(57)【要約】【課題】処理の簡単化を可能にし、しかも、各種の医療機器に対応できるアラーム認識装置を提供する。【解決手段】医療機器が発するアラーム音をデジタルに変換したパルス信号の各パルスの幅を周波数データとして記憶しているフラッシュＲＯＭ６と、アラーム音を含む入力音を入力音信号に変換して増幅し、この入力音信号からアラーム音の帯域の信号を取り出して音信号を生成し、この音信号をパルス信号に変換する変換手段であって、マイク１と増幅器２とフィルタ３と変換回路５とからなる変換手段と、変換手段からのパルス信号のパルスの幅と、フラッシュＲＯＭ６から読み出した周波数データのパルス幅とが一致するかどうかを順に判断し、一致したパルスの数を基にして、周波数データとパルス信号とが一致するかどうかを検出する一致検出を行うＦＰＧＡ７とを備える。【選択図】図１
2007319287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療機器が発するアラーム音をデジタルに変換したパルス信号の各パルスの幅を周波数データとして記憶している記憶手段と、
アラーム音を含む入力音を入力音信号に変換し、この入力音信号から前記アラーム音の帯域の信号を取り出してパルス信号に変換する変換手段と、
前記変換手段からのパルス信号の各パルスの幅と前記記憶手段から読み出した周波数データの各パルス幅とが類似するかどうかを順に判断し、類似したパルスの数が所定値以上である場合に、前記周波数データと前記パルス信号とが一致すると判定する検出手段と、
を備えることを特徴とするアラーム認識装置。
【請求項２】
あらかじめ設定された所定レベルを基にして前記変換手段からの音信号を選別する選別手段を備え、
前記検出手段は、前記選別手段の選別結果により音信号が所定レベルより大きいときに判定を行うことを特徴とする請求項１に記載のアラーム認識装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、複数のアラーム音に対応するパルス信号の各パルスの幅を周波数データとしてそれぞれ記憶し、
前記検出手段は、前記変換手段からの各パルス信号のパルスと前記記憶手段から読み出した複数の周波数データの各パルスの幅とが類似するかどうかをそれぞれ順に判断し、類似したパルスの数が所定値以上である場合、周波数データと前記パルス信号とが一致と判定することを特徴とする請求項１または２に記載のアラーム認識装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記変換手段からパルス信号を受け取ると、このパルス信号のパルスの幅と前記周波数データの先頭のパルス幅とが一致するまで、前記変換手段からのパルス信号のパルスの幅と前記周波数データの先頭のパルス幅との比較を続け、２つのパルス幅が類似した場合に判定を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアラーム認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院、診療所、介護施設等の医療施設の中で入所者に使用される医療機器のアラーム音を認識するアラーム認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療施設として例えば病院では、入院中の患者に対して治療のために輸液ポンプやシリンジポンプなどの医療機器を使用して、患者の静脈から液体を注入する行為が行われている。この場合、液体の注入が終了すると、その医療機器から「ピッピッピッピッ」等のアラーム音が発せられ、これを患者が聞いてナースコールを使ってナースセンタの看護士に知らせるようにしている。この方法では、患者が医療機器からのアラーム音を聞いてナースコールを使用してナースセンタの看護士に知らせるので、他の緊急の連絡を優先する場合の障害となり、煩わしいことになる。特に、看護士が少ない夜間では、無視できない問題となる。
【０００３】
ところで、医療機器がアラーム音を発していることを通知するために、ナースコール機器と医療機器とを病室の壁面などに設けたコンセントを介して接続し、医療機器からのアラームをナースコールへ伝達するようにしている技術がある。しかしながら、コンセントの形状の違いや医療機器のインターフェースがこのような技術に対応していないなどの問題があり、多くの医療機器では実現できなかった。
【０００４】
