JP2009134590A - Action identification system, action identification method, optimum sensor set determination method and optimum parameter determination method - Google Patents

Action identification system, action identification method, optimum sensor set determination method and optimum parameter determination method Download PDF

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JP2009134590A JP2007311016A JP2007311016A JP2009134590A JP 2009134590 A JP2009134590 A JP 2009134590A JP 2007311016 A JP2007311016 A JP 2007311016A JP 2007311016 A JP2007311016 A JP 2007311016A JP 2009134590 A JP2009134590 A JP 2009134590A
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太 納谷
Haruo Noma
春生 野間
Takatoshi Sanehiro
貴敏 實廣
Tadashi Omura
廉 大村
Masahiro Tada
昌裕 多田
Masakazu Miyamae
雅一 宮前
Masaya Okada
昌也 岡田
Tomoji Toriyama
朋二 鳥山
Kiyoshi Kogure
潔 小暮
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an action identification system capable of accurately identifying complicated actions. <P>SOLUTION: The action identification system 10 includes a server 12, and the server 12 identifies the action of a subject. When receiving detection data from a passing sensor 80, the server 12 specifies the present position (location) of the subject on the basis of the detection data. Then, the server 12 reads the optimum combination of movement measuring apparatuses 60 corresponding to the specified location and an optimum parameter set to each of the plurality of movement measuring apparatuses 60 included in it from an optimum sensor parameter DB 18 and transmits them to a repeater 14 carried by the subject. Then, the repeater 14 stops the transmission of acceleration data by the apparatuses other than the optimum movement measuring apparatus 60 and sets the optimum parameter to the acceleration sensor (64) of the optimum movement measuring apparatus 60. The server 12 receives the acceleration data detected by the optimum parameter from the optimum movement measuring apparatus 60 from the repeater 14 and identifies one action from an action group which can be taken in the location as the action of the subject. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、行動識別システム、行動識別方法、最適センサ集合決定方法および最適パラメータ決定方法に関し、特にたとえば、場所毎に異なる複数の行動群から被験者が行い得る1の行動を識別する、行動識別システム、行動識別方法、最適センサ集合決定方法および最適パラメータ決定方法に関する。   The present invention relates to a behavior identification system, a behavior identification method, an optimal sensor set determination method, and an optimal parameter determination method, and in particular, for example, a behavior identification system that identifies one behavior that a subject can perform from a plurality of behavior groups that differ from place to place. The present invention relates to a behavior identification method, an optimal sensor set determination method, and an optimal parameter determination method.

従来のこの種の行動識別システムの一例が特許文献1に開示されている。この特許文献1の携帯電話装置では、その所有者が登録画面で所望の行動(たとえば、「歩く1」)を指定し、当該行動をしながらキー入力部によりスタートを入力すると、予め指定された時間だけ加速度センサ部が運動加速度を検出し、当該行動の基準行動パターンがパターン格納部に格納される。このような登録の後に、動作モードが起動されると、加速度センサ部は所有者の行動による運動加速度を検出し、行動検出部が基準行動パターンと比較し、当該被験者の現在の行動パターンを識別する。   An example of a conventional action identification system of this type is disclosed in Patent Document 1. In the cellular phone device disclosed in Patent Document 1, when the owner designates a desired action (for example, “walking 1”) on the registration screen and inputs a start using the key input unit while performing the action, the mobile phone apparatus is designated in advance. The acceleration sensor unit detects the motion acceleration for the time, and the reference behavior pattern of the behavior is stored in the pattern storage unit. When the operation mode is activated after such registration, the acceleration sensor unit detects motion acceleration due to the owner's behavior, and the behavior detection unit compares it with the reference behavior pattern to identify the current behavior pattern of the subject. To do.

また、この種の行動識別システムの他の例が特許文献2に開示されている。この特許文献2の動作情報計測システムでは、ユーザの両手首、上腕部、膝部、腰部、両足首などに装着された動作情報計測装置から動作データを収集する。この動作情報係計測装置は、加速度センサまたはジャイロセンサ、或いはそれらの両方から構成され、装着した部位におけるユーザの動作による加速度または角速度、或いはそれらの両方を計測する。動作の認識は、動作情報比較認識部が有する動作認識ルールに基づいて行われる。たとえば、腰部に装着された動作情報計測装置からの情報は運動量が小さく、手首に装着された動作情報計測装置からの情報は運動量が大きい場合、静止した状態での動作であることを認識する。逆に、腰部に装着した動作情報計測装置からの運動量が大きい場合には、全身運動であることを認識する。
特開2003−46630号[H04M 1/247, H04Q 7/38] 特開2004−184351号[G01B 21/00, A61B 5/00, A61B 5/0488, A61B 5/11, G06F 3/00]
Another example of this type of behavior identification system is disclosed in Patent Document 2. In the motion information measurement system of Patent Document 2, motion data is collected from a motion information measurement device mounted on the user's wrist, upper arm, knee, waist, both ankles, and the like. This motion information-related measuring device is composed of an acceleration sensor and / or a gyro sensor, and measures acceleration and / or angular velocity due to a user's motion at the wearing site, or both. The recognition of the action is performed based on the action recognition rule that the action information comparison and recognition unit has. For example, when the information from the motion information measuring device attached to the waist has a small amount of exercise and the information from the motion information measuring device attached to the wrist has a large amount of exercise, it recognizes that the motion is in a stationary state. Conversely, when the amount of exercise from the motion information measuring device attached to the waist is large, it is recognized that the exercise is a whole body exercise.
JP2003-46630 [H04M 1/247, H04Q 7/38] JP 2004-184351 [G01B 21/00, A61B 5/00, A61B 5/0488, A61B 5/11, G06F 3/00]

しかし、特許文献1の技術では、携帯電話装置に設けられた加速度センサ部のX,Y,Z方向の加速度の時間推移によって、「歩く」、「座る」、「立つ」、「乗り物に搭乗」などの行動を識別するようにしてあるが、1の加速度センサからの加速度のみを用いて行動を識別するため、複雑な行動を認識することは困難である。また、特許文献2の技術では、複数の部位に装着された動作情報計測装置からの加速度等の動作データから各部位の運動量を検出して、全身運動であるか、静止した状態での動作であるかなど、動作を大別するが、やはり加速度等の動作データのみを用いて行動を識別するため、複雑な行動を認識することが困難である。   However, in the technique of Patent Document 1, “walking”, “sitting”, “standing”, “boarding a vehicle” are performed according to the time transition of acceleration in the X, Y, and Z directions of the acceleration sensor unit provided in the mobile phone device. However, it is difficult to recognize complex behavior because the behavior is identified using only the acceleration from one acceleration sensor. In the technique of Patent Document 2, the momentum of each part is detected from the action data such as acceleration from the action information measuring device attached to a plurality of parts, and the whole body exercise or the movement in a stationary state is performed. Although the actions are roughly classified as to whether or not there is, the actions are identified using only the action data such as the acceleration, so that it is difficult to recognize the complicated actions.

