JP2004070842A - 異常通報システム - Google Patents

Abstract

【課題】リハビリ患者などの生活行動中における異常状態を的確に認識し、誤報なく異常状態発生の警報を発信して報知する異常通報システムを提供する。
【解決手段】動作者の体の動きに基づいた動作信号を検出する検出手段５と、検出手段５による検出結果を、所定の基準情報とを比較して異常かどうか判断する判断手段１５と、判断結果に応じて異常を通報する通報手段１６とを備え、前記所定の基準情報は、予め決められた期間における、前記検出結果から得られた情報であり、この基準情報は、前記期間の経過毎に全面的に新しい情報に入れ替えられる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人の動作異常を検出し、安否確認および緊急通報が可能な異常通報システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
少子高齢化、核家族化および主婦の社会進出などが急速に進む中で、高齢者や心身に障害を有する人など、家庭内の要介護者への常時付き添いが必ずしも可能ならざる場合が生じている。これら要介護者の遠隔での見守りのために、例えば浴室内での転倒を検知して警報を発する方法（特開平１１−３３９１６１号公報）や、転倒を検知した時に緊急事態か否かの確認をした上で報知する方法（特開平９−３０５８７５号公報）、あるいは異常を検知した時に予め設定された外部通報先へ緊急通報する方法（特開平６−２１７９４８号公報）など、各種の検知と通報もしくは警報発生の装置やシステムが提案され、実用化もされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の方法では、転倒などの著しい動作異常信号が得られた場合、およびその結果として動作停止となったような急激な動作信号の変化が見られた場合には検知し、また必要に応じて異常の在否を確認した上で、必要な通報や警報の処置は出来るが、動作信号に急激な変動を伴わない場合、例えばしゃがみ込んでやがて意識を失った場合、体の一部に変調をきたして正常歩行が困難になった場合、咳き込んだりむせたりした場合など、従来の検知レベルでは異常あるいは緊急と判定するのが困難であるものの、実際には通報と早急な対応が必要な動作信号であるものが見過ごされる場合があった。
【０００４】
また、これらの行動のリズムやパターンは個人によって一定ではなく、かつリハビリ中の人のように継続的に変化する場合もあって、単純なレベル値を越えるか否かだけでは判断できず、このため異常状態の見落としや過剰反応による誤報も避けられないものであった。
【０００５】
本発明は、これらの要望に応え、動作者の行動状態を体系化しつつ、これを参照させて行動異常を検知し、確認し、報知する異常通報システムを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第１の本発明は、動作者の体の動きに基づいた動作信号を検出する検出手段と、
その検出手段による検出結果を、所定の基準情報と比較して異常かどうか判断する判断手段と、
その判断結果に応じて異常を通報する通報手段とを備えた異常通報システムにおいて、
前記所定の基準情報は、予め決められた期間における、前記動作者に対する前記検出手段による検出結果から得られた情報であり、この基準情報は、前記期間の経過毎に全面的に新しい情報に入れ替えられるものである異常通報システムである。
【０００７】
第２の本発明は、前記判断手段は、その判断を行う時点が属する前記所定の期間の直前の前記所定の期間における前記基準情報を用いて判断するものである第１の本発明の異常通報システムである。
【０００８】
第３の本発明は、前記検出手段は、前記動作者が帯同する携帯装置に設けられており、
前記判断手段は、固定設置されている解析処理装置に設けられており、
前記携帯装置は、前記動作者の体の動きに基づいた動作信号を検出して前記解析処理装置に通報する手段、および、前記解析処理装置から発せられる確認もしくは警報情報を受信し、応答する手段を有し、
前記解析処理装置は、前記携帯装置から供給される動作情報を受信し集積するとともに、前記動作情報が前記基準情報と一定比率以上の相違がある場合に、前記携帯装置へ確認もしくは警報の信号を発信し、応答を受信する手段を有する第２の本発明の異常通報システムである。
【０００９】
第４の本発明は、前記解析処理装置は、確認もしくは警報の信号を前記携帯装置へ発信した後、一定時間内に応答受信の信号が得られない時に緊急警報を発する発信手段を有する第３の本発明の異常通報システムである。
【００１０】
第５の本発明は、前記発信手段は、遠隔地の監視者に情報提供可能な有線もしくは無線の発信手段である第４の本発明の異常通報システムである。
