(57)【要約】【課題】簡単な構成及び処理により昇降状態を監視して異常の判定を可能とする。【解決手段】階段１の各段の位置に対応してセンサＳ０〜Ｓ９を配設し、昇降状態判定装置ＪＳにおいて、センサデータ取得制御プログラムに従い、上記センサＳ０〜Ｓ９の検出信号をもとに一定のサンプリング周期で得られるセンサ値配列データをセンサデータ記憶エリア１４１に順次蓄積する。そして、昇降異常判定プログラムに従い、今回のセンサ値配列データと前回のセンサ値配列データとの間のハミング距離と、センサ値が変化しないときの時間長をもとに評価関数ｆを算出し、この評価関数ｆをしきい値と比較することにより、昇降状態が「正常」、「落下」、「転倒」のいずれに該当するかを判定する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階段の昇降方向に複数の検出エリアを形成するように配置され、当該階段を昇降する人の有無を前記検出エリア単位で検出してその検出信号を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサが接続される昇降状態判定装置と
を具備し、
前記昇降状態判定装置は、
前記複数のセンサから出力される検出信号を予め設定された一定の周期で受信し、この受信された検出信号をセンサ値配列データとしてメモリに保存する手段と、
前記メモリから受信時刻の異なる複数のセンサ値配列データを選択的に読み出し、この読み出されたセンサ値配列データ間におけるセンサ値の変化の度合いとセンサ値が変化しない場合のその時間長を変数とする評価関数を算出する手段と、
前記算出された評価関数に基づいて、前記階段上における人の昇降状態を判定する手段と
を備えることを特徴とする昇降状態監視システム。
【請求項２】
前記評価関数を算出する手段は、前記読み出された複数のセンサ値配列データ間のハミング距離を算出すると共に、当該算出されたハミング距離が変化しないときのそのセンサ値配列保持時間を当該センサ値配列データ間の受信時刻差から算出し、これらの算出値をもとに、
評価関数＝センサ値配列データ間のハミング距離＋１／（センサ値配列保持時間×重み係数）
として評価関数を算出することを特徴とする請求項１記載の昇降状態監視システム。
【請求項３】
前記昇降状態を判定する手段は、
前記算出された評価関数の値が予め設定されたしきい値以下であるか否かを判定する手段と、
前記算出された評価関数の値が零又はそれに近い値か否かを判定する手段と、
前記評価関数の値がしきい値以下と判定されかつ零又はそれに近い値ではないと判定された場合には、前記階段上における人の昇降状態を正常と判定する手段と、
前記評価関数の値が前記しきい値より大きいと判定された場合に、前記階段上における人の昇降状態を落下と判定する手段と、
前記算出された評価関数の値が前記しきい値より大きいと判定され、かつその後に得られる評価関数の値が予め設定した時間連続して零又はそれに近い値になった場合には、前記階段上における人の昇降状態を転倒と判定する手段と
を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の昇降状態監視システム。
【請求項４】
階段の昇降方向に複数の検出エリアを形成するように配置され当該階段を昇降する人の有無を前記検出エリア単位で検出する複数のセンサを使用して、前記階段上における人の昇降状態を監視する昇降状態監視方法であって、
前記複数のセンサから出力される検出信号を予め設定された一定の周期で受信し、この受信された検出信号をセンサ値配列データとしてメモリに保存する過程と、
前記メモリから受信時刻の異なる複数のセンサ値配列データを選択的に読み出し、この読み出されたセンサ値配列データ間におけるセンサ値の変化の度合いとセンサ値が変化しない場合の時間長を変数とする評価関数を算出する過程と、
前記算出された評価関数に基づいて、前記階段上における人の昇降状態を判定する過程と
を具備することを特徴とする昇降状態監視方法。
【請求項５】
前記評価関数を算出する過程は、前記メモリから読み出された複数のセンサ値配列データ間のハミング距離を算出すると共に、当該算出されたハミング距離が変化しない時間長を当該センサ値配列データ間の受信時刻差から算出し、これらの算出値をもとに、
