JP2007319287A - Alarm recognizing system - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an alarm recognition apparatus that recognizes an alarm sound of a medical device used by a resident in a medical facility such as a hospital, a clinic, or a nursing facility.
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。 As a medical facility, for example, in a hospital, an act of injecting a liquid from a patient's vein using a medical device such as an infusion pump or a syringe pump for treatment of a hospitalized patient is performed. In this case, when the liquid injection is completed, an alarm sound such as “beep-beep” is emitted from the medical device, and the patient listens to the alarm sound and informs the nurse of the nurse center using a nurse call. In this method, the patient listens to the alarm sound from the medical device and informs the nurse at the nurse center using the nurse call, which becomes an obstacle when giving priority to other urgent contacts and is troublesome. In particular, it becomes a problem that cannot be ignored at night when there are few nurses.
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。 By the way, in order to notify that the medical device is generating an alarm sound, the nurse call device and the medical device are connected via an outlet provided on the wall surface of the hospital room and the alarm from the medical device is transmitted to the nurse call. There is technology that is trying to do. However, there are problems such as the difference in the shape of the outlet and the interface of the medical device not corresponding to such a technology, which could not be realized with many medical devices.
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。 Therefore, there is a method for extracting a signal from a medical device that sends an electric signal simultaneously with an alarm sound from the medical device to display the signal on a nurse center display device or sounds a buzzer (for example, see Patent Document 1). . In this signal extraction method for a medical device, an alarm sound emitted from the medical device is received by a microphone, and a reception signal received by the microphone is converted into a digital signal and written in advance in a storage device as first audio data. Thereafter, the alarm sound received from the microphone is converted into a digital signal to be used as the second audio data, and this data is written in the storage device. Then, the first audio data and the second audio data are compared, and if the two data match, it is determined that an alarm sound is output from the medical device, and the alarm sound is output from the medical device. An alarm information signal indicating that the alarm is being sent is sent to the outside.
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。
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。 However, this conventional medical device signal extraction method has the following problems. This medical device signal retrieval method obtains two pieces of audio data, and then compares these data. At this time, if the two audio data do not match, the signal extraction method of the medical device determines that at least one of the audio data is not an alarm sound from the medical device, and the alarm sound from the medical device is The process from the reception of the first audio data to the comparison of the second audio data is repeated. For this reason, the process of writing the audio data to the storage device is repeated, and the signal extraction method of the medical device has a problem that the processing time is increased and the process becomes complicated.
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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an alarm recognition device that enables simplification of processing, and that can handle various medical devices without requiring a dedicated interface for the medical devices.
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。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 includes storage means for storing, as frequency data, the width of each pulse of a pulse signal obtained by digitally converting an alarm sound emitted from a medical device, and an alarm sound. Conversion means for converting an input sound into an input sound signal, taking out a signal in the band of the alarm sound from the input sound signal and converting it into a pulse signal; width of each pulse of the pulse signal from the conversion means; and the storage means Detecting means for sequentially determining whether or not each pulse width of the frequency data read out from is similar, and determining that the frequency data and the pulse signal match when the number of similar pulses is equal to or greater than a predetermined value; It is characterized by providing.
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。 That is, in the first aspect of the invention, the storage means stores in advance the width of each pulse of the pulse signal obtained by converting the alarm sound emitted by the medical device as frequency data. In such a state, when the medical device emits an alarm sound, the conversion means converts the input sound including the alarm sound into an input sound signal, and extracts the signal of the alarm sound band from the input sound signal to generate the sound signal. The sound signal is converted into a pulse signal. The detection means sequentially determines whether or not the pulse width of the pulse signal from the conversion means matches the pulse width of the frequency data read from the storage means. Thereafter, the detection means performs coincidence detection between the frequency data and the sound signal based on the number of coincident pulses.
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。 According to a second aspect of the present invention, in the alarm recognition device according to the first aspect of the present invention, the alarm recognition device includes a selection unit that selects a sound signal from the conversion unit based on a predetermined level set in advance, and the detection unit includes the selection unit. It is characterized in that the determination is made when the sound signal is larger than a predetermined level according to the selection result of the means.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the alarm recognition device according to the first or second aspect, the storage unit stores the width of each pulse of a pulse signal corresponding to a plurality of alarm sounds as frequency data, and the detection unit. Sequentially determines whether the pulse of each pulse signal from the conversion means is similar to the width of each pulse of the plurality of frequency data read from the storage means, and the number of similar pulses is equal to or greater than a predetermined value. In some cases, the frequency data and the pulse signal are determined to match.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the alarm recognition device according to any one of the first to third aspects, when the detection means receives a pulse signal from the conversion means, the pulse width of the pulse signal and the frequency The pulse width of the pulse signal from the conversion means is continuously compared with the leading pulse width of the frequency data until the leading pulse width of the data matches, and a determination is made when the two pulse widths are similar. It is characterized by that.
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。 In the invention of claim 1, it is determined whether or not the input sound is an alarm sound by comparing the pulse width of the pulse signal corresponding to the input sound signal with the pulse width of the frequency data stored in advance. Therefore, there is no need to repeat recording as in the conventional case, and the processing can be simplified. Furthermore, compared to the case where audio data matching is detected as in the prior art, whether or not the alarm sound depends on the number of pulses of the pulse signal similar to the pulse width of the frequency data stored in advance corresponding to the alarm sound of the medical device. Therefore, it is possible to arbitrarily adjust the alarm sound recognition accuracy.