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、行動識別システム、行動識別方法、最適センサ集合決定方法および最適パラメータ決定方法を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a novel behavior identification system, behavior identification method, optimal sensor set determination method, and optimal parameter determination method.

この発明の他の目的は、被験者の複雑な行動を正確に識別することができる、行動識別システム、行動識別方法、最適センサ集合決定方法および最適パラメータ決定方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a behavior identification system, a behavior identification method, an optimal sensor set determination method, and an optimal parameter determination method that can accurately identify a complex behavior of a subject.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明などは、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. Note that reference numerals in parentheses, supplementary explanations, and the like indicate correspondence relationships with embodiments described later to help understanding of the present invention, and do not limit the present invention in any way.

第1の発明は、場所に応じて異なる複数の行動群から被験者が行い得る1の行動を識別する行動識別システムであって、被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する記憶手段、被験者の現在位置を検出する位置検出手段、位置検出手段によって検出された被験者の現在位置を含む場所に対応する運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として記憶手段から読み出す読み出し手段、読み出し手段によって読み出された最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出する運動検出手段、運動検出手段の検出結果から被験者の行動を識別する行動識別手段を備える、行動識別システムである。   1st invention is an action identification system which identifies one action which a subject can perform from a plurality of action groups which differ according to a place, and is the optimal among a plurality of motion measuring devices with which a subject's different part was equipped. Storage means for storing a combination of various motion measurement devices in association with each location, position detection means for detecting the current position of the subject, and a motion measurement device corresponding to a location including the current location of the subject detected by the position detection means A reading means for reading the combination from the storage means as an optimum sensor set, a movement detection means for detecting outputs from a plurality of movement measuring devices included in the optimum sensor set read by the reading means, and a subject from the detection result of the movement detection means It is an action identification system provided with the action identification means which identifies these actions.

第1の発明では、行動識別システム(10)は、被験者の現在位置と被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置(60)からの出力とによって、被験者の行動を識別する。行動識別システムは、記憶手段(18)を備え、記憶手段には、複数の運動測定装置から選別された最適な運動測定装置の組み合わせが、場所毎に対応付けて記憶されている。位置検出手段(12、80、S51)は被験者の現在位置を検出し、読み出し手段(12、18、S53)によって、その現在位置を含む場所に対応する運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として記憶手段から読み出す。また、運動検出手段(40、60、S87)は、最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出する。実施例では、運動測定装置が備える加速度センサ(64)によって被験者の各部位の動きに対応する加速度が取得される。そして、識別手段(12,S61)は、最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を用いて、被験者の行動を識別する。   In the first invention, the behavior identification system (10) identifies the behavior of the subject based on the current position of the subject and the outputs from the plurality of motion measurement devices (60) attached to different parts of the subject. The behavior identification system includes a storage unit (18), and the storage unit stores an optimal combination of motion measurement devices selected from a plurality of motion measurement devices in association with each location. The position detecting means (12, 80, S51) detects the current position of the subject, and the reading means (12, 18, S53) uses the combination of the motion measuring devices corresponding to the place including the current position as the optimum sensor set. Read from storage means. The motion detection means (40, 60, S87) detects outputs from a plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set. In the embodiment, the acceleration corresponding to the movement of each part of the subject is acquired by the acceleration sensor (64) included in the motion measuring device. And an identification means (12, S61) identifies a test subject's action using the output from the several motion measurement apparatus contained in the optimal sensor set.

第1の発明によれば、被験者が存在する場所に応じて決定される最適センサ集合に含まれる運動測定装置から得られる加速度データに基づいて行動を識別する。したがって、被験者の複雑な行動をより正確に識別することができる。   According to the first invention, the action is identified based on the acceleration data obtained from the motion measuring device included in the optimum sensor set determined according to the place where the subject exists. Therefore, the complex behavior of the subject can be identified more accurately.

第2の発明は、場所に応じて異なる複数の行動群から被験者が行い得る1の行動を識別する行動識別システムであって、被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを、場所毎に対応付けて記憶する記憶手段、被験者の現在位置を検出する位置検出手段、位置検出手段によって検出された被験者の現在位置を含む場所に対応する最適パラメータを記憶手段から読み出す読み出し手段、読み出し手段によって読み出された最適パラメータを複数の運動測定装置の各々に設定するパラメータ設定手段、パラメータ設定手段によってパラメータを設定された複数の運動測定装置からの出力を検出する運動検出手段、運動検出手段の検出結果から被験者の行動を識別する行動識別手段を備える、行動識別システムである。   A second invention is an action identification system that identifies one action that a subject can perform from a plurality of action groups that differ depending on a location, and is set in each of a plurality of motion measurement devices attached to different parts of the subject Storage means for storing the optimum parameters to be associated with each location, position detection means for detecting the current position of the subject, and storage means for storing the optimal parameters corresponding to the location including the current position of the subject detected by the position detection means Reading means for reading from, parameter setting means for setting the optimum parameters read by the reading means in each of the plurality of motion measuring devices, and motion for detecting outputs from the plurality of motion measuring devices set with the parameters by the parameter setting means A behavior identification system comprising behavior identification means for identifying the behavior of the subject from the detection results of the detection means and the motion detection means; Is Temu.