そこで、医療機器からのアラーム音と同時に電気信号を送出してナースセンタの表示装置にその旨を表示させたり、ブザーを鳴らしたりする医療機器の信号取り出し方法がある（例えば、特許文献１参照）。この医療機器の信号取り出し方法は、医療機器から出るアラーム音をマイクで受け、マイクで受けた受信信号をデジタル信号に変換して第１回目のオーディオデータとして記憶装置にあらかじめ書き込む。この後、マイクから受けたアラーム音をデジタル信号に変換して第２回目のオーディオデータとし、このデータを記憶装置に書き込む。そして、第１回目のオーディオデータと第２回目のオーディオデータとを比較し、２つのデータが一致した場合はその医療機器からアラーム音が出ているものと判断し、医療機器からアラーム音が出ていることを示す警報情報信号を外部に送出するようにしている。
【０００５】
こうした医療機器の信号取り出し方法により、看護士はこの医療機器のアラーム音に対する処理と他の業務との緊急度を勘案して、優先順に業務を遂行することができる。
【特許文献１】特開平１０−２３４６８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この従来の医療機器の信号取り出し方法には次の課題がある。この医療機器の信号取り出し方法は、２つのオーディオデータを得た後、これらのデータを比較する。このとき、２つのオーディオデータが一致しない場合、この医療機器の信号取り出し方法は、少なくともいずれかのオーディオデータがその医療機器からのアラーム音ではないものと判断し、医療機器から出るアラーム音をマイクで受けてから第１回目のオーディオデータと第２回目のオーディオデータとを比較するまでの処理を繰り返す。このために、オーディオデータを記憶装置に書き込む処理を繰り返すことになり、医療機器の信号取り出し方法には、処理時間が延びると共に処理が煩雑になるという課題が発生する。
【０００７】
この発明の目的は、処理の簡単化を可能にし、しかも、医療機器に専用のインターフェースを不要として各種の医療機器に対応できるアラーム認識装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、医療機器が発するアラーム音をデジタルに変換したパルス信号の各パルスの幅を周波数データとして記憶している記憶手段と、アラーム音を含む入力音を入力音信号に変換し、この入力音信号から前記アラーム音の帯域の信号を取り出してパルス信号に変換する変換手段と、前記変換手段からのパルス信号の各パルスの幅と前記記憶手段から読み出した周波数データの各パルス幅とが類似するかどうかを順に判断し、類似したパルスの数が所定値以上である場合に、前記周波数データと前記パルス信号とが一致すると判定する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明では、医療機器が発するアラーム音を変換したパルス信号の各パルスの幅を周波数データとして記憶手段があらかじめ記憶している。こうした状態のとき、医療機器がアラーム音を発すると、変換手段は、アラーム音を含む入力音を入力音信号に変換し、この入力音信号からアラーム音の帯域の信号を取り出して音信号を生成し、この音信号をパルス信号に変換する。検出手段は、変換手段からのパルス信号のパルスの幅と、記憶手段から読み出した周波数データのパルス幅とが一致するかどうかを順に判断する。この後、検出手段は、一致したパルスの数を基にして、周波数データと音信号との一致検出を行う。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のアラーム認識装置において、あらかじめ設定された所定レベルを基にして前記変換手段からの音信号を選別する選別手段を備え、前記検出手段は、前記選別手段の選別結果により音信号が所定レベルより大きいときに判定を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のアラーム認識装置において、前記記憶手段は、複数のアラーム音に対応するパルス信号の各パルスの幅を周波数データとしてそれぞれ記憶し、前記検出手段は、前記変換手段からの各パルス信号のパルスと前記記憶手段から読み出した複数の周波数データの各パルスの幅とが類似するかどうかをそれぞれ順に判断し、類似したパルスの数が所定値以上である場合、周波数データと前記パルス信号とが一致と判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアラーム認識装置において、前記検出手段は、前記変換手段からパルス信号を受け取ると、このパルス信号のパルスの幅と前記周波数データの先頭のパルス幅とが一致するまで、前記変換手段からのパルス信号のパルスの幅と前記周波数データの先頭のパルス幅との比較を続け、２つのパルス幅が類似した場合に判定を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、入力された音信号に対応するパルス信号のパルス幅とあらかじめ記憶している周波数データのパルス幅との比較により、入力された音がアラーム音であるかどうかが判断されるので、従来のように録音を繰り返す必要がなくなり、処理を簡素化することができる。