評価関数＝センサ値配列データ間のハミング距離＋１／（センサ値配列保持時間×重み係数）
として評価関数を算出することを特徴とする請求項４記載の昇降状態監視方法。
【請求項６】
前記昇降状態を判定する過程は、
前記算出された評価関数の値が予め設定されたしきい値以下であるか否かを判定する過程と、
前記算出された評価関数の値が零又はそれに近い値か否かを判定する過程と、
前記算出された評価関数の値がしきい値以下と判定されかつ零又はそれに近い値ではないと判定された場合には、前記階段上における人の昇降状態を正常と判定する過程と、
前記算出された評価関数の値が前記しきい値より大きいと判定された場合に、前記階段上における人の昇降状態を落下と判定する過程と、
前記算出された評価関数の値が前記しきい値より大きいと判定され、かつその後に得られる評価関数の値が予め設定した時間連続して零又はそれに近い値になった場合には、前記階段上における人の昇降状態を転倒と判定する過程と
を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の昇降状態監視方法。
【請求項７】
前記請求項１乃至請求項３記載のいずれかに記載の昇降状態監視システムの昇降状態判定装置が備える手段の処理を、当該昇降状態判定装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、階段を昇降する人の状態を監視するために用いられる昇降状態監視システム、昇降状態監視方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、病院や老人ホームでは、患者や要介護者が階段を昇降するときの状態を監視するために様々な監視システムが導入されている。例えば、特許文献１に記載された装置では、カメラにより被観察者を撮像してその画像のオプティカルフローを検出し、この検出したオプティカルフローの方向が下向きでかつ平均オプティカルフローの大きさがしきい値以上の場合に転倒又は落下したと判定する。また、特許文献２に記載された装置では、被介護者の履き物に歩行状態を検知するセンサとＲＦＩＤタグを設け、このセンサの検知信号とＲＦＩＤタグのＩＤをもとに履き物が被介護者により使用されているか否かを判定する。同様に、特許文献３に記載されたシステムでは、高齢者が使用する杖にセンサを内蔵させ、このセンサの出力信号をもとに地利用者又は地面との接触や加速度、傾斜角を検出することにより、高齢者が正常か異常かを判定する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２８０２５号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２００６−２２８０２４号公報
【０００５】
【特許文献３】特開２００６−０８５６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記従来の監視システム又は装置には以下のような改善すべき課題があった。すなわち、特許文献１に記載された装置はカメラにより被観察者を撮像するため、画像処理のロバスト性が不十分だったりプライバシ上の問題が発生する心配がある。特許文献２及び３に記載された装置は、センサを設置した特殊な履き物や杖を用意しなければならず、また被介護者等は常に指定された履き物や杖を使用しなければならない。  
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成及び処理により昇降状態を監視して異常を判定することが可能な昇降状態監視システム、昇降状態監視方法及びプログラム提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためにこの発明の一観点は、階段の昇降方向に複数のセンサを配置し、これらのセンサにより階段を昇降する人の位置を検出してその検出信号を昇降状態判定装置に入力する。昇降状態判定装置では、上記複数のセンサから出力される検出信号を予め設定された一定の周期で取り込んでセンサ値配列データとしてメモリに保存する。そして、このメモリから受信時刻の異なる複数のセンサ値配列データを選択的に読み出して、これらのセンサ値配列データ間におけるセンサ値の変化の度合いとセンサ値が変化しない場合の時間長を変数とする評価関数を算出し、この算出された評価関数に基づいて階段上における人の昇降状態を判定するようにしたものである。