第2の発明では、行動識別システム(10)は、被験者の現在位置と被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置(60)からの出力とによって、被験者の行動を識別する。行動識別システムは、記憶手段(18)を備え、記憶手段には、複数の運動測定装置の各々に設定される最適なパラメータが、場所毎に対応付けて記憶されている。実施例では、パラメータは、運動測定装置がセンサデータを取得するサンプリング周波数である。位置検出手段(12、80、S51)は被験者の現在位置を検出し、読み出し手段(12、18、S53)によって、その現在位置を含む場所に対応するパラメータを、たとえば最適パラメータとして記憶手段から読み出す。また、行動識別システムは、パラメータ設定手段(40、60、S85)および運動検出手段(40、60、S87)を備える。パラメータ設定手段では、複数の運動測定装置のパラメータを、読み出し手段によって読み出された最適パラメータが示す値に設定する。また、運動検出手段(40、60、S87)は、複数の運動測定装置からの出力を検出する。実施例では、運動測定装置が備える加速度センサ(64)によって被験者の各部位の動きに対応する加速度が取得される。運動検出手段では、運動測定装置から出力されるセンサデータを検出する。そして、識別手段(12,S61)は、最適パラメータに設定された複数の運動測定装置からの出力を用いて、被験者の行動を識別する。   In the second invention, the behavior identification system (10) identifies the behavior of the subject based on the current position of the subject and the outputs from the plurality of motion measurement devices (60) attached to different parts of the subject. The behavior identification system includes a storage unit (18), and the storage unit stores optimum parameters set in each of the plurality of motion measurement devices in association with each location. In an embodiment, the parameter is a sampling frequency at which the motion measurement device acquires sensor data. The position detection means (12, 80, S51) detects the current position of the subject, and the reading means (12, 18, S53) reads out the parameter corresponding to the location including the current position from the storage means, for example, as the optimum parameter. . The behavior identification system includes parameter setting means (40, 60, S85) and motion detection means (40, 60, S87). The parameter setting means sets the parameters of the plurality of motion measuring devices to values indicated by the optimum parameters read by the reading means. The motion detection means (40, 60, S87) detects outputs from a plurality of motion measurement devices. In the embodiment, the acceleration corresponding to the movement of each part of the subject is acquired by the acceleration sensor (64) included in the motion measuring device. The motion detection means detects sensor data output from the motion measurement device. And an identification means (12, S61) identifies a test subject's action using the output from the several exercise | movement measuring device set to the optimal parameter.

第2の発明によれば、被験者の現在位置を含む場所毎に決定される最適パラメータを設定した運動測定装置から得られる加速度データに基づいて行動を識別する。したがって、被験者の複雑な行動をより正確に識別することができる。   According to the second invention, the action is identified based on the acceleration data obtained from the motion measurement device in which the optimum parameter determined for each place including the current position of the subject is set. Therefore, the complex behavior of the subject can be identified more accurately.

第3の発明は、場所に応じて異なる複数の行動群から被験者が行い得る1の行動を識別する行動識別システムであって、被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する第1記憶手段、最適な運動測定装置の組み合わせに含まれる複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを、場所毎に対応付けて記憶する第2記憶手段、被験者の現在位置を検出する位置検出手段、位置検出手段によって検出された被験者の現在位置を含む場所に対応する運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として第1記憶手段から読み出す第1読み出し手段、第1読み出し手段によって読み出された最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを第2記憶手段から読み出す第2読み出し手段、第2読み出し手段によって読み出された最適パラメータを最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置の各々に設定するパラメータ設定手段、最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出する運動検出手段、運動検出手段の検出結果から被験者の行動を識別する行動識別手段を備える、行動識別システムである。   3rd invention is an action identification system which identifies one action which a subject can perform from a plurality of action groups which differ according to a place, and is the optimal among a plurality of movement measuring devices with which a subject's different part was equipped. First storage means for storing a combination of various motion measurement devices in association with each location, and associating the optimum parameters set in each of the plurality of motion measurement devices included in the optimal motion measurement device combination with each location A combination of a second storage unit that stores the current position of the subject, a position detection unit that detects the current position of the subject, and a motion measurement device that corresponds to the location that includes the current position of the subject detected by the position detection unit is stored as an optimal sensor set. First reading means for reading out from the means, and the optimum set for each of the plurality of motion measuring devices included in the optimum sensor set read out by the first reading means Included in the optimum sensor set, the second readout means for reading out the parameters from the second storage means, the parameter setting means for setting the optimum parameters read out by the second readout means in each of the plurality of motion measuring devices included in the optimum sensor set It is an action identification system provided with the action detection means which detects the output from the several exercise | movement measuring device to be detected, and the action identification means which identifies a test subject's action from the detection result of a movement detection means.

第3の発明では、行動識別システム(10)は、被験者の現在位置と被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置(60)からの出力とによって、被験者の行動を識別する。行動識別システムは、第1記憶手段(18)および第2記憶手段(18)を備え、第1記憶手段には、複数の運動測定装置から選別された最適な運動測定装置の組み合わせが、場所毎に対応付けて記憶されており、第2記憶手段には、複数の運動測定装置の各々に設定される最適なパラメータが、場所毎に対応付けて記憶されている。実施例では、パラメータは、運動測定装置がセンサデータを取得するサンプリング周波数である。位置検出手段(12、80、S51)は、被験者の現在位置を検出する。第1読み出し手段(12、18、S53)は、その現在位置を含む場所に対応する運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として第1記憶手段から読み出し、第2読み出し手段(12、18、S53)は、第1読み出し手段によって読み出された最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置の各々に設定されるパラメータを、最適パラメータとして第2記憶手段から読み出す。また、行動識別システムは、パラメータ設定手段(40、60、S85)および運動検出手段(40、60、S87)を備える。パラメータ設定手段では、最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置のパラメータを、第2読み出し手段によって読み出された最適パラメータが示す値に設定する。また、運動検出手段(40、60、S87)は、最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出する。実施例では、運動測定装置が備える加速度センサ(64)によって被験者の各部位の動きに対応する加速度が取得される。そして、識別手段(12,S61)は、最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を用いて、被験者の行動を識別する。   In the third invention, the behavior identification system (10) identifies the behavior of the subject based on the current position of the subject and the outputs from the plurality of motion measurement devices (60) attached to different parts of the subject. The action identification system includes a first storage means (18) and a second storage means (18). In the first storage means, an optimum combination of motion measurement devices selected from a plurality of motion measurement devices is stored for each location. In the second storage means, the optimum parameters set in each of the plurality of motion measuring devices are stored in association with each location. In an embodiment, the parameter is a sampling frequency at which the motion measurement device acquires sensor data. The position detection means (12, 80, S51) detects the current position of the subject. The first reading means (12, 18, S53) reads the combination of the motion measurement devices corresponding to the place including the current position from the first storage means as the optimum sensor set, and the second reading means (12, 18, S53). ) Reads out the parameters set in each of the plurality of motion measuring devices included in the optimum sensor set read by the first reading means from the second storage means as the optimum parameters. The behavior identification system includes parameter setting means (40, 60, S85) and motion detection means (40, 60, S87). The parameter setting means sets the parameters of the plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set to values indicated by the optimum parameters read by the second reading means. The motion detection means (40, 60, S87) detects outputs from a plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set. In the embodiment, the acceleration corresponding to the movement of each part of the subject is acquired by the acceleration sensor (64) included in the motion measuring device. And an identification means (12, S61) identifies a test subject's action using the output from the several motion measurement apparatus contained in the optimal sensor set.