【００１１】
第６の本発明は、前記携帯装置は、傾斜、振動、衝撃もしくは加速度の少なくとも１つの物理情報を計測する手段と、前記物理情報に基づいて姿勢もしくは行動状態の動作信号に変換する動作判定手段とを有する第３の本発明の異常通報システムである。
【００１２】
第７の本発明は、前記携帯装置の警報応答手段は、押圧入信する信号スイッチもしくは音声受信のマイクロホンを有する第３の本発明の異常通報システムである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る異常通報システムの構成を示す外観図、図２はそのシステム構成図、図３はその要部外観図、図４はその動作を説明するフローチャートである。
【００１５】
図１において、１は高齢者や心身障害者あるいはリハビリ実施者など、安全確認や介護支援を必要とする生活行動確認対象の動作者で、身体の一部に装着して動作信号を発信する携帯装置２を帯同している。一方３は、前記動作者１の見守りや介護を行う介護者で、４は前記携帯装置２と信号の送受信を行い、送信された動作信号に基づいて異常状態を認知し、必要に応じて警報発信をする解析処理装置である。
【００１６】
このシステムの詳細を図２で説明する。携帯装置２内には、動作者１の行動によってＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向の加速度を検出する加速度センサを組み込んだセンサ部５と、センサ部５で得られた加速度信号から立位、座位、横臥位などの姿勢や、停止、歩行、跳躍、転倒などの行動情報に変換するアルゴリズムを組み入れたマイコンを備えた制御部６，変換された行動情報を解析処理装置４に送信し、また解析処理装置４から発せられた警報などの信号を受信する通報／受信部７、受信した警報等を音声に変換して発する報知部８、および報知された警報（もしくは安否確認音声）に応じて返答信号を押圧入力する応答部９が配置されている。
【００１７】
この携帯装置２は図３に示すように、ベルト１０に固定されて動作者１の腰部周辺に装着される。信号や警報の送受信は、アンテナ１１を介して無線通信で行われ、また側壁にはスイッチ１２が備えられており、使用開始の装着時に開始動作、使用終了の装着解除時に停止操作をすることにより、不要な信号送信を除外するよう構成されている。
【００１８】
一方、解析処理装置４には、携帯装置２との交信を行う受信／発信部１３、送信された行動情報および適宜加工された体系化情報等を蓄積保存する情報蓄積部１４、情報の受発信制御や行動情報の体系化、異常の解析や判定等を行うマイコンを組み込んだ制御／解析部１５と、携帯装置２から送信されたり、制御／解析部１５で異常行動と判定された場合に警報を発する報知部１６が配置されている。
【００１９】
以上の構成において、センサ部５は、本発明の検出手段の一例であり、制御／解析部１５は本発明の判断手段の一例であり、前記行動情報および適宜加工された体系化情報は、本発明の基準情報の一例である。
【００２０】
上記構成において、その制御フローと動作を図４に基づいて説明する。動作者１が携帯装置２を装着してスイッチ１２を入れると（Ｓ２１）、センサ部５においてセンサ信号の取得（Ｓ２２）が始まり、制御部６において予め設定保有される行動判定式（アルゴリズム）に基づいて（Ｓ２３）、取得された信号から歩行、横臥、転倒といった動作信号に変換される（Ｓ２４）。こうして変換された動作信号情報は、通報／受信部７を介して解析処理装置４へ送信され（Ｓ２５）、解析処理装置４では受信／発信部１３を通じて受信される（Ｓ２６）。
【００２１】
受信された動作信号は、情報蓄積部１４に保有される体系化情報を参照して（Ｓ２７）、例えば歩行時のピッチ、座位での運動状態、横臥姿勢移行後の静止スパンといった、動作信号のリズムやパターンが、すでに蓄積され体系化されたモデルと比較し、その結果が、著しく（例えばピーク値で５０％以上の差異、平均値で３０％以上の差異など）異なっていないかの判定をし（Ｓ２８）、顕著な差異がなければ定常の動作信号情報として情報蓄積部１４に追加収納し、適宜期間（例えば１ヶ月）毎に至近の適宜区間（例えば１週間分）の動作情報の平均を定常値とするなどの更新を行う（Ｓ２９）。
【００２２】
なお、本発明の所定期間とは、上記実施の形態でいう、１ヶ月毎の至近の１週間分に対応する。勿論、１ヶ月全体の平均であってもよい。
【００２３】
この判定（Ｓ２８）で顕著な差異が見られた場合には、異常状態を生じている可能性があるとして、解析処理装置４の受信／発信部１３を介して安否確認の信号を携帯装置２に向けて発信する（Ｓ３０）。発信された信号を通信／受信部７で受けた（Ｓ３１）携帯装置２では報知部８により警報音を発する（Ｓ３２）が、ここでは具体的な注意喚起と状態確認の合成音声（例えば「どうなさいましたか？異常がなければ、装置ボタンを押して返信してください」など）が発せられるようになっている。
