(57)【要約】【課題】転倒検知の精度向上を図る電子機器等を提供する。【解決手段】監視対象に装着される電子機器は、検出部と、判定部と、決定部とを有する。検出部は、気圧を検出する。判定部は、検出部にて検出される気圧と基準気圧との比較結果に基づき、監視対象の転倒を判定する。決定部は、監視対象が歩行中に検出部にて検出された気圧を基準気圧として決定する。【選択図】図４
2018121870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象に装着される電子機器であって、
気圧を検出する検出部と、
前記検出部にて検出される気圧と基準気圧との比較結果に基づき、前記監視対象の転倒を判定する判定部と、
前記監視対象が歩行中に前記検出部にて検出された気圧を前記基準気圧として決定する決定部と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記判定部は、
前記気圧が前記基準気圧よりも大きい場合に、前記監視対象の転倒と判定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記判定部は、
前記気圧が前記基準気圧よりも大きくない場合に、前記監視対象が手の上げた後に手を下げた状態と判定することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
監視対象に装着される電子機器内のプロセッサに、
前記監視対象が歩行中に、気圧を検出する検出部にて検出された気圧を基準気圧として決定し、
前記決定後、前記検出部にて検出された気圧と前記基準気圧との比較結果に基づき、前記監視対象の転倒を判定する
処理を実行させることを特徴とする転倒検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器及び転倒検知プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウェアラブルデバイスや携帯端末等の電子機器で監視対象者の姿勢変化を検出し、監視対象者の転倒を検知する転倒検知システムが知られている。
【０００３】
例えば、気圧センサは、ウェアラブルデバイスや携帯電話等の電子機器に幅広く利用されているセンサである。気圧センサは、気圧の変化を測定することで高さ変化を検出できる。電子機器では、気圧センサで検出した現在の気圧と固定の基準気圧とを比較し、現在の気圧が固定の基準気圧を超えた場合に監視対象者の転倒と判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４６７４１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５００３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、気圧センサで検出される気圧は、監視対象者が転倒しなくても、場所や時刻に応じて変化するため、現在の気圧と固定の基準気圧との比較では転倒の誤検知を発生する場合がある。
【０００６】
一つの側面では、転倒検知の精度の向上を図る電子機器及び転倒検知プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの案では、監視対象に装着される電子機器である。電子機器は、検出部と、判定部と、決定部とを有する。検出部は、気圧を検出する。判定部は、検出部にて検出される気圧と基準気圧との比較結果に基づき、監視対象の転倒を判定する。決定部は、監視対象が歩行中に検出部にて検出された気圧を基準気圧として決定する。
【発明の効果】
【０００８】
転倒検知の精度の向上を図る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施例の転倒検知システムの一例を示す説明図である。