さらに、従来のようにオーディオデータの一致を検出する場合に比べて、医療機器のアラーム音に対応してあらかじめ記憶した周波数データのパルス幅と類似したパルス信号のパルスの数によって、アラーム音かどうかが判断されるので、アラーム音の認識精度を任意に調整することが可能である。
【００１４】
請求項２の発明により、音信号が一致検出の対象となるかどうかを、選別手段を用いて選別するので、低レベルの音信号に対する一致検出により、例えば別の病室の同種の医療機器が発したアラーム音を検出して誤動作する可能性を防ぐことができる。
【００１５】
請求項３の発明により、現在発せられているアラーム音がどの医療機器から出ているかを、自動的に判断して報知することができる。また、これにより、製造メーカ等の異なる複数の医療機器からのアラーム音にも対応することができる。
【００１６】
請求項４の発明により、パルス信号の先頭パルスと、あらかじめ記憶されている周波数データの先頭パルスとを合わせることができるので、アラーム音の認識率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。以下の実施の形態では、病院で使用される医療機器として、病室の中の病床の近くで患者に使用される医療機器のアラーム音を検出対象とする場合を例として説明する。
（実施の形態１）
【００１８】
本実施の形態によるアラーム認識装置を図１に示す。図１のアラーム認識装置は、マイク１、増幅器２、フィルタ３、コンパレータ４、変換回路５、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）６、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）７、警報出力回路８、およびリレー回路９を備えている。さらに、ＦＰＧＡ７は、図２に示すように、アドレスカウンタ７Ａ、制御回路７Ｂ、パルス幅測定回路７Ｃ、パルス幅比較回路７Ｄ、パルス幅類似カウンタ７Ｅ、および一致検出回路７Ｆを備えている。
【００１９】
マイク１は医療機器の近傍に設置されて用いられる。マイク１は、医療機器が発するアラーム音を含む音を入力音とし、この入力音をアナログの電気信号である入力音信号に変換する。増幅器２は、マイク１から出力される入力音信号を増幅する。フィルタ３は、増幅器２から受け取った入力音信号から、医療機器のアラーム音に用いられている帯域の音信号を取り出し、この音信号をコンパレータ４と変換回路５とに送る。
【００２０】
コンパレータ４は、フィルタ３からの音信号がマイク１の近傍に設置されている医療機器から出たものかどうかを選別する。このために、コンパレータ４には、所定レベルのしきい値があらかじめ設定されている。このしきい値は、医療機器から出力される最小の音量の音に対応する音信号を検知するレベルに設定されている。これにより、コンパレータ４は、フィルタ３からの音信号がしきい値を超えた場合に、この音信号が認識処理の対象として有効であることを示すエーブル信号をＦＰＧＡ７に送る。また、音信号がしきい値以下の場合に、この音信号の無視を示すディスエーブル信号をＦＰＧＡ７に送る。
【００２１】
変換回路５は、フィルタ３から出力されるアナログの音信号を、デジタルの音信号つまりパルス信号にパルス変換する。医療機器からのアラーム音は、通常、医療機器毎に異なり、また、基本的に単純な正弦波状の繰り返し音である。この結果、パルス信号は、医療機器毎に異なると共に単純に繰り返されるパルス列となる。アナログの音信号からパルス信号へのパルス変換の一例を図３に示す。
【００２２】
フラッシュＲＯＭ６には、適宜の手段により、検出対象の医療機器が発するアラーム音に対応するパルス信号の各パルス幅が周波数データとしてあらかじめ記憶されている。記憶に際しては、まず、医療機器が発するアラーム音のレベルを検出する。一定レベル以上の音量の音である場合に、Ａ／Ｄ変換回路により、アナログの音信号をパルス信号にパルス変換する。そして、カウンタによりパルス信号の各パルス幅をカウントして測定し、各カウンタ値を順番にフラッシュＲＯＭ６に周波数データとしてあらかじめ記憶させる。この実施の形態では、検出対象の医療機器が発するアラーム音に対応するパルス信号として、図４のパルス信号を用いる。図４では、パルス信号がパルス幅ＴＡ、…、ＴＧを順に繰り返す場合、フラッシュＲＯＭ６は所定数Ｎ個のパルス幅を順に周波数データとして記憶している。
