ユニオンツール株式会社

APPS JAPAN 出展報告と小型心拍センサmyBeatシリーズの紹介

ユニオンツール株式会社
センサ測定器開発本部開発部 長岡開発課
和田 昌明
2018/7/11

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ユニオンツール株式会社

アジェンダ••••

自己紹介
ユニオンツール株式会社？
心拍センサ myBeat
Apps Japan展示内容とふりかえり

2ユニオンツール株式会社

自己紹介
・ユニオンツールに10年程前に入社・工場の情シス部門で働いてました
・5年程前から心拍センサの開発
住んでるところ：新潟県長岡市
趣味：走ること好きな物：ビール@wdmsk3

APPS JAPAN 出展報告

ユニオンツール株式会社

2018/6/13 (水)～15(金) に幕張メッセにて開催された APPS JAPAN 2018 にDevice WebAPI Consortiumとして オムロン株式会社様、カシオ計算機株式会社様、株式会社NTTドコモ様 と共同で出展させていただきました。

6月13日(水)：40,826人
6月14日(木)：49,421人
6月15日(金)：53,559人※株式会社ナノオプト・メディア社調べ
同時開催のInterop Tokyo 2018、Connected Media Tokyo 2018
、デジタルサイネージジャパン2018、ロケーションビジネスジャ
パン2018をあわせた人数

ドコモ様

オムロン様

カシオ様

弊社
ユニオンツール4ユニオンツール株式会社

直線運動軸受

12%
2%

切削工具

生体センサ

myBeatシリーズ

86%

5

生体センサmyBeatシリーズ

ユニオンツール株式会社

体動センサWHSm-1
心拍センサWHS-1

一般医療機器13B2X10190000001

2012.4

myBeatディスポーザブル電極
心拍センサWHS-2

2013.4

一般医療機器13B2X10190000002

2014.4
眠気通知器DSD

2015.52018.?
西暦.月

ベルト電極

心拍センサ WHS-3 (発売予定)

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なぜ生体センサか?

ユニオンツール株式会社

平均寿命と健康寿命の差→ 約10年

健康に最後の10年を過ごすため手軽に健康モニタリングできる機器が必要ではないか？

・肉体の健康維持のため運動をモニタする．
・心の健康維持のため心拍間隔(RRI)をモニタする．

加速度測定
RRI

心拍数 ＝60000
RRI

RRIのゆらぎ
解析

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RRIのゆらぎ

ユニオンツール株式会社

日内変動

・目覚めているとき心拍数大きく，眠っているとき心拍数は小さい．

呼吸性不整脈・呼気で心拍数減少，吸気で心拍数増大．
・おおよそ4sの呼吸周期= RRIゆらぎ 0.25Hz

眠っている

起きている（クリニシアン’94 No429より)

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RRIゆらぎは何に起因するか

ユニオンツール株式会社

洞結節を自律神経（交感，副交感神経）から遮断する．
洞結節が規則正しい周期で興奮する
年齢

平均心拍数(bps)

20歳

107

30歳

101

50歳

90

70歳

78

交感神経 = アクセル
副交感神経 = ブレーキ

洞結節

高めの心拍数

高めの心拍数

健常者は常にブレーキを利かせている

RRIゆらぎは，自律神経（交感，副交感神経）で支配される
RRIゆらぎ解析 → 自律神経バランスの解析

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RRIゆらぎの解析で何がわかるか

ユニオンツール株式会社

10・交感神経：0.15Hz以上のRRI変動を伝達し得ない．
・副交感神経 : 1Hzまで変動を伝達する．

0.04Hz
LF

交感神経と副交感神経活動が反映される

HF

副交感神経が反映される

0.15Hz0.4Hz
井上「循環器疾患と自律神経機能」より

生体センサはどんな特徴が必要か・安価にRRI測定.
・長時間連続で稼働.
・身につけ，気にならない．
・生体情報を遠隔モニタ．
・生体情報を記録．

WHS-3

ユニオンツール株式会社

WHS-2

WHS-1

¥21,384(税込)¥70,200(税込)

http://www.uniontool-mybeat.com/

ディスポ電極で体表に貼り付けウェア型電極

東洋紡(株) の導電性フィルム「COCOMI(心美)™」を用いた生体情報計測ウエアの一例

ベルト電極

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myBeat WHS-3の仕様

ユニオンツール株式会社

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心拍周期モード
自律神経解析(リラックス、興奮、緊張…)、心拍数測定、運動負荷解析
・RRI 300ms～3000ms (心拍数20～200)・加速度 ±4G、14bit 心拍間隔内のピーク値を出力
・体表温度 5～45℃±0.1℃ 、14bit

・1拍ごとに送信
・連続7日間動作

加速度モード人の動きと姿勢を連続的に観測する。皮膚に接触させる必要なし。

・加速度 ±4G、14bit
・体表温度 5～45℃±0.1℃ 、14bit

・64msごとに送信

心拍波形モード

心電図ではない。R波を検出しやすいようにフィルタがかかっている・心拍波形※WHS-1、WHS-2、WHS-3は医療機器ではありません。診断には利用できません。

活用事例1 見守りシステム

ユニオンツール株式会社

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myBeat WHS-3の無線を応用する。

RRI, 加速度, 体表温, LF, HF

見守りクラウド
情報収集/管理

異常検知器

異常通知

作業者C

作業者B

作業者A

心拍センサ+スマホ

体調不良

管理者
・作業者の登録削除
・作業者の状態把握

監督者
・異常通知の受信・作業者の状態把握

活用事例2 RRI Analyzer 2

ユニオンツール株式会社

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RRIを使った異常検知器を実装するには、RRIを解析するツールが必要◎WHS-1, WHS-2, WHS-3の計測データ(CSVファイル)の解析◎複数台のWHS-1から同時受信しリアルタイムの解析(最大10台)※画面は開発中のものになります。