第3の発明によれば、被験者の現在位置を含む場所毎に決定される、最適パラメータを設定し、かつ最適センサ集合に含まれる運動測定装置から得られる加速度データに基づいて行動を識別する。したがって、被験者の複雑な行動をより正確に識別することができる。   According to the third aspect, the optimum parameter determined for each place including the current position of the subject is set, and the action is identified based on the acceleration data obtained from the motion measurement device included in the optimum sensor set. Therefore, the complex behavior of the subject can be identified more accurately.

第4の発明は、第1または3の発明に従属し、最適センサ集合に含まれない運動測定装置を休止させる休止手段をさらに備える。   4th invention is dependent on 1st or 3rd invention, and is further provided with the pause means which pauses the motion measurement apparatus which is not contained in the optimal sensor set.

第4の発明では、行動識別システム(10)は、休止手段(40、60、S83)をさらに備える。休止手段では、たとえば記憶手段(18)からの最適センサ集合を参照して、被験者の現在位置を含む場所における最適センサ集合に含まれない運動測定装置(60)を休止させる。実施例では、運動測定装置をスニフモードへと切り換えて、加速度データの送信を休止させる。   In 4th invention, the action identification system (10) is further provided with a pause means (40, 60, S83). In the pause means, for example, with reference to the optimum sensor set from the storage means (18), the motion measurement device (60) not included in the optimum sensor set in the place including the current position of the subject is paused. In the embodiment, the motion measurement device is switched to the sniff mode, and the transmission of the acceleration data is paused.

第4の発明によれば、最適センサ集合に含まれない運動測定装置の省電力化を計ることができる。   According to the fourth aspect of the invention, it is possible to reduce the power consumption of the motion measurement device that is not included in the optimum sensor set.

第5の発明は、第1ないし4のいずれかの発明に従属し、被験者が予め複数の行動を実行したときに取得された基準の行動特徴量を各行動に対応づけて、クラス分類器を学習する学習手段をさらに備え、行動識別手段は、運動検出手段の検出結果から被験者の行動特徴量を抽出する抽出手段、学習手段によって学習したクラス分類器を用いて、抽出手段によって抽出された行動特徴量から被験者の行動を特定する行動特定手段を含む。   A fifth invention is dependent on any one of the first to fourth inventions, and a class classifier is provided by associating a reference behavior feature amount acquired when a subject performs a plurality of actions in advance with each action. Learning means for learning is further provided, and the behavior identification means uses the extraction means for extracting the subject's behavior feature amount from the detection result of the motion detection means, and the behavior extracted by the extraction means using the class classifier learned by the learning means. Action specifying means for specifying the action of the subject from the feature amount is included.

第5の発明では、行動識別システム(10)は、学習手段(12)をさらに備え、学習手段は、被験者が予め複数の行動を実行したときに取得された基準の行動特徴量を各行動に対応づけて、クラス分類器を学習する。この実施例では、クラス分類器として、SVM(Support Vector Machine)が採用される。また、行動識別手段(12、S59、S61)は、抽出手段(12、S59)、および行動特定手段(12、S61)を含む。抽出手段では、運動検出手段(40、60、S87)の検出結果から、被験者の行動特徴量を抽出する。実施例では、時系列の加速度データを一定時間のスライディング・ウィンドウに分割し、そのウィンドウ毎に平均、標準偏差、エネルギ、周波数領域エントロピおよび相関係数の5種類の特徴量を求める。そして、行動特定手段では、学習手段によって学習したクラス分類器を用いて、抽出手段によって抽出された行動特徴量から、被験者の行動を特定する。   In the fifth invention, the behavior identification system (10) further includes a learning means (12), and the learning means assigns, to each action, a reference action feature amount acquired when the subject executes a plurality of actions in advance. Correlate and learn the classifier. In this embodiment, SVM (Support Vector Machine) is adopted as a classifier. The action identifying means (12, S59, S61) includes an extracting means (12, S59) and an action specifying means (12, S61). The extraction means extracts the behavior feature amount of the subject from the detection result of the motion detection means (40, 60, S87). In the embodiment, the time-series acceleration data is divided into a sliding window of a fixed time, and five types of feature quantities of average, standard deviation, energy, frequency domain entropy, and correlation coefficient are obtained for each window. Then, the behavior identifying means identifies the behavior of the subject from the behavior feature amount extracted by the extracting means, using the class classifier learned by the learning means.

第6の発明は、被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する記憶手段を備え、被験者の行動を識別するコンピュータの行動識別方法であって、(a)被験者の現在位置を検出し、(b)ステップ(a)で検出した被験者の現在位置を含む場所に対応する、最適な運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として記憶手段から読み出し、(c)ステップ(b)で読み出した最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出し、そして(d)ステップ(c)の検出結果から被験者の行動を識別する、行動識別方法である。   6th invention is equipped with the memory | storage means which matches and memorize | stores the optimal combination of an exercise | movement measurement apparatus for every place among the several exercise | movement measurement apparatuses with which the test subject was mounted | worn, and the computer which identifies a test subject's action (A) detecting the current position of the subject, and (b) selecting the optimal combination of motion measuring devices corresponding to the location including the current position of the subject detected in step (a). Read out from the storage means as a sensor set, (c) detect outputs from a plurality of motion measuring devices included in the optimal sensor set read out in step (b), and (d) detect the test subject from the detection result in step (c) This is an action identification method for identifying an action.