【００２３】
ＦＰＧＡ７は、プログラミングすることができるＬＳＩであり、プログラミングにより、先に述べた図２の構成を形成する。この構成により、ＦＰＧＡ７は、変換回路５からのパルス信号に対して認識処理を行う。つまり、ＦＰＧＡ７は、変換回路５からのパルス信号のパルスを受け取ると、このパルスの幅を測定する。また、ＦＰＧＡ７は、フラッシュＲＯＭ６から周波数データのパルスを読み出す。この後、ＦＰＧＡ７は、読み出した周波数データのパルス幅とパルス信号のパルス幅とを比較してパルス幅の一致検出を行い、マイク１の入力音に含まれるアラーム音が周波数データに対応するアラーム音と同じと見なしてよいかどうかを判断する。そして、ＦＰＧＡ７は、警報出力回路８とリレー回路９とを制御して、判断結果を報知する。
【００２４】
警報出力回路８は、ＦＰＧＡ７の制御によって、検出対象の医療機器がアラーム音を発していることを、例えば発光ダイオード（図示を省略）の点灯により表示する。リレー回路９は、リレー（図示を省略）を備え、ＦＰＧＡ７の制御によって、認識対象の医療機器がアラーム音を発していることを、リレーのリレー接点を閉じることによって知らせる。
【００２５】
具体的には、ＦＰＧＡ７のアドレスカウンタ７Ａは、変換回路５から出力されるパルス信号のパルス数をカウントし、カウント値に対応するメモリアドレスを生成して制御回路７Ｂに出力する。制御回路７Ｂは、フラッシュＲＯＭ６からの周波数データの読み出しを制御する。つまり、制御回路７Ｂは、アドレスカウンタ７Ａからメモリアドレスを受け取ると、このメモリアドレスに記憶されているパルス幅をフラッシュＲＯＭ６から読み出してパルス幅比較回路７Ｄに送る。これにより、制御回路７Ｂは周波数データの先頭のパルス幅ＴＡから順に読み出してパルス幅比較回路７Ｄに送る。
【００２６】
一方、ＦＰＧＡ７のパルス幅測定回路７Ｃは、変換回路５から受け取ったパルス信号の幅を順に測定し、測定結果であるパルス幅をパルス幅比較回路７Ｄに送る。パルス幅比較回路７Ｄは、パルス幅測定回路７Ｃから受け取ったパルス信号のパルス幅と制御回路７Ｂから受け取った周波数データのパルス幅とを比較する。パルス幅比較回路７Ｄは、パルス幅測定回路７Ｃが受け取ったパルス信号のパルス幅が制御回路７Ｂから受け取った周波数データのパルス幅の所定範囲内（例えば、９８％〜１０２％など）である場合に両者が類似するという判定結果をパルス幅類似カウンタ７Ｅに送る。そして、パルス幅類似カウンタ７Ｅは、類似するパルスの数をカウントしていく。一致検出回路７Ｆは、パルス幅類似カウンタ７Ｅのカウントしたパルスの数が所定数以上であれば、変換回路５から受け取ったパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なす一致検出を行う。例えば、フラッシュＲＯＭ６が記憶しているパルス幅の数Ｎ（例えば５１２個）の一定割合以上（例えば２５％以上）の数値であれば、一致検出を行う。そして、一致検出回路７Ｆは、２つのパルス信号が一致したと判断すると、警報出力回路８を制御して発光ダイオードを点灯し、リレー回路９を制御してリレー接点を閉じる。一致検出回路７Ｆは、コンパレータ４からエーブル信号を受け取っている間だけ一致検出を行い、コンパレータ４からディスエーブル信号を受け取っている間は一致検出を休止する。
【００２７】
次に、本実施の形態の動作について説明する。先ず、認識対象の医療機器が発するアラーム音をあらかじめ録音する。つまり、この医療機器が発するアラーム音のレベルを検出して、所定レベル以上のアラーム音が発せられたとき、このアラーム音をコンパレータでパルス信号に変換する。この後、パルス信号の各パルスのハイレベルの時間つまりパルス幅をカウンタで測定し、カウントしたパルス幅ＴＡ、…、ＴＧをフラッシュＲＯＭ６に所定数Ｎ個だけ順番にＮ個書き込む。
【００２８】
認識対象の医療機器が発するアラーム音の録音が終了して、フラッシュＲＯＭ６に周波数データが記憶された状態で、病院の例えば看護士がアラーム音検出の対象である医療機器の近傍にマイク１を設置する。マイク１は、周辺で発生する音を入力音とし、この入力音を入力音信号に変換する。増幅器２はマイク１からの入力音信号を増幅し、フィルタ３は、増幅器２から出力される入力音信号から医療機器のアラーム音に用いられている帯域の音信号を取り出し、この音信号をコンパレータ４と変換回路５とに送る。