◎RRIから各種指標を計算
LF, HF, VLF, ULF, SDNN, RMSSD, NN50, CVRR, AC, DC,ローレンツプロッ
ト,ヒストグラム, PSD 等

活用事例3 眠気検知
近年、居眠り運転による重大事故が多発

ユニオンツール株式会社

運転時眠気検出

関越道で発生したバス事故
７名の犠牲者を出した。
（出典：自動車事故防止セミナー2011，国土交通省）（出典：日本経済新聞社 Web刊）○松井 まりこ1, 石丸 園子1, 篠﨑 亮2, “心電計を用いた眠気検出システムの開発”, 第75 回情報処理学会全国大会, 6J-4,(2013)○松井 まりこ1, 石丸 園子1, 篠﨑 亮2, “心電計を用いた眠気検出システムの開発”, 自動車技術会 春季大会, 447-20135034,(2013)1）東洋紡株式会社，2)ユニオンツール株式会社

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ユニオンツール株式会社

RRI（ms）

眠気発生区間
1000
眠気無
900
眠気有
800
700
600
500
23:00:00 23:07:28 23:15:20 23:23:26 23:31:33 23:39:41 23:47:24
時刻

1000
900
800
700
600
500
1:12

運転中に眠気が発生した例

1000

1000
900
800
700
600
500

眠気発生区間

眠気無
眠気有

1:26

1:40

1:55

2:09

時刻

RRI

拡大
―RRI

900
RRI(ms)RRI(ms)

拡大

RRI(ms）

被験者 ：ユニオンツール及び東洋紡社員 12名の運転時のRRI

800
700
600

23:23:1723:24:0023:24:4323:25:2623:26:1023:26:5323:27:3623:28:19

時刻

500

1:36:29

1:37:55

1:39:22

1:40:48

1:42:14時刻

眠気発生区間で急激にRRIが増大している箇所が随所に見られる。

1:43:4116

活用事例4.

心房細動検出の研究

ユニオンツール株式会社

心房細動(AF)とは？

・心房が細かく震える．→心拍ビートがランダムである．
・心房内で血液が滞り血栓ができる．
・血栓が脳に運ばれ脳梗塞を発症させる．
・自覚症状のない場合が多い．

正常RRI

AF RRIRRIから検出可能である
Reference: Matsui et al. J Electrocardiol 2018:2018;51(3):382-385

高めの心拍数17

APPS JAPAN 出展内容

ユニオンツール株式会社

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APPS JAPAN 出展内容

ユニオンツール株式会社

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Raspberry Pi 3
ブラウザ
gotapi-client.js

GotAPI Server

UI

WHS-3 Plugin

https://github.com/futomi/node-gotapi

UI操作

BLE通信画面表示とgotapi-clientを利用した認証

ユニオンツール株式会社

gotapi = new GotapiClient();
gotapi.connect()

GET /gotapi/availability?key=***ブラウザ
gotapi-client.js

GotAPI
Server+

GET /gotapi/authorization/grant?nonce=***{WHS-3"clientId": “***",Plugin}
GET /gotapi/authorization/accesstoken?clientId=*&scope=all&nonce=*{"accessToken": “***",}GET /gotapi/servicediscovery?accessToken=*&nonce=*{"services": [],}

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GotAPIを利用したデバイスの操作(Write)

ユニオンツール株式会社

計測モードの変更
・心拍波形
・心拍周期・加速度

gotapi.request
ブラウザ
gotapi-client.js

returnMessage

GotAPI
Servercharacteristic.write
Response+characteristic.write

WHS-3
Plugincharacteristic.write

Response
Response

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GotAPIを利用したデバイスの操作(Notify)

ユニオンツール株式会社

計測データの受信
gotapi.request
ブラウザ
gotapi-client.js

pushMessage

GotAPI
Servercharacteristic.subscribe
notification

+

WHS-3
Plugin{}64ms毎に送信"rri": 1200,"acceleration": {"x": -0.01025390625,"y": -0.0185546875,"z": 1.00146484375,},・・・

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APPS JAPAN 2018出展の振り返り

ユニオンツール株式会社

・デバイスWebAPIコンソーシアムの存在を知らないとう意見が多かった⇒ 今後も普及活動を続ける必要を感じた
・説明を好意的に聞いてくださるかたが多かった⇒ デバイスとの連携に課題を感じていると感じた・華やかなブースがあるなかでAPP JAPAN自体の展示が地味だった。
来場者数に比べ実際にブースを訪れてくれたかたが少ない。
・4社が別々の展示をしているのでコンソーシアムとしての一体感がなかった⇒ 展示している各社のデバイスの連携を展示できれば・・・
説明員の服装に一体感を・・・

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