【図２】図２は、デバイスのハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【図３】図３は、デバイスの外観構成の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、マイコンの機能構成の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、手の上げ下げ動作及び転倒時の気圧の変動推移の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、転倒通知の表示の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、更新処理に関わるデバイス内のマイコンの処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、判定処理に関わるデバイス内のマイコンの処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、転倒検知プログラムを実行する情報処理装置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、本願の開示する電子機器及び転倒検知プログラムの実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。
【実施例】
【００１１】
図１は、本実施例の転倒検知システムの一例を示す説明図である。図１に示す転倒検知システム１は、複数のデバイス２と、ＧＷ（GateWay）３と、サーバ４とを有する。デバイス２は、例えば、監視対象者の手首に装着するウェアラブルデバイス等の電子機器である。デバイス２は、監視対象者の手首に装着するため、通常の歩行時は地面から約８０ｃｍ程度上に位置することになる。ＧＷ３は、デバイス２とサーバ４との間のデータを中継する、例えば、スマートフォン等の中継装置である。サーバ４は、転倒検知システム１全体を監視制御するサーバ装置である。デバイス２とＧＷ３との間は、例えば、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信で通信する。ＧＷ３とサーバ４との間は、例えば、３Ｇ、ＬＴＥ(long  Term  Evolution)やＷｉＦｉ（Wireless  Fidelity）等の無線通信で通信する。
【００１２】
サーバ４は、通信部４１と、表示部４２と、記憶部４３と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）４４とを有する。通信部４１は、ＧＷ３との間の無線通信を司る通信インタフェースである。表示部４２は、各種情報、例えば、転倒通知等の警告を表示する出力インタフェースである。記憶部４３は、各種情報を記憶する領域である。ＣＰＵ４４は、サーバ４全体を制御する。
【００１３】
図２は、デバイス２のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図２に示すデバイス２は、無線部１１と、表示部１２と、電源ボタン１３と、パルスセンサ１４と、加速度センサ１５と、気圧センサ１６と、ＲＴＣ(Real  Time  Clock)１７と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１８と、ＲＡＭ(Random  Access  Memory)１９と、マイコン２０とを有する。無線部１１は、ＧＷ３との間の無線通信を司る通信インタフェースである。表示部１２は、例えば、デバイス２の電源のＯＮ状態を識別するＬＥＤ(Light  Emitting  Diode)等の出力インタフェースである。電源ボタン１３は、デバイス２の電源を起動するボタンである。パルスセンサ１４は、監視対象者の手首の脈拍を検出するセンサである。加速度センサ１５は、デバイス２自体の所定軸方向、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の加速度を検出するセンサである。気圧センサ１６は、デバイス２の現在位置の気圧を検出するセンサである。尚、気圧センサ１６は、例えば、重力方向の４０ｃｍの変化に応じて気圧変化を検出できる。ＲＴＣ１７は、装置クロックを生成して出力する。ＲＯＭ１８は、例えば、プログラム等の各種情報を記憶する領域である。ＲＡＭ１９は、各種情報を記憶する領域である。ＲＡＭ１９は、後述する基準気圧を記憶するものである。マイコン２０は、デバイス２全体を制御する。
【００１４】
図３は、デバイス２の外観構成の一例を示す斜視図である。図３に示すデバイス２は、表示部１２、電源ボタン１３及びパルスセンサ１４の他に、気圧孔１６Ａと、バンド部２Ａとを有する。気圧孔１６Ａは、気圧センサ１６で気圧を取り入れる孔である。バンド部２Ａは、監視対象者の手首に装着するための装着部位である。
【００１５】