第6の発明においても、第1の発明と同様の効果を奏する。   The sixth invention also has the same effect as the first invention.

第7の発明は、被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを場所毎に対応付けて記憶する記憶手段を備え、被験者の行動を識別するコンピュータの行動識別方法であって、(a)被験者の現在位置を検出し、(b)ステップ(a)で検出した被験者の現在位置を含む場所に対応する、最適パラメータを記憶手段から読み出し、(c)ステップ(b)で読み出した最適パラメータを複数の運動測定装置の各々に設定し、(d)複数の運動測定装置からの出力を検出し、そして(e)ステップ(d)の検出結果から被験者の行動を識別する、行動識別方法である。   7th invention is equipped with the memory | storage means which matches and memorize | stores the optimal parameter set to each of several exercise | movement measuring apparatus with which the test subject's different site | part was mounted | worn for every place, The action of a computer which identifies test subject's action (A) a current position of the subject is detected, (b) an optimum parameter corresponding to the location including the current position of the subject detected in step (a) is read from the storage means, and (c) step The optimum parameters read in (b) are set in each of the plurality of motion measurement devices, (d) the outputs from the plurality of motion measurement devices are detected, and (e) the subject's behavior is detected from the detection result in step (d). It is an action identification method for identifying

第7の発明においても、第2の発明と同様の効果を奏する。   The seventh invention also has the same effect as the second invention.

第8の発明は、被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する第1記憶手段と、最適な運動測定装置の組み合わせに含まれる複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを場所毎に対応付けて記憶する第2記憶手段とを備え、被験者の行動を識別するコンピュータの行動識別方法であって、(a)被験者の現在位置を検出し、(b)ステップ(a)で検出した被験者の現在位置を含む場所に対応する、最適な運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として第1記憶手段から読み出し、(c)ステップ(b)で読み出した最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置における最適パラメータを、最適パラメータとして第2記憶手段から読み出し、(d)ステップ(c)で読み出した最適パラメータを、最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置の各々に設定し、(e)ステップ(d)でパラメータを設定した最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出し、そして(f)ステップ(e)の検出結果から被験者の行動を識別する、行動識別方法である。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a first storage unit for storing a combination of optimal motion measurement devices in association with each location among a plurality of motion measurement devices mounted on different parts of the subject, and an optimal motion measurement device. A second storage means for storing an optimum parameter set in each of a plurality of motion measurement devices included in the combination in association with each place, and a computer behavior identification method for identifying a subject's behavior, a) Detecting the current position of the subject, (b) Reading the optimum combination of motion measurement devices corresponding to the location including the current position of the subject detected in step (a) from the first storage means as the optimum sensor set (C) Read the optimum parameters in the plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set read in step (b) from the second storage means as the optimum parameters, and (d) step The optimum parameters read in step (c) are set in each of the plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set, and (e) a plurality of motion measurements included in the optimum sensor set in which the parameters are set in step (d). This is an action identification method for detecting an output from the apparatus and (f) identifying the action of the subject from the detection result of step (e).

第8の発明においても、第3の発明と同様の効果を奏する。   The eighth invention also has the same effect as the third invention.

第9の発明は、被験者の行動を識別するために当該被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置から、場所毎に対応付けた最適な運動測定装置の組み合わせを決定する、最適センサ集合決定方法であって、(a)被験者が或る場所で行った行動群に対応する動作データから第1特徴量を抽出し、(b)ステップ(a)で抽出した第1特徴量についての主成分分析に基づいて、寄与率が所定の閾値よりも大きい要素を当該第1特徴量から抽出した第2特徴量を選択し、(c)ステップ(b)で選択した第2特徴量を有していない運動測定装置を除外し、(d)ステップ(c)における除外対象がなくなるまで、ステップ(a)ないしステップ(c)を繰り返し、そして(e)除外対象とならなかった運動測定装置の組み合せを最適センサ集合として決定する、最適センサ集合決定方法である。   A ninth invention is an optimal sensor set for determining an optimal combination of motion measurement devices associated with each location from a plurality of motion measurement devices attached to different parts of the subject in order to identify the subject's behavior A determination method, wherein (a) a first feature value is extracted from motion data corresponding to a group of actions performed by a subject at a certain location, and (b) a main feature about the first feature value extracted in step (a) Based on the component analysis, a second feature value extracted from the first feature value with an element having a contribution ratio larger than a predetermined threshold is selected, and (c) the second feature value selected in step (b) is included. (D) Steps (a) to (c) are repeated until there are no more exclusion targets in step (c), and (e) a combination of motion measurement devices that have not been excluded. As the optimal sensor set This is an optimal sensor set determination method.

第9の発明では、被験者の行動を識別するために当該被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置(60)から、場所毎に対応付けた最適な運動測定装置の組み合わせを決定する。ステップ(a)において、被験者が或る場所で行った行動群に対応する動作データから第1特徴量を抽出する。ただし、実施例における動作データは、運動測定装置が備える加速度センサ(64)によって取得される被験者の各部位の動きに対応する加速度データである。ステップ(b)において、抽出した第1特徴量を主成分分析して、寄与率が所定の閾値よりも大きい要素を当該第1特徴量から抽出した、第2特徴量を選択する。実施例では、閾値は1%に設定される。ステップ(c)において、選択した第2特徴量を有していない運動測定装置を、その場所において使用する運動測定装置の集合から除去する。ただし、このとき、選択された特徴量を有していない運動測定装置が存在しない場合には、全ての運動測定装置が、当該場所における最適センサ集合となる。ステップ(d)において、除去された運動測定装置を除いた、運動測定装置の集合の加速度データから特徴ベクトルを抽出し、主成分分析して、寄与率の大きい特徴量を選択する。そして、選択した特徴量を有していない運動測定装置を、その場所において使用する運動測定装置の集合から除去する。このような処理が、選択された特徴量を有していない運動測定装置がなくなるまで繰り返される。ステップ(e)において、除去対象とならなかった運動測定装置の組合せを、当該場所における最適センサ集合として決定する。   In 9th invention, in order to identify a test subject's action, the combination of the optimal motion measurement apparatus matched for every place is determined from the several motion measurement apparatus (60) with which the said test subject was mounted | worn with the different site | part. In step (a), a first feature value is extracted from motion data corresponding to a group of actions performed by a subject at a certain place. However, the motion data in the embodiment is acceleration data corresponding to the movement of each part of the subject acquired by the acceleration sensor (64) included in the motion measuring device. In step (b), the extracted first feature quantity is subjected to principal component analysis, and a second feature quantity in which an element having a contribution rate larger than a predetermined threshold is extracted from the first feature quantity is selected. In the embodiment, the threshold is set to 1%. In step (c), the motion measurement device that does not have the selected second feature is removed from the set of motion measurement devices to be used at that location. However, at this time, if there is no motion measurement device that does not have the selected feature amount, all the motion measurement devices become the optimal sensor set at the location. In step (d), feature vectors are extracted from the acceleration data of the set of motion measurement devices excluding the removed motion measurement device, and a principal component analysis is performed to select a feature amount having a large contribution rate. Then, the motion measurement device that does not have the selected feature amount is removed from the set of motion measurement devices used at that location. Such a process is repeated until there is no motion measurement device that does not have the selected feature amount. In step (e), a combination of motion measurement devices that have not been removed is determined as an optimal sensor set at the location.