【００２９】
コンパレータ４は、フィルタ３から出力される音信号がしきい値を超えた場合に、この音信号が有効であることを示すエーブル信号をＦＰＧＡ７に送り、音信号がしきい値以下の場合に、この音信号の無視を示すディスエーブル信号をＦＰＧＡ７に送る。変換回路５はフィルタ３から出力されるアナログの音信号をデジタルのパルス信号に変換してＦＰＧＡ７に送る。
【００３０】
ＦＰＧＡ７は、例えば図５に示すパルス信号の先頭のパルスＰ１を受け取ると認識処理を行う。先ず、ＦＰＧＡ７はパルス幅の測定を行う。つまり、ＦＰＧＡ７は、パルス幅測定回路７Ｃにより、パルスＰ１の立ち上がりＴ１から立ち下りＴ２までの間隔を調べて、パルスＰ１の幅Ｔａを測定する。
【００３１】
この後、ＦＰＧＡ７はパルス幅の比較を行う。つまり、ＦＰＧＡ７は、パルスＰ１の立ち下りＴ２から次のパルスＰ２の立ち上がりＴ３までの間の時点で、アドレスカウンタ７Ａにより最初のパルスＰ１をカウントし、カウンタ値に対応するメモリアドレスを用いて、制御回路７Ｂの制御により、フラッシュＲＯＭ６の周波数データから先頭のパルス幅ＴＡを読み出す。ＦＰＧＡ７は、パルス幅比較回路７Ｄにより、パルス信号のパルス幅Ｔａと周波数データのパルス幅ＴＡとを比較する。ここで、ＦＰＧＡ７は、パルス幅比較回路７Ｄにより、２つのパルス幅が類似するか否かを判定する。パルス信号のパルス幅Ｔａと周波数データのパルス幅ＴＡとが類似したとパルス幅比較回路７Ｄが判断した場合には、パルス幅類似カウンタ７Ｅは、パルスＰ１をカウントする。
【００３２】
以下、同様にして、ＦＰＧＡ７は、パルス信号の最初のパルスＰ１に続く各パルスに対してパルス幅が類似するかどうかを判断する。つまり、ＦＰＧＡ７は、パルス幅類似カウンタ７Ｅにより、図６に示すように、パルス信号の各パルスの幅と周波数データの所定数Ｎのパルス幅とが類似するかどうかの判断を行い、パルス幅が類似したパルスの数をカウントしていく。ＦＰＧＡ７は、パルス幅類似カウンタ７Ｅによるカウントが終了すると、パルス幅類似カウンタ７Ｅがカウントしたパルスの数、つまり、パルス信号のパルスの中で周波数データのパルス幅と一致したパルスの数が所定数以上になったかどうかを、一致検出回路７Ｆにより検出する。そして、ＦＰＧＡ７は、一致検出回路７Ｆにより、所定数以上の一致したパルスを検出すると、変換回路５からのパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なして、警報出力回路８に出力を送出して警報出力回路８の発光ダイオードを点灯し、また、リレー回路９に出力を送出してリレー接点を閉じ、医療機器からアラーム音が発せられたことを外部（例えばナースセンター）に報知する。
【００３３】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、比較対象となる医療機器の周波数データの各パルス幅がフラッシュＲＯＭ６にあらかじめ記憶されているので、従来のように録音を繰り返す処理を不要にして、処理を簡素化することができる。また、本実施の形態では、周波数データの各パルス幅がフラッシュＲＯＭ６から読み出されて比較されるので、認識処理のスピードが速くなり、アラーム音を速やかに認識することができる。また、本実施の形態では、音信号がＦＰＧＡ７による認識処理の対象となるかどうかをコンパレータ４によって選別するので、誤認識を防止することができる。例えば、低レベルの音信号に対する認識処理により別の病室の同種の医療機器が発したアラーム音を認識して誤動作する可能性を防ぐことができる。さらに、従来のようにオーディオデータの一致を検出する場合に比べて、本実施の形態では、医療機器のアラーム音に対応してあらかじめ記録した周波数データのパルス幅と、マイク１の入力音に対応するパルス信号のパルス幅とを比較して認識処理を行うので、パルス幅比較回路７Ｄの設定を変更することにより、アラーム音認識精度を必要に応じて任意に調整することが可能である。また、類似するパルスの数をカウントして、所定数以上類似する場合に両者が一致すると判断するので、パルス幅類似カウンタ７Ｅの設定を変更することにより、アラーム音の認識精度を必要に応じて任意に調整することが可能である。
（実施の形態２）
【００３４】