【００２４】
この警報に対してボタンスイッチとなっている応答部９を押して応答入力する（Ｓ３３）と、制御部６および通報／受信部７を介して携帯装置２から解析処理装置４へ返信される。この返信信号を受信／発信部１３で受け（Ｓ３５）、制御／解析部１５内で応答の有無を判断（Ｓ３６）するが、正しく応答が返された場合には安否確認の信号送信（Ｓ３０）の指示およびその信号はキャンセルされ（Ｓ３７）、再び動作信号受信状態（Ｓ２６）に戻る。
【００２５】
一方、応答有無の判断（Ｓ３６）で応答部９からの信号が得られない場合には、応答できないような異常状態が発生していると判断して異常警報を発し（Ｓ３８）、解析処理装置４に備えられた報知部１６から介護者３に向けての音声や光による警報報知を行う（Ｓ３９）とともに、携帯装置２へも警報信号を発し、これを受けた（Ｓ４０）携帯装置２の報知部８からも異常発生の音声や光による警報を報知する（Ｓ４１）構成となっている。
【００２６】
このように、本発明の異常通報システムは、転倒や卒倒といった動作自体が急激な変化を示す場合に限らず、動作や行動の状態を示す信号が徐々に変化するような場合においても、その状態が至近の平均的な動作信号に比べて変動が明らかな場合にも非通常＝異常として認知し、その判断の適否を当事者に通報確認する手段を備えることで確認できるもので、日常的な行動の中で非定常の状態を漏れなく検知し、確認し、通報し得るものである。
【００２７】
こうすることによって、誤報による過剰な警報頻発による介護者の物理的負担や精神的負担の増加を軽減し、一方動作者の異常状態の見逃しがなく、異常発生に対する迅速かつ適切な対応が可能にして、両者にとって安心で安全な異常通報システムを提供し得るものである。
【００２８】
なお、本実施の形態では、センサ部５に３軸方向の検知が可能な加速度センサを用いているが、携帯装置２を帯同した動作者１の行動や姿勢の情報を把握できるものであればよく、例えば振動による振幅の大小を検出する振動センサや衝撃センサ、体の傾斜方向を検出する傾斜センサなど、各種の物理情報の計測手段によっても代替でき、あるいはそれらの組み合わせも可能で、いずれも本発明の効果を損なうものではない。
【００２９】
また、報知部８は音声による安否確認を行うためのスピーカ構成としているが、必ずしも音声信号とする必要はなく、例えば緊急信号をイメージさせる赤色のランプやＬＥＤの点滅といった光信号としたり、動作者１の腰部に携帯装置２を密着帯同させていることから、微振動を発して警報を感知させる等の中断も有効である。同様に解析処理装置４に備えられた介護者３に報知するための報知部１６でも、音声や光などを任意に使うことが可能で、警報の意図が伝えられる手段であればその方法は問わないものである。
【００３０】
さらに、体系化情報の保有（Ｓ２７）もしくは蓄積／更新（Ｓ２９）の機能や異常判断の機能（Ｓ２８）は、本実施の形態では解析処理装置４に備えられた情報蓄積部１４や制御／解析部１５に保有しているが、これらの機能および安否判定（Ｓ３６）の機能や警報発信（Ｓ３８）の機能をも携帯装置２内に備え、異常警報の受信と報知の機能（Ｓ３９）のみを解析処理装置４に備えるという偏在構成にすることも可能で、システム内のいずれかの段階において信号検出、異常判定、安否確認および警報報知の各ステップが適宜行われる構成であればよく、本実施の形態で示す構成に限定されるものではない。
【００３１】
また、体系的情報としては、上述した平均だけでなく、標準偏差値などでもよい。また、所定の期間の取り方は、１日毎でもよい。要するに、動作者の特性に合わせて設定されるものでよい。例えば、リハビリ患者についてなら、その病気に応じて、１日単位、１週間単位、１ヶ月単位など自由に設定できる。そして、順次回復していくであろう以上、その単位を全面的に更新し、入れ替えていくことが重要である。仮に累積的な平均をとるとすると、初期の殆ど体が動かない状態の時の平均値がいつまでも基準情報に含まれていき、リハビリの後期になると正確な異常判断が出来なくなるからである。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、基本的な構成要素および作用は実施の形態１と同様であるが、最終的な警報を介護者が受ける宅外受信機１７を分離設置した点が異なる。したがって、この相違点を中心に本実施の形態を説明する。なおシステム構成の他の要素部分および操作フローは実施の形態１と同様であり、構成符号およびステップ符号は共通であるとして説明する。
【００３３】