第9の発明によれば、最適センサパラメータデータベースを構築することができる。   According to the ninth aspect, an optimum sensor parameter database can be constructed.

第10の発明は、被験者の行動を識別するために当該被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置の各々が備える動作検出センサに設定される、場所毎に対応付けた最適なパラメータを決定する、最適パラメータ決定方法であって、(a)所定のサンプリング周波数に設定した複数の動作検出センサによって検出された、被験者が或る場所で行った行動群に対応する動作データについて、複数の動作検出センサの各々のサンプリング周波数を変化させてリサンプリングし、(b)ステップ(a)でリサンプリングした動作データから特徴量を抽出し、(c)ステップ(b)で抽出した特徴量について識別エラーを計算し、(d)所定の範囲内における全てのサンプリング周波数について識別エラーを計算するまで、ステップ(a)ないしステップ(c)を繰り返し、そして(e)ステップ(c)で計算した識別エラーが最小となる、サンプリング周波数の組み合わせを最適パラメータとして決定する、最適パラメータ決定方法である。   In a tenth aspect of the present invention, an optimum parameter associated with each location is set in a motion detection sensor provided in each of a plurality of motion measurement devices attached to different parts of the subject in order to identify the subject's behavior. An optimal parameter determination method for determining, comprising: (a) a plurality of motion data detected by a plurality of motion detection sensors set at a predetermined sampling frequency and corresponding to a group of actions performed by a subject at a certain location; Resample by changing the sampling frequency of each motion detection sensor, (b) extract feature values from the resampled motion data in step (a), and (c) identify feature values extracted in step (b) Errors are calculated, and (d) steps (a) through steps are calculated until identification errors are calculated for all sampling frequencies within a predetermined range. (C) repeated, and the identification error calculated in step (e) (c) the minimum, and determines the combinations of the sampling frequency as an optimal parameter, the optimal parameter determining method.

第10の発明では、被験者の行動を識別するために当該被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置(60)の各々が備える動作検出センサに設定される、場所毎に対応付けた最適なパラメータを決定する。ただし、実施例における動作検出センサは、運動測定装置が備える加速度センサ(64)である。ステップ(a)において、所定のサンプリング周波数に設定した、或る場所において使用される複数の動作検出センサによって検出された、被験者が或る場所で行った行動群に対応する動作データについて、複数の動作検出センサの各々のサンプリング周波数を変化させてリサンプリングする。実施例では、加速度センサに設定されるサンプリング周波数を50Hzから25Hz,12.5Hz,6.25Hz,3.125Hzと段階的に変化させて、加速度データのリサンプリングを行う。ステップ(b)において、サンプリングを行った動作データから特徴量を抽出する。ステップ(d)において、抽出した特徴量について、識別エラーを計算する。ステップ(e)において、所定の範囲内における全てのサンプリング周波数について識別エラーを計算する。ステップ(f)において、計算した識別エラーが最小となるサンプリング周波数を、当該場所における最適パラメータとして決定する。   In the tenth invention, in order to identify the behavior of the subject, the optimum associated with each location set in the motion detection sensor provided in each of the plurality of motion measurement devices (60) attached to different parts of the subject The correct parameters. However, the motion detection sensor in the embodiment is an acceleration sensor (64) included in the motion measurement device. In step (a), a plurality of motion data corresponding to a group of actions performed by a subject at a certain location, detected by a plurality of motion detection sensors used at a certain location, set to a predetermined sampling frequency. Resampling is performed by changing the sampling frequency of each motion detection sensor. In the embodiment, the sampling frequency set in the acceleration sensor is changed stepwise from 50 Hz to 25 Hz, 12.5 Hz, 6.25 Hz, and 3.125 Hz, and the acceleration data is resampled. In step (b), feature quantities are extracted from the sampled motion data. In step (d), an identification error is calculated for the extracted feature quantity. In step (e), identification errors are calculated for all sampling frequencies within a predetermined range. In step (f), the sampling frequency that minimizes the calculated identification error is determined as the optimum parameter at the location.

第10の発明によれば、最適センサパラメータデータベースを構築することができる。   According to the tenth aspect, an optimum sensor parameter database can be constructed.

この発明によれば、被験者が存在する場所に応じて決定される最適センサ集合に含まれる複数の運動計測装置の出力に基づいて行動を識別するため、被験者の複雑な行動をより正確に識別することができる。   According to the present invention, the behavior is identified based on the outputs of the plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set determined according to the location where the subject exists, and thus the complex behavior of the subject is more accurately identified. be able to.

この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

図1を参照して、この発明の一実施例である行動識別システム10は、行動識別装置としても機能するサーバ12を含み、或る環境に適用され、環境内の人物(被験者)の行動を識別する。この実施例においては、行動識別システム10は、病院の建物内に設けられ、被験者である看護師の行動を識別するが、これに限定される必要はない。   Referring to FIG. 1, a behavior identification system 10 according to an embodiment of the present invention includes a server 12 that also functions as a behavior identification device. The behavior identification system 10 is applied to a certain environment and performs behavior of a person (subject) in the environment. Identify. In this embodiment, the behavior identification system 10 is provided in a hospital building and identifies the behavior of a nurse as a subject, but is not limited thereto.