図４は、マイコン２０の機能構成の一例を示す説明図である。図４に示すマイコン２０は、ＲＯＭ１８に格納されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで、機能構成として、カウント部２１と、歩行検出部２２と、決定部２３と、判定部２４とを有する。カウント部２１は、重力方向（上下方向）の周期的な加速度変化から歩数をカウントする。歩行検出部２２は、カウント部２１のカウント結果に基づき、監視対象者の歩行中であるか否かを判定する。決定部２３は、監視対象者が歩行中の場合に取得した気圧を基準気圧として決定し、ＲＡＭ１９に記憶する。判定部２４は、気圧センサ１６で検出した気圧と基準気圧との比較結果に基づき、監視対象者の転倒や臥位を判定する。
【００１６】
判定部２４は、転倒条件が成立した場合に、現在気圧が基準気圧よりも大であるか否かを判定し、現在気圧が基準気圧よりも大の場合に、監視対象者の転倒と判定する。尚、転倒条件は、例えば、高さ変化、角度変化及び衝撃を検出した場合に、条件成立とする。判定部２４は、臥位条件が成立した場合に、現在気圧が基準気圧よりも大であるか否かを判定し、現在気圧が基準気圧よりも大の場合に、監視対象者の臥位と判定する。尚、臥位条件は、例えば、高さ変化及び角度変化を検出し、衝撃なしの場合に、条件成立とする。また、判定部２４は、現在気圧が基準気圧よりも大でない場合、監視対象者の手の上げ下げと判断する。
【００１７】
判定部２４は、例えば、加速度が下方向に変化、かつ、気圧が上昇した場合に、高さ変化を検出したと判定する。また、判定部２４は、３軸の加速度から高周波数成分を除いて重力ベクトルを算出し、その重力ベクトルと直前の重力ベクトルとを比較して角度変化を検出したか否かを判定する。また、判定部２４は、加速度に基づき、衝撃を検出したか否かを判定する。
【００１８】
図５は、手の上げ下げ動作及び転倒時の気圧の変動推移の一例を示す説明図である。マイコン２０は、監視対象者の歩行中に検出した気圧を基準気圧に設定する。更に、マイコン２０は、歩行中に手を上げた場合、現在気圧が基準気圧よりも低く、歩行中に手を下げた場合、現在気圧が基準気圧以下に収まる。また、マイコン２０は、歩行中に転倒した場合、現在気圧が基準気圧よりも高くなる。
【００１９】
図６は、転倒通知の表示の一例を示す説明図である。デバイス２は、転倒を検知した場合、ＧＷ３経由でサーバ４に監視対象者の転倒通知を通知する。尚、監視対象者の転倒通知は、監視対象者のＩＤ及び転倒発生を報告する通知である。サーバ４は、転倒通知に応じて監視対象者の転倒通知、例えば、「Ａさんが転倒しました！」等の情報を表示部４２に表示する。その結果、管理者は、表示部４２の転倒通知の情報を見て監視対象者の転倒を認識できる。
【００２０】
次に本実施例の転倒検知システム１の動作について説明する。図７は、更新処理に関わるデバイス２内のマイコン２０の処理動作の一例を示すフローチャートである。尚、監視対象者の手首にデバイス２を装着しているものとする。
【００２１】
図７においてマイコン２０は、電源がＯＮ状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。マイコン２０は、電源がＯＮ状態の場合（ステップＳ１１肯定）、加速度センサ１５を通じて加速度及び気圧センサ１６を通じて気圧を取得する（ステップＳ１２）。マイコン２０内の歩行検出部２２は、カウント部２１を通じて取得した加速度から重力方向の加速度変化をカウントする（ステップＳ１３）。歩行検出部２２は、重力方向の加速度変化に基づき、監視対象者の歩行中を検出したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００２２】
マイコン２０内の決定部２３は、監視対象者の歩行中を検出した場合（ステップＳ１４肯定）、取得した歩行中の気圧を基準気圧としてＲＡＭ１９内に更新し（ステップＳ１５）、電源がＯＮ状態であるか否かを判定すべく、ステップＳ１１に移行する。
【００２３】
マイコン２０は、電源がＯＮ状態でない場合（ステップＳ１１否定）、図７に示す処理動作を終了する。マイコン２０は、監視対象者が歩行中でない場合（ステップＳ１４否定）、電源がＯＮ状態であるか否かを判定すべく、ステップＳ１１に移行する。
【００２４】
マイコン２０は、監視対象者の歩行中を検出した場合、その歩行中に取得した気圧を基準気圧としてＲＡＭ１９内に更新する。その結果、歩行中に検出された気圧を基準気圧として使用するため、転倒検知の精度が向上する。