【０００８】
したがって、評価関数を算出するだけの比較的簡単な処理により、階段上における人の昇降状態を判定することが可能となる。このため、予測しうる異常パターンを洩れなく事前に登録しておく必要がなく、またカメラを使用しないため画像処理のロバスト性やプライバシ上の問題が発生する心配もなく、さらにはセンサを設置した履き物や杖を用意して被介護者等に着用又は所持させる必要もない。この結果、簡単な構成及び処理により昇降状態を監視して異常を判定することが可能となる。
【０００９】
また、この発明は以下のような実施態様を備えることも特徴とする。  
その第１の態様は、評価関数を算出する際に、読み出された複数のセンサ値配列データ間のハミング距離を算出すると共に、当該算出されたハミング距離が変化しない時間長を当該センサ値配列データ間の受信時刻差から算出し、これらの算出値をもとに、
評価関数＝センサ値配列データ間のハミング距離＋１／（センサ値配列保持時間×重み係数）
として評価関数を算出するものである。  
このようにすると、センサ値配列データとその受信時刻のみから評価関数を算出することができ、特に簡単な処理により判定が可能となる。
【００１０】
第２の態様は、昇降状態を判定する際に、算出された評価関数の値が予め設定されたしきい値以下であるか否かを判定すると共に、当該算出された評価関数の値が零又はそれに近い値か否かを判定する。そして、算出された評価関数の値がしきい値以下と判定されかつ零又はそれに近い値ではないと判定された場合には、上記階段上における人の昇降状態を正常と判定する。これに対し算出された評価関数の値が上記しきい値より大きいと判定された場合には、上記階段上における人の昇降状態を落下と判定する。また、上記算出された評価関数の値が上記しきい値より大きいと判定され、かつその後に得られる評価関数の値が一定時間連続して零又はそれに近い値になった場合には、上記階段上における人の昇降状態を転倒と判定するものである。  
したがって、算出された評価関数値としきい値との比較処理と、算出された評価関数値の時間監視処理を行うだけで、昇降状態を正常、落下及び転倒に分けて判定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
すなわち、この発明によれば、簡単な構成及び処理により昇降状態を監視して異常を判定することが可能な昇降状態監視システム、昇降状態監視方法及びプログラム提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
図１は、この発明の一実施形態に係わる昇降状態監視システムの概略構成図である。同図において、階段１の一端側の側壁部には、昇降方向に対し一列に複数のセンサＳ０〜Ｓ９が配設されている。センサＳ０〜Ｓ９は赤外線センサからなり、各々が階段１の各踏み段上を検出エリアとするように指向性が設定されている。そして、踏み段上に人が存在しないときには“０”、踏み段上に人が存在するときに“１”となる検出信号を出力する。この検出信号は信号線ＬＬを介して昇降状態判定装置ＪＳに送られる。
【００１３】
昇降状態判定装置ＪＳは例えばマイクロプロセッサを使用したコンピュータからなり、上記センサＳ０〜Ｓ９に対し信号線ＬＬを介して接続されると共に、通信ネットワークＮＷを介して通知先端末ＭＳ１〜ＭＳｎとの間で通信が可能となっている。図２は、この昇降状態判定装置ＪＳのハードウエア及びソフトウエアの構成を示すブロック図である。
【００１４】
すなわち、昇降状態判定装置ＪＳは中央処理ユニット（ＣＰＵ；Central Processing Unit）を備え、このＣＰＵ１１にはバス１２を介してプログラムメモリ１３及びデータメモリ１４が接続され、さらに通信インタフェース１５及びセンサインタフェース１６がそれぞれ接続されている。
【００１５】