サーバ12は、有線或いは無線による通信回線(以下、ネットワーク30)を介して、被験者が装着ないし所持する中継器40と複数の通過センサ80とに接続される。また、中継器40には、被験者に装着される複数の運動測定装置60が通信可能に接続される。なお、図1では、簡単のため、1台の中継器40を示してあるが、当該中継器40を装着する看護師は複数存在するため、たとえば、複数の看護師と同じ数だけ中継器40も設けられる。また、各中継器40には、複数の運動測定装置60が接続される。   The server 12 is connected to the repeater 40 and a plurality of passage sensors 80 that the subject wears or possesses via a wired or wireless communication line (hereinafter, network 30). In addition, a plurality of motion measurement devices 60 attached to the subject are communicably connected to the repeater 40. In FIG. 1, one repeater 40 is shown for simplicity. However, since there are a plurality of nurses wearing the repeater 40, for example, the same number of repeaters 40 as the plurality of nurses. Is also provided. A plurality of motion measuring devices 60 are connected to each repeater 40.

また、サーバ12には、複数のデータベース(以下、DB)が接続される。具体的には、サーバ12には、センサDB14、知識DB16、最適センサパラメータDB18、および行動記録DB20が接続される。   A plurality of databases (hereinafter referred to as DB) are connected to the server 12. Specifically, the server 12 is connected to a sensor DB 14, a knowledge DB 16, an optimum sensor parameter DB 18, and an action record DB 20.

センサDB14には、後述するように、被験者の行動に対応する運動測定装置60からの加速度データ、および通過センサ80からの検出データに従って特定した被験者の位置のデータ(位置データ)がそれぞれ時系列に従って記憶される。   As will be described later, in the sensor DB 14, acceleration data from the motion measurement device 60 corresponding to the behavior of the subject and data on the position of the subject specified according to the detection data from the passage sensor 80 (position data) are respectively in time series. Remembered.

知識DB16には、場所に応じて被験者が取り得る行動群(行動クラス)について、各行動群に含まれる行動の名称や行動の識別情報(行動ラベル)についてのデータ(ラベルデータ)などを予め記憶してある。ただし、被験者毎に、行動の手順や癖が異なることもあるため、被験者毎に、ラベルデータを記憶するようにしてもよい。   The knowledge DB 16 stores in advance data (label data) about action names and action identification information (behavior labels) included in each action group for action groups (behavior classes) that the subject can take according to the location. It is. However, since the procedure and habit of behavior may differ for each subject, label data may be stored for each subject.

最適センサパラメータDB18には、場所毎に対応付けた最適センサ集合および最適パラメータが記憶される。ここで、最適センサ集合とは、被験者の取り得る行動群から1の行動を識別するために使用する運動測定装置60の組み合わせを意味する。具体的には、各場所における、複数の運動測定装置60の組み合わせにかかる識別情報や、当該複数の運動測定装置が装着される部位の名称が、各場所に対応して最適センサパラメータDB18に記憶される。また、最適パラメータとは、使用する複数の運動測定装置60の各々に設定されるパラメータを意味する。具体的には、最適センサ集合と同様に、各場所に対応して、該当する場所において使用される複数の運動測定装置60の各々に設定するパラメータが最適センサパラメータDB18に記憶される。ただし、最適パラメータは、使用される複数の運動測定装置60の各々に設定されるパラメータのみが記憶されるため、当該使用される複数の運動測定装置60に対応して、各々に設定されるパラメータが記憶されているとも言える。   The optimum sensor parameter DB 18 stores an optimum sensor set and optimum parameters associated with each location. Here, the optimal sensor set means a combination of the motion measurement devices 60 used to identify one action from a group of actions that can be taken by the subject. Specifically, the identification information relating to the combination of the plurality of motion measurement devices 60 and the names of the parts to which the plurality of motion measurement devices are attached at each location are stored in the optimum sensor parameter DB 18 corresponding to each location. Is done. The optimum parameter means a parameter set for each of the plurality of motion measuring devices 60 to be used. Specifically, similarly to the optimum sensor set, parameters set in each of the plurality of motion measurement devices 60 used in the corresponding place are stored in the optimum sensor parameter DB 18 corresponding to each place. However, since only the parameters set for each of the plurality of motion measuring devices 60 used are stored as the optimum parameters, the parameters set for each of the plurality of motion measuring devices 60 used are stored. Can be said to be remembered.

最適センサパラメータDB18は、後で詳細に説明するように、予め被験者が行動したときに取得した、当該被験者の位置(場所)および当該被験者の動作データを用いて学習することにより、構築される(図9,図10および図11参照)。   As will be described in detail later, the optimal sensor parameter DB 18 is constructed by learning using the position (place) of the subject and the motion data of the subject acquired in advance when the subject acts ( (See FIGS. 9, 10 and 11).

行動記録DB20には、後で詳細に説明するように、サーバ12によって識別された被験者の行動が、たとえば時系列に従って記憶される。   In the behavior record DB 20, as will be described in detail later, the behavior of the subject identified by the server 12 is stored, for example, in time series.

また、この実施例では、中継器40は、被験者の腰部に装着される(図3参照)。なお、中継器40は、ゴムバンドのような固定具で被験者に装着されるが、被験者が使用する、鞄、ウエストポーチまたはリュックサックに入れて被験者が所持するようにしてもよい。また、この実施例では、被験者が移動することがあるため、ネットワーク30には複数のアクセスポイント(図示せず)が設けられ、いずれかのアクセスポイントを介して中継器40はネットワーク30に接続される。   In this embodiment, the repeater 40 is mounted on the waist of the subject (see FIG. 3). The repeater 40 is attached to the subject with a fixture such as a rubber band. However, the repeater 40 may be carried by the subject in a bag, waist pouch or rucksack used by the subject. In this embodiment, since the subject may move, the network 30 is provided with a plurality of access points (not shown), and the repeater 40 is connected to the network 30 via any one of the access points. The

図2は中継器40の具体的な構成を示すブロック図であり、この中継器40はCPU42を含む。CPU42には、インターフェイス44、RAM46およびBluetooth(登録商標)モジュール48が接続される。また、Bluetoothモジュール48には、アンテナ50が接続される。この中継器40では、運動測定装置60から送信される加速度データが、アンテナ50およびBluetoothモジュール40を介してCPU42に与えられる。   FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the repeater 40, and the repeater 40 includes a CPU 42. An interface 44, a RAM 46 and a Bluetooth (registered trademark) module 48 are connected to the CPU 42. An antenna 50 is connected to the Bluetooth module 48. In the repeater 40, acceleration data transmitted from the motion measuring device 60 is provided to the CPU 42 via the antenna 50 and the Bluetooth module 40.