【００２５】
図８は、判定処理に関わるデバイス２内のマイコン２０の処理動作の一例を示すフローチャートである。図８においてマイコン２０は、電源がＯＮ状態であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。マイコン２０は、電源がＯＮ状態の場合（ステップＳ２１肯定）、加速度及び気圧を取得する（ステップＳ２２）。
【００２６】
マイコン２０内の判定部２４は、取得した加速度の下方向の変化及び気圧変化に基づき、高さ変化を検出したか否かを判定する（ステップＳ２３）。判定部２４は、高さ変化を検出した場合（ステップＳ２３肯定）、取得した加速度の重力ベクトルに基づき、角度変化を検出したか否かを判定する（ステップＳ２４）。判定部２４は、角度変化を検出した場合（ステップＳ２４肯定）、取得した加速度に基づき、衝撃を検出したか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００２７】
判定部２４は、衝撃を検出した場合（ステップＳ２５肯定）、転倒条件が成立したと判断し（ステップＳ２６）、現在気圧が基準気圧よりも大であるか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【００２８】
判定部２４は、現在気圧が基準気圧よりも大の場合（ステップＳ２７肯定）、監視対象者が転倒と判断し（図５参照）、転倒通知をＧＷ３経由でサーバ４に通知し（ステップＳ２８）、電源がＯＮ状態であるか否かを判定すべく、ステップＳ２１に移行する。尚、サーバ４の管理者は、転倒通知内の監視対象者ＩＤに基づき、監視対象者の転倒を認識できる。
【００２９】
判定部２４は、衝撃を検出しなかった場合（ステップＳ２５否定）、臥位条件が成立したと判断し（ステップＳ２９）、現在気圧が基準気圧よりも大であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。判定部２４は、現在気圧が基準気圧よりも大の場合（ステップＳ３０肯定）、監視対象者が臥位と判断し、臥位通知をＧＷ３経由でサーバ４に通知し（ステップＳ３１）、電源がＯＮ状態であるか否かを判定すべく、ステップＳ２１に移行する。尚、サーバ４の管理者は、臥位通知内の監視対象者ＩＤに基づき、監視対象者の臥位を認識できる。
【００３０】
マイコン２０は、電源がＯＮ状態でない場合（ステップＳ２１否定）、図８に示す処理動作を終了する。マイコン２０は、高さ変化を検出したのでない場合（ステップＳ２３否定）、又は、角度変化を検出したのでない場合（ステップＳ２４否定）、電源がＯＮ状態であるか否かを判定すべく、ステップＳ２１に移行する。
【００３１】
マイコン２０は、現在気圧が基準気圧よりも大でない場合（ステップＳ２７否定）、又は、現在気圧が基準気圧よりも大でない場合（ステップＳ３０否定）、例えば、監視対象者の手の上げ下げと判断する。そして、マイコン２０は、電源がＯＮ状態であるか否かを判定すべく、ステップＳ２１に移行する。
【００３２】
実施例のデバイス２は、監視対象者が歩行中に検出された気圧を基準気圧として更新し、検出された気圧と基準気圧との比較結果に基づき、監視対象者の転倒を判定する。その結果、デバイス２は、監視対象者が歩行中の気圧を基準気圧とするため、転倒検知の精度の向上が図れる。
【００３３】
デバイス２は、転倒条件成立後、現在気圧が基準気圧よりも大の場合に監視対象者の転倒と判定する。その結果、転倒検知の精度の向上が図れる。
【００３４】
デバイス２は、臥位条件成立後、現在気圧が基準気圧よりも大の場合に監視対象者の臥位と判定する。その結果、臥位検知の精度の向上が図れる。
【００３５】
デバイス２は、現在気圧が基準気圧よりも大でない場合に、監視対象者が手を上げた後に下げた状態と判定する。その結果、手の上げ下げの検知精度の向上が図れる。
【００３６】
例えば、基準気圧が固定値の場合は、手を上げた後、手を下げることで下方向の高さ変化や角度変化が検出され、現在気圧が基準気圧よりも大となるため、「臥位」と誤検知される場合がある。これに対して、本実施例では、歩行中は必ず地面より約８０ｃｍ程度上に腕が位置することを利用し、歩行中に検出された気圧を基準気圧として更新する。デバイス２は、現在気圧が基準気圧よりも大にならないため、手を上げた後に下げた状態と判断できる。つまり、臥位の誤検知を防止できる。その結果、転倒検知や臥位検知の精度の向上が図れる。
【００３７】
