能となる。その結果、隣り合う居室１０１間で同一の放射周波数の場合に起こる、電波の混信による誤検知を避けることが可能となる。
【００８８】
なお、上記したＳ７の工程では、光学検出部２３にて取得された画像から、画像認識によって居室１０１内での被介護者の有無を検知しているが、被介護者の有無の検知はこの方法には限定されない。例えば、Ｓ５の工程で、光学検出部２３にて取得された画像の情報を管理サーバー１００ａに送信し、表示部１００ｂにその画像を表示させて、システムの利用者が表示画面を確認して、被介護者の有無を判断するようにしてもよい。被介護者が不在と判断できた場合は、上記利用者が管理サーバー１００ａの図示しない操作部（例えばパーソナルコンピュータのキーボード等）を操作して、放射周波数のスキャンの開始を指示する制御信号を動体検知ユニット１０に送信することにより、動体検知ユニット１０では、上記制御信号の受信に基づいて、放射制御部３６にて放射周波数のスキャンを開始させることもできる。
【００８９】
なお、以上では、電波検出部３０がレドームレンズ３２を有する構成について説明したが、レドームレンズ３２は必要に応じて設けられればよく、レドームレンズ３２の設置を省略することも可能である。電波検出部３０において、レドームレンズ３２がない場合、センサ部３１の向きは、センサ部３１が搭載される基板３３に垂直な方向を考えればよい。また、上述した「レドーム角度」は「センサ部３１のピッチ角」と読み替えればよい。
【００９０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、電波検出部３０の放射制御部３６は、ユニット制御部４０に設けられていてもよく、また、ユニット制御部４０の主制御部４１が、上記した放射制御部３６の機能を兼ねていてもよい。
【００９１】
〔その他〕
以上で説明した本実施形態のケアサポートシステムおよび電波制御方法は、以下のように表現することができ、これによって以下の作用効果を奏する。
【００９２】
本実施形態で説明したケアサポートシステムは、被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置され、電波の放射および受信によって被検者の生体情報を検知するセンサ部と、前記電波の放射周波数を制御する放射制御部とを備え、前記放射制御部は、前記生体情報の非検知時に、前記電波の放射周波数を変化させながら前記電波の受信によって前記センサ部にてノイズレベルを検知させ、検知された前記ノイズレベルが、前記生体情報を検知可能な所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する。
【００９３】
上記の構成によれば、放射制御部は、生体情報の非検知時にセンサ部にて検知されるノイズレベルが所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、生体情報の検知時の放射周波数として設定する。これにより、生体情報を検知すべく、設定された上記放射周波数でセンサ部から電波を放射したときに、上記センサ部がどの向きに設定されていても、ノイズ（クラッターを含む）を最初から低減した信号（生体情報の検知信号）が得られる。これにより、従来のように、検知信号からクラッター信号を減算する後処理を行うことなくノイズを低減して、センサ部での検知精度を上げることができる。また、センサ部のどの向きにおいてもノイズレベルが小さいため、センサ部の向きによって検知性能にばらつきが生じるのを抑えることが可能となる。
【００９４】
本実施形態で説明した電波制御方法は、被検者の居室に設置される動体検知ユニットの筐体内に配置され、電波の放射および受信によって被検者の生体情報を検知するセンサ部にて、前記生体情報の非検知時に、前記電波の放射周波数を変化させながら前記電波の受信によってノイズレベルを検知させるノイズ検知工程と、検知された前記ノイズレベルが、前記生体情報を検知可能な所定レベルよりも小さくなるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定する設定工程とを含む。この場合、上記したケアサポートシステムの構成による効果と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
上記のケアサポートシステムは、前記動体検知ユニットと通信可能に接続される管理サーバーをさらに含み、前記放射制御部は、前記管理サーバーから、前記センサ部の向きの調整が完了したことを示す調整完了情報を取得した後に、前記放射周波数を変化させて前記センサ部にて前記ノイズレベルを検知させることが望ましい。また、上記の電波制御方法は、前記動体検知ユニットが、該動体検知ユニットと通信可能に接続される管理サーバーから、前記センサ部の向きの調整が完了したことを示す調整完了情報を取得する情報取得工程をさらに含み、前記ノイズ検知工程は、前記情報取得工程の後に行われることが望ましい。
【００９６】
上記調整完了情報の取得後にノイズレベルの検知が行われるため、センサ部の向きの調整完了という事実に基づき、センサ部の向きに応じた適切な放射周波数を設定する必要がある場合のみ、放射周波数を変化させてノイズレベルをセンサ部にて検知させることができる。しかも、動体検知ユニットが、上記調整完了情報を管理サーバーから取得することで、動体検知ユニット側で、センサ部の向きの調整完了を検知する検知部を設ける必要がなくなる。したがって、そのような検知部を不要とする分、動体検知ユニットの構成の簡素化およびコストダウンを図ることができる。
【００９７】
上記のケアサポートシステムにおいて、前記動体検知ユニットは、居室内を撮影して画像を取得する撮像部と、前記撮像部にて取得された画像から、画像認識によって居室内の被検者の有無を検知する画像認識部とをさらに含み、前記放射制御部は、前記画像認識部が居室内で被検者が不在であることを検知した後に、前記放射周波数を変化させて前記センサ部にて前記ノイズレベルを検知させることが望ましい。また、上記の電波制御方法は、居室内を撮影して画像を取得する撮影工程と、前記画像から、画像認識によって居室内の被検者の有無を検知する画像認識工程とをさらに含み、前記ノイズ検知工程は、前記画像認識工程にて、居室内で被検者が不在であることを検知した後に行われることが望ましい。
【００９８】
居室内を撮影した画像から画像認識によって被検者が不在であることを検知した後、放射周波数を変化させてセンサ部にてノイズレベルを検知させることで、ノイズレベルとして適切な信号（居室内に被検者が不在であるときに検出される信号）を確実に取得することができる。
【００９９】
上記のケアサポートシステムにおいて、前記放射制御部は、検知された前記ノイズレベルが最小となるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定することが望ましい。また、上記の電波制御方法において、前記設定工程では、前記ノイズ検知工程で検知された前記ノイズレベルが最小となるような放射周波数を、前記生体情報の検知時に前記センサ部から放射する電波の放射周波数として設定することが望ましい。
【０１００】
生体情報を検知すべく、設定された放射周波数で電波を放射したときに、センサ部にて検知されるノイズレベルが最小となるため、センサ部にて検知すべき信号（観測したい生体情報の検知信号）を確実に取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、例えば居室内での被介護者等の被検者の日常の生活を支援するケアサポートシステムに利用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１      ケアサポートシステム
１０      動体検知ユニット
１１      筐体
１１ａ    前カバー
２３      光学検出部（撮像部）
２５      画像認識部
３１      センサ部
３２      レドームレンズ
３４      保持部
３６      放射制御部
４０      ユニット制御部
１００ａ    管理サーバー
１０１      居室
１０２      ベッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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