本実施の形態では、変換回路５からの音信号の先頭のパルスと、フラッシュＲＯＭ６に記憶されている周波数データの先頭のパルスとを合わせるようにしている。このために、本実施の形態では図７に示すように、パルス幅比較回路７Ｄは、パルス幅測定回路７Ｃから受け取ったパルス信号のパルス幅が制御回路７Ｂから受け取った周波数データのパルス幅の所定範囲外の場合、変換回路５からのパルス信号のパルス幅とフラッシュＲＯＭ６が記憶している周波数データのパルス幅とが非類似であると判断する。そして、パルス幅比較回路７Ｄは、非類似を示す非類似信号をアドレスカウンタ７Ａに送る。アドレスカウンタ７Ａは、非類似信号を受け取ると、初期値のメモリアドレス、つまり、パルス信号の最初のパルスをカウントしたときの値に対応するメモリアドレスを制御回路７Ｂに送る。これにより、パルス幅比較回路７Ｄが非類似信号を出力している間、制御回路７Ｂは、周波数データの先頭のパルス幅をフラッシュＲＯＭ６から読み出してパルス幅比較回路７Ｄに送る。
【００３５】
パルス幅比較回路７Ｄは、図８に示すように、あらかじめ記憶されている周波数データの先頭のパルス幅ＴＡと、変換回路５からのパルス信号のパルスの幅との比較を繰り返す。パルス幅比較回路７Ｄは、２つのパルス幅が類似するまで、アドレスカウンタ７Ａに非類似信号を送り続ける。２つのパルス幅が類似すると、パルス幅比較回路７Ｄは、非類似信号の出力を停止して、実施の形態１と同様の認識処理を行う。
【００３６】
このように、本実施の形態では、先頭のパルスが類似となるまで、パルス幅類似カウンタ７Ｅによるカウントが開始されないので、医療機器が現在発しているアラーム音に対応するパルス信号の先頭パルスの幅と、あらかじめ記憶されている周波数データの先頭のパルス幅とを合わせることができ、アラーム音の認識率を向上させることができる。
（実施の形態３）
【００３７】
本実施の形態では、複数のアラーム音、例えば異なる医療機器から発せられる３種類のアラーム音をあらかじめ録音しておく。つまり、フラッシュＲＯＭ６が各アラーム音に対応する第１の周波数データ、第２の周波数データ、および第３の周波数データを記憶している。警報出力回路８は、各医療機器に対応して発光ダイオード（図示を省略）を備え、ＦＰＧＡ７の制御によって、アラーム音の出力を検出した医療機器に該当する発光ダイオードの点灯により、どの医療機器からアラーム音が出ているかを報知する。リレー回路９は、各医療機器に対応してリレー（図示を省略）を備え、ＦＰＧＡ７の制御によって、アラーム音の出力を検出した医療機器に該当するリレーのリレー接点を閉じることにより、アラーム音の発生を報知する。
【００３８】
本実施の形態によるＦＰＧＡ７は、図９に示すように、アドレスカウンタ部７Ｊ、制御回路７Ｂ、パルス幅測定回路７Ｃ、パルス幅比較回路７Ｄ、パルス幅類似カウンタ部７Ｋ、および一致検出部７Ｌを備えている。なお、本実施の形態では、先に説明した図２と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００３９】
アドレスカウンタ部７Ｊは実施の形態１のアドレスカウンタ７Ａと同じものを３つ備えている。第１のアドレスカウンタは、フラッシュＲＯＭ６に記憶されている第１の周波数データを読み出すためのメモリアドレスを生成し、第２のアドレスカウンタは、フラッシュＲＯＭ６に記憶されている第２の周波数データを読み出すためのメモリアドレスを生成する。また、第３のアドレスカウンタは、フラッシュＲＯＭ６に記憶されている第３の周波数データを読み出すためのメモリアドレスを生成する。そして、アドレスカウンタ部７Ｊは、生成した各メモリアドレスを所定間隔で制御回路７Ｂに送る。
【００４０】
パルス幅類似カウンタ部７Ｋは実施の形態１のパルス幅類似カウンタ７Ｅと同じものを３つ備えている。第１のパルス幅類似カウンタは、第１の周波数データとの比較結果が所定範囲内であれば、変換回路５からのパルス信号のパルス幅と第１の周波数データのパルス幅とが類似したと判断する。そして、第１のパルス幅類似カウンタは、類似したパルスの数をカウントしていく。同じように、第２のパルス幅類似カウンタは、第２の周波数データとの比較結果が所定範囲内であれば、変換回路５からのパルス信号のパルスの幅と第２の周波数データのパルス幅とが類似したと判断する。そして、第２のパルス幅類似カウンタは、類似したパルスの数をカウントする。また、第３のパルス幅類似カウンタは、第３の周波数データとの比較結果が所定範囲内であれば、変換回路５からのパルス信号のパルスの幅と第３の周波数データのパルス幅とが類似したと判断する。そして、第３のパルス幅類似カウンタは、類似したパルスの数をカウントしていく。