通信インタフェース１５は、ＣＰＵ１１の制御の下で、通信ネットワークＮＷにより規定される通信プロトコルに従い、通知先端末ＭＳ１〜ＭＳｎに向けて昇降状態の判定結果を表す情報を送信する。通信ネットワークＮＷがＩＰ（Internet Protocol）網により構成される場合、通信プロトコルとしては例えばＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）が使用される。
【００１６】
センサインタフェース１７には、上記信号線ＬＬを介して上記センサＳ０〜Ｓ９が接続される。センサインタフェース１７は、ＣＰＵ１１の制御の下で、センサＳ０〜Ｓ９から出力される検出信号を一定の周期で受信し、この受信した検出信号群をそれぞれディジタル化してセンサ値配列データとしてバス１２に出力する。
【００１７】
データメモリ１４には、この発明を実施するために必要な情報を記憶するための記録エリアとして、センサデータ記録エリア１４１と、判定結果記録エリア１４２と、通知先情報記録エリア１４３が設けられている。  
センサデータ記録エリア１４１は、上記センサインタフェース１６から出力されるセンサ値配列データを順次記憶するために用いられる。判定結果記録エリア１４２は、後述する昇降異常判定プログラム１３２の実行により得られる昇降状態の判定結果を表す情報を記憶するために用いられる。通知先情報記憶エリア１４３は、上記昇降状態の異常判定結果の通知先となる端末ＭＳ１〜ＭＳｎのアドレス情報を記憶するために用いられる。
【００１８】
プログラムメモリ１３には、この発明を実施するために必要なアプリケーション・プログラムとして、センサデータ取得制御プログラム１３１と、昇降異常判定プログラム１３２と、判定結果通知制御プログラム１３３が格納されている。
【００１９】
センサデータ取得制御プログラム１３１は、以下の処理をＣＰＵ１１に実行させる。すなわち、予め設定されたサンプリング周期で上記センサインタフェース１６を起動し、センサＳ０〜Ｓ９からの検出信号を受信させる。そして、この受信された検出信号をもとにセンサインタフェース１６で生成されたセンサ値配列データを、その受信時刻を表す情報と共にデータメモリ１４内のセンサデータ記憶エリア１４１に記憶させる。上記取得周期は、例えば監視対象者が階段１を正常に１段昇降するに要する時間の１／４に設定される。
【００２０】
昇降異常判定プログラム１３２は、以下の処理をＣＰＵ１１に実行させる。  
(1) データメモリ１４のセンサデータ記憶エリア１４１に最新のセンサ値配列データが記憶されるごとに、当該最新のセンサ値配列データと、１つ前の取得タイミングにおいて記憶されたセンサ値配列データを上記センサデータ記憶エリア１４１から読み出し、この読み出されたセンサ値配列データ間のセンサ値の変化の有無を判定する。
【００２１】
(2) センサ値配列データ間のセンサ値の変化が検出された場合に、評価関数ｆを算出する。評価関数ｆは下式により表される。  
評価関数ｆ＝センサ値配列データ間のハミング距離＋１／（同一センサ値配列保持時間(s) ×重み係数）
ここで、同一センサ値配列保持時間とは、算出されたハミング距離が変化しない時間長のことであり、また重み係数は階段を正常に１段昇降するに要する時間に対して分母を正規化するために用いる係数である。
【００２２】
(3) 上記算出された評価関数ｆの値を予め設定されたしきい値（例えば“３”）と比較し、評価関数ｆの値がしきい値以下でありかつ零でなければ、昇降状態は「正常」と判定する。一方、評価関数ｆの値がしきい値を超えている場合には、昇降状態は「落下」と判定する。ただし、評価関数ｆの値がしきい値を超えた後、一定時間連続して評価関数ｆの値が零を維持した場合には、昇降状態は「転倒」と判定する。
【００２３】
判定結果通知制御プログラム１３３は、以下の処理をＣＰＵ１１に実行させる。すなわち、上記昇降異常判定プログラム１３２の実行により昇降状態の判定結果として「落下」又は「転倒」が得られた場合に、この判定結果を通知するための通知情報を生成する。そして、通知先情報記憶エリア１４３から通知先端末ＭＳ１〜ＭＳｎのアドレス情報を読み出し、上記通知情報をこの読み出したアドレス情報に従い電子メールにより通信インタフェース１５から通知先端末ＭＳ１〜ＭＳｎへ送信させる。
【００２４】