図５は本実施の形態での動作を説明するフローチャートである。実施の形態１に示した解析処理装置４内の報知部１６に代えて、無線通信によって警報信号を受信する宅外受信機１７を分割設置している。こうすることによって、安否確認の警報（Ｓ３２）に対する応答（Ｓ３３）がなく、最終的に異常状態と判断（Ｓ３６）された時に、異常警報の送信指令（Ｓ３８）に基づいて携帯装置２へ異常警報が伝えられ（Ｓ４０）、警報報知する（Ｓ４１）と同時に、解析処理装置４内の受信／発信部１３から、携帯電話信号に相当する異常通信の送信（Ｓ４２）が行われ、この信号を受信（Ｓ４３）した遠隔地の介護者３が保有する携帯電話を利用した宅外受信機１７で、音声変換された警報が報知される（Ｓ４４）ものである。
【００３４】
このように構成することによって、介護者が住宅内に常時滞在する必要はなく、外出先へでも異常事態発生を滞りなく通報することが可能で、救急車の出動を要請するなど、適宜迅速な処置が可能になるものである。かつその警報報知は、体系化された通常の生活行動との差異確認（Ｓ２８）に基づくきめ細かさと、誤報ではないことを確認（Ｓ３６）した上での精度の高い異常警報発信（Ｓ３８）であり、介護者３の負担を軽減しつつ安心度の高いシステムを提供することが可能になるものである。
【００３５】
なお、ここでは宅外受信機１７を、一般的に利用されている携帯電話システムとリンクさせているが、警報が明確に伝わるものであればその目的は達せられるもので、ポケットベルやトランシーバ、あるいは有線の電話回線であってもよく、いずれも本発明の効果を損なうものではない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の異常通報システムは、急激で過激な動作信号の発信がない場合でも、非日常性行動信号から異常を認知できる。また、その異常判定が誤りでないことを確認することで誤報を回避し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る異常通報システムの第１の実施の形態の構成を示す外観図である。
【図２】上記異常通報システムの構成図である。
【図３】上記異常通報システムの要部外観図である。
【図４】上記異常通報システムの動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明に係る異常通報システムの第２の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２　携帯装置
４　解析処理装置
５　センサ部
６　制御部
７　通報／受信部
８、１６　報知部
９　応答部
１３　受信／発信部
１４　情報蓄積部
１５　制御／解析部
１７　宅外受信機

Claims (7)

1. 動作者の体の動きに基づいた動作信号を検出する検出手段と、
   その検出手段による検出結果を、所定の基準情報と比較して異常かどうか判断する判断手段と、
   その判断結果に応じて異常を通報する通報手段とを備えた異常通報システムにおいて、
   前記所定の基準情報は、予め決められた期間における、前記動作者に対する前記検出手段による検出結果から得られた情報であり、この基準情報は、前記期間の経過毎に全面的に新しい情報に入れ替えられるものである異常通報システム。
2. 前記判断手段は、その判断を行う時点が属する前記所定の期間の直前の前記所定の期間における前記基準情報を用いて判断するものである請求項１記載の異常通報システム。
3. 前記検出手段は、前記動作者が帯同する携帯装置に設けられており、
   前記判断手段は、固定設置されている解析処理装置に設けられており、
   前記携帯装置は、前記動作者の体の動きに基づいた動作信号を検出して前記解析処理装置に通報する手段、および、前記解析処理装置から発せられる確認もしくは警報情報を受信し、応答する手段を有し、
   前記解析処理装置は、前記携帯装置から供給される動作情報を受信し集積するとともに、前記動作情報が前記基準情報と一定比率以上の相違がある場合に、前記携帯装置へ確認もしくは警報の信号を発信し、応答を受信する手段を有する請求項２記載の異常通報システム。
4. 前記解析処理装置は、確認もしくは警報の信号を前記携帯装置へ発信した後、一定時間内に応答受信の信号が得られない時に緊急警報を発する発信手段を有する請求項３記載の異常通報システム。
5. 前記発信手段は、遠隔地の監視者に情報提供可能な有線もしくは無線の発信手段である請求項４記載の異常通報システム。
6. 前記携帯装置は、傾斜、振動、衝撃もしくは加速度の少なくとも１つの物理情報を計測する手段と、前記物理情報に基づいて姿勢もしくは行動状態の動作信号に変換する動作判定手段とを有する請求項３記載の異常通報システム。
7. 前記携帯装置の警報応答手段は、押圧入信する信号スイッチもしくは音声受信のマイクロホンを有する請求項３記載の異常通報システム。

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