【００４１】
一致検出部７Ｌは実施の形態１の一致検出回路７Ｆと同じものを３つ備えている。第１の一致検出回路は、パルス幅類似カウンタ部７Ｋの第１のパルス幅一致カウンタがカウントしたパルスの数が規定数以上であれば、変換回路５から受け取ったパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている第１の周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なす。そして、第１の一致検出回路は、警報出力回路８に出力を送出して該当する発光ダイオードを点灯し、リレー回路９に出力を送出して該当するリレー接点を閉じる。同じように、第２の一致検出回路は、パルス幅類似カウンタ部７Ｋの第２のパルス幅類似カウンタがカウントしたパルスの数が所定数以上であれば、変換回路５から受け取ったパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている第２の周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なし、警報出力回路８の該当する発光ダイオードを点灯し、リレー回路９の該当するリレー接点を閉じる。第３の一致検出回路は、パルス幅類似カウンタ部７Ｋの第３のパルス幅類似カウンタがカウントしたパルスの数が所定数以上であれば、変換回路５から受け取ったパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている第３の周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なし、警報出力回路８の該当する発光ダイオードを点灯し、リレー回路９の該当するリレー接点を閉じる。
【００４２】
ここで、第１〜第３の一致検出回路は、実施の形態１と同様に、コンパレータ４からエーブル信号を受け取っている間だけ一致検出を行い、コンパレータ４からディスエーブル信号を受け取っている間は一致検出を休止する。
【００４３】
次に、本実施の形態の動作について説明する。先ず、認識対象の各医療機器が発するアラーム音をあらかじめ録音する。この録音方法は実施の形態１と同様である。これにより、フラッシュＲＯＭ６には、Ｎ個のパルス幅からなる第１、第２、および第３の周波数データが記憶される。
【００４４】
認識対象の各医療機器が発するアラーム音の録音が終了して、フラッシュＲＯＭ６に各周波数データが記憶された状態で、病院の例えば看護士がアラーム音検出の対象である医療機器の近傍にマイク１を設置する。この後、実施の形態１と同様にして、マイク１の入力音に含まれるアラーム音に対応するパルス信号がＦＰＧＡ７に加えられる。
【００４５】
ＦＰＧＡ７は、例えば図１０に示すパルス信号の先頭のパルスＰ１１を受け取ると認識処理を行う。先ず、ＦＰＧＡ７はパルス幅の測定を行う。つまり、ＦＰＧＡ７は、パルス幅測定回路７Ｃにより、パルスＰ１１の立ち上がりＴ１１から立ち下りＴ１２までを調べて、パルスＰ１１の幅を測定する。
【００４６】
この後、ＦＰＧＡ７はパルス幅の比較を行う。つまり、ＦＰＧＡ７は、パルスＰ１１の立ち下りＴ１２から次のパルスＰ１２の立ち上がりＴ１３の間の時点Ｔ２１で、アドレスカウンタ部７Ｊの第１のアドレスカウンタにより最初のパルスＰ１１をカウントし、カウンタ値に対応するメモリアドレスを用いて、制御回路７Ｂの制御により、フラッシュＲＯＭ６の第１の周波数データから先頭のパルス幅を読み出す。ＦＰＧＡ７は、パルス幅比較回路７Ｄによりパルス信号のパルスＰ１１の幅と第１の周波数データのパルス幅とを比較する。ここで、ＦＰＧＡ７は、パルス幅比較回路７Ｄにより、２つのパルス幅が類似するか否かを判断する。２つのパルス幅が類似したとパルス幅比較回路７Ｄが判断した場合には、パルス幅類似カウンタ部７Ｋの第１のパルス幅類似カウンタは、パルスＰ１１をカウントする。
【００４７】
同様にして、ＦＰＧＡ７は、次の時点Ｔ２２で、パルス幅比較回路７Ｄによりパルス信号のパルスＰ１１の幅と第２の周波数データのパルス幅との比較を行う。パルス幅比較回路７Ｄにより、２つのパルス幅が類似するか否かを判断する。２つのパルス幅が類似したとパルス幅比較回路７Ｄが判断した場合には、パルス幅類似カウンタ部７Ｋの第１のパルス幅類似カウンタは、パルスＰ１１をカウントする。
【００４８】