次に、以上のように構成された昇降状態監視システムの動作を説明する。  
センサＳ０〜Ｓ９は各々階段１の段ごとに検出エリアを形成しており、当該検出エリアを人が通過するときに当該検出エリアに対応するセンサが検出信号“１”を出力する。なお、人が検出されていない期間にセンサは“０”を出力する。
【００２５】
一方、昇降状態判定装置ＪＳのＣＰＵ１１は、以下の手順に従い昇降状態の判定処理を実行する。図３はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。  
すなわち、定常状態においてＣＰＵ１１は、センサデータ取得制御プログラム１３１に従い、ステップ３ａにおいてサンプリングタイミングの到来を監視している。この状態でサンプリングタイミングが到来すると、センサインタフェース１６を起動してセンサＳ０〜Ｓ９から検出信号を受信させる。センサインタフェース１６は上記受信された検出信号をもとにセンサ値配列データを生成する。
【００２６】
ＣＰＵ１１は、上記センサインタフェース１６により生成されたセンサ値配列データをステップ３ｂにより取り込み、ステップ３ｃによりその受信時刻を表す情報と共にデータメモリ１４内のセンサデータ記憶エリア１４１に記憶させる。図４は上記生成されたセンサ値配列データの一例を示すもので、この例では階段の下から３段目及び４段目に人が存在する場合を表している。
【００２７】
上記センサ値配列データを取り込むとＣＰＵ１１は、ステップ３ｄにおいて、いま取り込んだセンサ値配列データが前回のサンプリングタイミングにおいて取り込んだセンサ値配列データと比較し、センサ値に変化があったか否かを判定する。この判定の結果、変化がなければ、ステップ３ａに戻って次のサンプリングタイミングの到来を待ち、上記ステップ３ｂ，３ｃによるセンサ値配列データを取り込んで保存する処理を行う。以後同様にＣＰＵ１１は、センサ値に変化が検出されるまでは、一定のサンプリング間隔で上記ステップ３ａ〜３ｃによるセンサ値配列データの取り込み及び保存処理を繰り返す。
【００２８】
さて、上記ステップ３ｄによる判定の結果、センサ値配列データ間でセンサ値の変化が検出されたとする。そうするとＣＰＵ１１は、ステップ３ｅに移行して評価関数値ｆの計算を行う。この評価関数値ｆは先に述べたように
評価関数ｆ＝センサ値配列データ間のハミング距離＋１／（同一センサ値配列保持時間(s) ×重み係数）
により計算される。
【００２９】
すなわち、ＣＰＵ１１は、今回のサンプリングタイミングにおいて取り込んだセンサ値配列データと前回のサンプリングタイミングにおいて取り込んだセンサ値配列データとの間のハミング距離を計算し、さらに算出されたハミング距離が変化しない時間長(s) を算出する。この時間長(s) は、センサ値配列データに対応付けてセンタデータ記憶エリア１４１に記憶されている受信時刻をもとに計算される。そして、これらの計算されたハミング距離及び時間長をもとに評価関数ｆを算出する。なお、ここでは重み係数を“１”とする。
【００３０】
次にＣＰＵ１１は、ステップ３ｆにおいて、上記算出された評価関数ｆの値を予め設定したしきい値＝３と比較して、ｆ≦３であるか否かを判定する。この判定の結果ｆ≦３であれば、前回のセンサ値配列データに対する今回のセンサ値配列データのセンサ値の変化数が正常な昇降移動と見なせる範囲内だったと判断し、続いてステップ３ｇによりｆ≒０か否かを判定する。そして、ｆ≒０でなければ、人は停止せずに昇降移動を正常な速度で続けている可能性があると見なす。
【００３１】
そして、上記評価関数ｆの判定結果（ｆ≦３でかつｆ≒０）が次のサンプリング区間においても続けて得られると、ＣＰＵ１１はステップ３ｈにおいてこのときの昇降状態を「正常」であると判断し、その旨の判定結果を表す情報を生成して、この判定結果を表す情報をデータメモリ１４内の判定結果記憶エリア１４２にこのときの時刻を表す情報と対応付けて格納する。なお、上記評価関数ｆの判定結果がｆ≒０と判定された場合には、人は停止中と判断する。
【００３２】