上記実施例では、転倒条件成立又は臥位条件成立後に、現在気圧が基準気圧よりも大であるか否かを判定した。しかしながら、転倒条件成立及び臥位条件成立前、すなわち、ステップＳ２３にて高さ変化を検出したか否かを判定する前に、現在気圧が基準気圧よりも大であるか否かを判定する。そして、デバイス２は、現在気圧が基準気圧よりも大の場合に、転倒条件が成立したか否かを判定し、転倒条件が成立した場合に監視対象者の転倒と判断しても良い。また、デバイス２は、現在気圧が基準気圧よりも大の場合に、臥位条件が成立したか否かを判定する。デバイス２は、臥位条件が成立した場合に監視対象者の臥位と判断しても良い。
【００３８】
上記実施例では、ステップＳ２３にて高さ変化を検出した場合に、ステップＳ２４にて角度変化を検出したか否かを判定した。しかしながら、角度変化を検出した場合に高さ変化を検出したか否かを判定するようにしても良い。
【００３９】
また、加速センサ１５とマイコン２０内のカウント部２１との間に、加速度センサ１５で取得した加速度のノイズ成分を除去するＬＰＦ（Low  Pass  Filter）を配置しても良い。同様に、気圧センサ１６とマイコン２０内の決定部２３との間に、気圧センサ１６で取得した気圧のノイズ成分を除去するＬＰＦを配置しても良い。
【００４０】
上記実施例では、歩行中に検出された気圧を基準気圧に決定したが、ノイズ成分を考慮して検出気圧に＋αの気圧値を加算して基準気圧としても良い。
【００４１】
また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【００４２】
更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良いことは言うまでもない。
【００４３】
ところで、本実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムを情報処理装置内のＣＰＵ等のプロセッサで実行させることによって実現できる。そこで、以下では、上記実施例と同様の機能を有するプログラムを実行する情報処理装置の一例を説明する。図９は、転倒検知プログラムを実行する情報処理装置の一例を示す説明図である。
【００４４】
図９に示す転倒検知プログラムを実行する情報処理装置１００は、通信部１１０と、検出部１２０と、ＲＯＭ１３０と、ＲＡＭ１４０と、ＣＰＵ１５０とを有する。更に、通信部１１０、検出部１２０、ＲＯＭ１３０、ＲＡＭ１４０及びＣＰＵ１５０は、バス１６０を介して接続される。検出部１２０は、気圧を検出する。
【００４５】
そして、ＲＯＭ１３０には、上記実施例と同様の機能を発揮する転倒検知プログラムが予め記憶されている。ＲＯＭ１３０は、転倒検知プログラムとして判定プログラム１３０Ａ及び決定プログラム１３０Ｂが記憶されている。尚、ＲＯＭ１３０ではなく、図示せぬドライブでコンピュータ読取可能な記録媒体に転倒検知プログラムが記録されていても良い。また、記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等でも良い。
【００４６】
そして、ＣＰＵ１５０は、判定プログラム１３０ＡをＲＯＭ１３０から読み出して判定プロセス１５０Ａとして機能する。更に、ＣＰＵ１５０は、決定プログラム１３０ＢをＲＯＭ１３０から読み出して決定プロセス１５０Ｂとして機能する。
【００４７】
ＣＰＵ１５０は、監視対象が歩行中に、気圧を検出する検出部１２０にて検出された気圧を基準気圧として決定する。ＣＰＵ１５０は、決定後、検出部１２０にて検出された気圧と基準気圧との比較結果に基づき、監視対象の転倒を判定する。その結果、転倒検知の精度の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  転倒検知システム
２  デバイス
１５  加速度センサ
１６  気圧センサ
２０  マイコン
２３  決定部
２４  判定部
【図１】
2018121870.tif 000003
【図２】
2018121870.tif 000004
【図３】
2018121870.tif 000005
【図４】
2018121870.tif 000006
【図５】
2018121870.tif 000007
【図６】
2018121870.tif 000008
【図７】
2018121870.tif 000009
【図８】
2018121870.tif 000010
【図９】
2018121870.tif 000011