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。 According to the second aspect of the present invention, whether or not the sound signal is subject to coincidence detection is selected using the selecting means. For example, the same kind of medical device in another room is generated by the coincidence detection for the low-level sound signal. It is possible to prevent the possibility of malfunction by detecting the alarm sound.
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。 According to the invention of claim 3, it is possible to automatically determine and notify which medical device the currently generated alarm sound is emitted. This also makes it possible to deal with alarm sounds from a plurality of different medical devices such as manufacturers.
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。
According to the invention of
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)
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiment, a case where an alarm sound of a medical device used for a patient near a hospital bed in a hospital room is a detection target will be described as an example of the medical device used in a hospital.
(Embodiment 1)
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。
An alarm recognition apparatus according to this embodiment is shown in FIG. 1 includes a microphone 1, an
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。
The microphone 1 is used in the vicinity of a medical device. The microphone 1 uses a sound including an alarm sound generated by a medical device as an input sound, and converts the input sound into an input sound signal that is an analog electric signal. The
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。
The
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。
The
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。
In the
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。
The
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。
The
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。
Specifically, the
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。
On the other hand, the pulse
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。
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, an alarm sound generated by a medical device to be recognized is recorded in advance. That is, the level of the alarm sound emitted from the medical device is detected, and when an alarm sound exceeding a predetermined level is emitted, the alarm sound is converted into a pulse signal by the comparator. Thereafter, the time that is pulse width of each pulse of the high level of the pulse signal is measured by a counter, the count pulse width T A, ..., writes the N a T G in the order predetermined number N pieces in the
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。
After the recording of the alarm sound emitted by the medical device to be recognized is completed and the frequency data is stored in the
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。
When the sound signal output from the filter 3 exceeds the threshold value, the
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。
For example, the
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。
Thereafter, the
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。
Similarly, the
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)
As described above, according to the present embodiment, each pulse width of the frequency data of the medical device to be compared is stored in advance in the
(Embodiment 2)
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。
In the present embodiment, the leading pulse of the sound signal from the
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。
Pulse
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)
As described above, in the present embodiment, the counting by the pulse
(Embodiment 3)
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。
In the present embodiment, a plurality of alarm sounds, for example, three types of alarm sounds emitted from different medical devices are recorded in advance. That is, the
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。
As shown in FIG. 9, the
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。
The
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。
The pulse width
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。
The
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。
Here, as in the first embodiment, the first to third coincidence detection circuits detect coincidence only while receiving the enable signal from the
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。
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, an alarm sound generated by each medical device to be recognized is recorded in advance. This recording method is the same as in the first embodiment. As a result, the
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。
The recording of the alarm sound generated by each medical device to be recognized is completed, and each frequency data is stored in the
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。
For example, the
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。
Thereafter, the
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。
Similarly,
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。
Hereinafter, similarly, the
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。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to automatically determine and notify which of the three medical devices the currently generated alarm sound corresponds to. This also makes it possible to deal with alarm sounds from a plurality of different medical devices such as manufacturers.
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。
As mentioned above, although each embodiment of the present invention has been described in detail, the specific configuration is not limited to each embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, It is included in the present invention. In each embodiment, the case where the alarm sound of a medical device used by a patient is automatically recognized near a bed in a hospital room has been described. The present invention is also applied to the case where an alarm sound of a medical device used by a person is recognized. Needless to say, the second embodiment can be applied to the third embodiment. Furthermore, in the third embodiment, a plurality of alarm sounds emitted from different medical devices are recorded in advance. However, different alarm sounds emitted from one medical device are recorded in advance, and an alarm corresponding to each alarm sound is recognized. You may do it. In the above embodiment, the function of the
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
1 Microphone (conversion means)
2 Amplifier (conversion means)
3 filters (conversion means)
4 Comparator (sorting means)
5 Conversion circuit (conversion means)
6 Flash ROM (storage means)
7 FPGA (detection means)
Claims (4)
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。 Storage means for storing, as frequency data, the width of each pulse of a pulse signal obtained by digitally converting an alarm sound generated by a medical device;
Conversion means for converting an input sound including an alarm sound into an input sound signal, taking out a signal of the band of the alarm sound from the input sound signal, and converting it into a pulse signal;
In order to determine whether each pulse width of the pulse signal from the conversion means and each pulse width of the frequency data read from the storage means are similar, if the number of similar pulses is greater than or equal to a predetermined value, Detection means for determining that the frequency data and the pulse signal match;
An alarm recognition device comprising:
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。 A selection unit that selects a sound signal from the conversion unit based on a predetermined level set in advance;
2. The alarm recognition device according to claim 1, wherein the detection unit makes a determination when a sound signal is larger than a predetermined level based on a selection result of the selection unit.
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。 The storage means stores each pulse width of a pulse signal corresponding to a plurality of alarm sounds as frequency data,
The detection means sequentially determines whether the pulse of each pulse signal from the conversion means is similar to the width of each pulse of a plurality of frequency data read from the storage means, and the number of similar pulses is predetermined. 3. The alarm recognition device according to claim 1, wherein when the value is equal to or greater than the value, the frequency data and the pulse signal are determined to coincide with each other.
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