図５は、正常な昇降状態の場合のセンサ値配列データの遷移例を示したものである。この例では、時刻ｔ〜時刻ｔ＋１の期間において評価関数ｆはｆ＝１＋１／１(s) ＝２となり、またそれに続く時刻ｔ＋１〜時刻ｔ＋２の期間においても評価関数ｆはｆ＝２＋１／１(s) ＝３となる。すなわち、評価関数ｆはいずれも“３”以下でかつ“≒０”以外の値となる。このため、ＣＰＵ１１はこのときの人の昇降状態は「正常」と判定する。
【００３３】
一方、上記ステップ３ｆにおいて、上記算出された評価関数ｆの値がｆ＞３と判定されたとする。この場合ＣＰＵ１１は、前回のセンサ値配列データに対する今回のセンサ値配列データのセンサ値の変化数が、正常な昇降移動と見なせる範囲を超えたと判断する。そして、この判定結果を、「落下」と「転倒」とを識別するためにデータメモリ１４内の作業用エリアに一時保存する。
【００３４】
続いてＣＰＵ１１は、上記評価関数ｆの判定結果（ｆ＞３）が次のサンプリング区間においても続けて得られたか否かをステップ３ｉにおいて判定する。この判定の結果、ｆ＞３の判定結果が２区間連続して得られると、ＣＰＵ１１はステップ３ｊに移行する。そして、このステップ３ｊにおいて、このときの昇降状態を階段からの「落下」であると判断し、その旨の判定結果を表す情報を生成して、この判定結果を表す情報をデータメモリ１４内の判定結果記憶エリア１４２にこのときの時刻を表す情報と対応付けて格納する。
【００３５】
図６は、落下が発生した場合のセンサ値配列データの遷移例を示したものである。落下時にはセンサ値配列は正常値よりも早く変化する。この例では、時刻ｔ〜時刻ｔ＋０．５(s) の期間において評価関数ｆはｆ＝５＋１／０．５(s) ＝７となり、またそれに続く時刻ｔ＋０．５〜時刻ｔ＋１の期間においても評価関数ｆはｆ＝４＋１／０．５(s) ＝６となる。すなわち、評価関数ｆは二区間連続して“３”を超えた大きな値となる。このため、ＣＰＵ１１はこのときの人の昇降状態を「落下」と判定する。
【００３６】
ＣＰＵ１１は、上記「落下」が発生したと判定すると、ステップ３ｋにおいて、データメモリ１４内の通知先情報記憶エリア１４３から通知先アドレスを読み出し、上記「落下」である旨の判定結果を通知するための電子メールを作成して、この電子メールを通信インタフェース１５から通知先の端末ＭＳ１〜ＭＳｎに向け送信させる。なお、通知先の端末ＭＳ１〜ＭＳｎとしては、病院等においては看護師や介護師が所持する携帯端末、又はナースセンタに設置された固定端末が考えられる。
【００３７】
これに対し、上記ステップ３ｆにより評価関数ｆの値が一旦ｆ＞３と判定されたものの、ステップ３ｉにおいて、続くサンプリング区間に得られた評価関数ｆがｆ≒０と判定されたとする。この場合ＣＰＵ１１は、続く９サンプリング区間においても評価関数ｆが連続してｆ≒０になるか否かをステップ３ｍにより監視する。そして、上記９サンプリング区間においても評価関数ｆが連続してｆ≒０になると、階段途中で人の位置が一旦大きく変化したのち変化しなくなったことから、このときの昇降状態を階段途中での「転倒」であるとステップ３ｎで判断する。そして、この「転倒」が発生した旨の判定結果を表す情報を生成して、この判定結果を表す情報をデータメモリ１４内の判定結果記憶エリア１４２にこのときの時刻を表す情報と対応付けて格納する。
【００３８】
図７は、落下が発生した場合のセンサ値配列データの遷移例を示したものである。この例では、時刻ｔ〜時刻ｔ＋１(s) の期間において評価関数ｆはｆ＝５＋１／１(s) ＝６となり、またそれに続く時刻ｔ＋１〜時刻ｔ＋１１の期間において評価関数ｆはｆ＝０＋１／１１(s) ≒０となる。すなわち、評価関数ｆは一旦“３”を超えた値となったのち、それに続く１０サンプリング区間において連続してｆ≒０となる。このため、ＣＰＵ１１はこのときの人の昇降状態を「転倒」と判定する。
【００３９】
ＣＰＵ１１は、上記「転倒」が発生したと判定すると、ステップ３ｏにおいて、先に述べた「落下」の場合と同様に、データメモリ１４内の通知先情報記憶エリア１４３から通知先アドレスを読み出し、上記「転倒」である旨の判定結果を通知するための電子メールを作成して、この電子メールを通信インタフェース１５から通知先の端末ＭＳ１〜ＭＳｎに向け送信させる。
【００４０】