以下、同様にして、ＦＰＧＡ７は、パルス信号の最初のパルスＰ１に続く各パルスに対して、第１、第２、および第３の周波数データのパルス幅と類似するかどうかを実施の形態１と同様に判断していく。この後、ＦＰＧＡ７は、一致検出部７Ｌの第１の一致検出回路により、第１のパルス幅類似カウンタがカウントしたパルスの数が所定数以上であれば、変換回路５から受け取ったパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている第１の周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なし、警報出力回路８に出力を送出して該当する発光ダイオードを点灯し、リレー回路９に出力を送出して該当するリレー接点を閉じる。同じように、ＦＰＧＡ７は、一致検出部７Ｌの第２の一致検出回路により、第２のパルス幅類似カウンタがカウントしたパルスの数が所定数以上であれば、変換回路５から受け取ったパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている第２の周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なし、警報出力回路８の該当する発光ダイオードを点灯し、リレー回路９の該当するリレー接点を閉じる。さらに、一致検出部７Ｌの第３の一致検出回路により、第３のパルス幅類似カウンタがカウントしたパルスの数が所定数以上であれば、変換回路５から受け取ったパルス信号がフラッシュＲＯＭ６に記憶されている第３の周波数データに対応するパルス信号と一致したと見なし、警報出力回路８の該当する発光ダイオードを点灯し、リレー回路９の該当するリレー接点を閉じる。
【００４９】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、現在発せられているアラーム音が３つの医療機器のどれに該当するかを自動的に判断して報知することができる。また、これにより、製造メーカ等の異なる複数の医療機器からのアラーム音にも対応することができる。
【００５０】
以上、本発明の各実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は各実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれる。各実施の形態では、病室の中の病床の近くで、患者に使用される医療機器のアラーム音を自動的に認識する場合を説明したが、診療所、介護施設等の医療施設の中で入所者に使用される医療機器のアラーム音を認識する場合にも本発明が適用される。また、実施の形態２は実施の形態３に適用可能であることは言うまでもない。さらに、実施の形態３では、異なる医療機器から発せられる複数のアラーム音をあらかじめ録音したが、１つの医療機器から発せられる、異なるアラーム音をあらかじめ録音し、各アラーム音に対応した警報を認識するようにしても良い。また、上記実施の形態において、ＦＰＧＡ７の機能をＣＰＵにより実現しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１を示すブロック図である。
【図２】ＦＰＧＡを示すブロック図である。
【図３】アナログの音信号からパルス信号への変換の一例を示す波形図である。
【図４】パルス信号の一例を示す波形図である。
【図５】パルス信号と周波数データとの比較を説明する図である。
【図６】パルス信号のパルスの幅と周波数データのパルス幅とを示す図である。
【図７】実施の形態２によるＦＰＧＡを示すブロック図である。
【図８】実施の形態２によるパルス信号のパルスの幅と周波数データのパルス幅とを示す図である。
【図９】実施の形態３によるＦＰＧＡを示すブロック図である。
【図１０】実施の形態３による測定のタイミングを説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  マイク（変換手段）
２  増幅器（変換手段）
３  フィルタ（変換手段）
４  コンパレータ（選別手段）
５  変換回路（変換手段）
６  フラッシュＲＯＭ（記憶手段）
７  ＦＰＧＡ（検出手段）
７Ａ  アドレスカウンタ
７Ｂ  制御回路
７Ｃ  パルス幅測定回路
７Ｄ  パルス幅比較回路
７Ｅ  パルス幅類似カウンタ
７Ｆ  一致検出回路
７Ｊ  アドレスカウンタ部
７Ｋ  パルス幅類似カウンタ部
７Ｌ  一致検出部
８  警報出力回路
９  リレー回路
【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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