なお、上記ステップ３ｍによる監視において、評価関数ｆが一旦“３”を超えたのちｆ≒０となっても、それに続く９サンプリング区間の途中でｆ＞０になると、ＣＰＵ１１は昇降状態の判定を保留し、ステップ３ａに戻って次のサンプリングタイミングによる処理を実行する。
【００４１】
以上述べたようにこの実施形態では、階段１の各段の位置に対応して側壁部にセンサＳ０〜Ｓ９を配設し、昇降状態判定装置ＪＳにおいて、上記センサＳ０〜Ｓ９の検出信号をもとに一定のサンプリング周期で得られるセンサ値配列データをセンサデータ記憶エリア１４１に順次蓄積する。そして、今回のセンサ値配列データと前回のセンサ値配列データ間のハミング距離と、センサ値が変化しないときの時間長をもとに評価関数ｆを算出し、この評価関数ｆをしきい値と比較することにより、昇降状態が「正常」、「落下」、「転倒」のいずれに該当するかを判定するようにしている。
【００４２】
したがって、センサ値配列データをもとに評価関数ｆを算出するだけの比較的簡単な処理を行うだけで、階段１における人の昇降状態が「正常」、「落下」、「転倒」のいずれに該当するかを判定することが可能となる。このため、予測しうる異常パターンを洩れなく事前に登録しておく必要がなく、またカメラを使用しないため画像処理のロバスト性やプライバシ上の問題が発生する心配もなく、さらにはセンサを設置した履き物や杖を用意して被介護者等に着用又は所持させる必要もない。すなわち、比較的簡単な構成及び処理により、昇降状態が「正常」、「落下」、「転倒」のいずれに該当するかを判定することが可能となる。
【００４３】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、階段の各段の位置に応じてセンサ値に重み付けをして評価関数を計算するようにしてもよい。具体的には、階段の下段から上段に上がるほど重み係数を大きくする。このようにすると、階段の位置に応じた危険度を判定結果に反映させることが可能になる。
【００４４】
その他、評価関数を判定するためのしきい値、センサ値が変化しない状態の保持時間長を判定するためのしきい値、昇降状態判定装置の構成とその処理手順及び処理内容、センサの種類や設置位置等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００４５】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の一実施形態に係わる昇降状態監視システムの概略構成図である。
【図２】図１に示したシステムの昇降状態判定装置のハードウエア及びソフトウエアの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した昇降状態判定装置による処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
【図４】図１に示した昇降状態監視システムで使用されるセンサにより得られるセンサ値配列データの一例を示す図である。
【図５】階段を正常に昇降しているときのセンサ値配列データの遷移の一例を示す図である。
【図６】階段から落下したときのセンサ値配列データの遷移の一例を示す図である。
【図７】階段の途中で転倒したときのセンサ値配列データの遷移の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…階段、Ｓ０〜Ｓ９…センサ、ＪＳ…昇降状態判定装置、ＬＬ…信号線、ＮＷ…通信ネットワーク、ＭＳ１〜ＭＳｎ…通知先の端末、１１…ＣＰＵ、１２…バス、１３…プログラムメモリ、１４…データメモリ、１５…通信インタフェース、１６…センサインタフェース、１３１…センサデータ取得制御プログラム、１３２…昇降異常判定プログラム、１３３…判定結果通知制御プログラム、１４１…センサデータ記憶エリア、１４２…判定結果記録エリア、１４３…通知先情報記録エリア。
【図１】
2010117938.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010117938.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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