CPU42は、運動測定装置60からの加速度データをRAM46に記憶(一時記憶)し、ネットワーク30と接続されるタイミングで、RAM46に記憶された加速度データを、LAN(無線LAN)アダプタのようなインターフェイス44およびネットワーク30を介してサーバ12に送信する。そして、サーバ12は、LANアダプタのようなインターフェイス(図示せず)を介してネットワーク30から加速度データを受信し、受信した加速度データをセンサDB14に記憶(登録)する。   The CPU 42 stores (temporarily stores) acceleration data from the motion measuring device 60 in the RAM 46, and at a timing when connected to the network 30, the CPU 42 converts the acceleration data stored in the RAM 46 into an interface 44 such as a LAN (wireless LAN) adapter. And transmitted to the server 12 via the network 30. The server 12 receives acceleration data from the network 30 via an interface (not shown) such as a LAN adapter, and stores (registers) the received acceleration data in the sensor DB 14.

また、中継器40のCPU42は、サーバ12から最適センサ集合の識別情報および最適パラメータを受信する。具体的には、サーバ12は、中継器40(を所持する被験者)の位置を含む場所に対応した最適センサ集合および最適パラメータを最適センサパラメータDB18から読み込んで、当該中継器40に送信する。一方、中継器40は、サーバ12から送信された最適センサ集合および最適パラメータを受信すると、それに従って、最適センサ集合に含まれていない運動測定装置60に加速度データの送信を休止させたり、最適センサ集合に含まれる運動測定装置60の加速度センサ64(図4参照)を最適パラメータが示すサンプリング周波数に設定したりする。   The CPU 42 of the repeater 40 receives the optimum sensor set identification information and the optimum parameters from the server 12. Specifically, the server 12 reads the optimum sensor set and optimum parameters corresponding to the location including the position of the repeater 40 (the subject who owns it) from the optimum sensor parameter DB 18 and transmits the optimum sensor set and the optimum parameters to the repeater 40. On the other hand, when the repeater 40 receives the optimum sensor set and the optimum parameters transmitted from the server 12, the repeater 40 causes the motion measurement device 60 not included in the optimum sensor set to stop transmitting the acceleration data according to the optimum sensor set and the optimum parameter. The acceleration sensor 64 (see FIG. 4) of the motion measuring device 60 included in the set is set to the sampling frequency indicated by the optimum parameter.

上述したように、中継器40は、被験者の体に装着される複数の運動測定装置60(60a,60b,60c,60d)と通信可能に接続される。具体的には、図3に示すように、運動測定装置60aは右腕に装着され、運動測定装置60bは左腕に装着され、運動測定装置60cは胸部に装着され、運動測定装置60dは腰部に装着される。図示は省略するが、各運動測定装置60は、ゴムバンドのような固定具で被験者に装着される。また、図示は省略するが、この実施例では、運動測定装置60は、図示しない電池などによって駆動する。   As described above, the repeater 40 is communicably connected to the plurality of motion measurement devices 60 (60a, 60b, 60c, 60d) attached to the subject's body. Specifically, as shown in FIG. 3, the motion measurement device 60a is attached to the right arm, the motion measurement device 60b is attached to the left arm, the motion measurement device 60c is attached to the chest, and the motion measurement device 60d is attached to the waist. Is done. Although illustration is omitted, each motion measuring device 60 is attached to the subject with a fixing tool such as a rubber band. Although not shown, in this embodiment, the motion measuring device 60 is driven by a battery (not shown).

図4は運動測定装置60の具体的な構成を示すブロック図であり、この運動測定装置60はCPU62を含む。CPU62には、加速度センサ64、RAM66およびBluetoothモジュール68が接続される。また、Bluetoothモジュール68には、アンテナ70が接続される。加速度センサ64は、たとえば、多軸(3軸)の加速度センサであり、サンプリング周波数が0〜200Hzの間で可変的に設定でき、加速度は±3G(Gは重力)まで計測可能である。   FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration of the motion measuring device 60, and the motion measuring device 60 includes a CPU 62. An acceleration sensor 64, a RAM 66, and a Bluetooth module 68 are connected to the CPU 62. An antenna 70 is connected to the Bluetooth module 68. The acceleration sensor 64 is, for example, a multi-axis (three-axis) acceleration sensor, and can be variably set within a sampling frequency of 0 to 200 Hz, and the acceleration can be measured up to ± 3 G (G is gravity).

運動測定装置60では、加速度センサ64から出力された加速度データがCPU62に与えられる。CPU62は、加速度センサ64からの加速度データをRAM66に記憶(一時記憶)し、一定時間(たとえば、10秒)毎に、その一定時間分の加速度データをBluetoothモジュール68、およびアンテナ70を介して、中継器40に送信する。詳細な説明は省略するが、各運動測定装置60はそれぞれ被験者のいずれの部位に装着されるか予め決められており、また、各運動測定装置60から送信される加速度データには、当該運動測定装置60を識別するための識別情報(ID)がラベルとして付されている。たとえば、IDとしては、Bluetoothモジュール68のMACアドレスを用いることができる。ただし、運動測定装置60の内部に、CPU62がアクセス可能なROMを設けておき、このROMにIDを記憶しておいてもよい。   In the motion measuring device 60, acceleration data output from the acceleration sensor 64 is given to the CPU 62. The CPU 62 stores (temporarily stores) the acceleration data from the acceleration sensor 64 in the RAM 66, and the acceleration data for the certain time is transmitted via the Bluetooth module 68 and the antenna 70 every certain time (for example, 10 seconds). It transmits to the repeater 40. Although detailed description is omitted, it is determined in advance which part of the subject each motion measurement device 60 is to be worn, and the acceleration data transmitted from each motion measurement device 60 includes the motion measurement. Identification information (ID) for identifying the device 60 is attached as a label. For example, the MAC address of the Bluetooth module 68 can be used as the ID. However, a ROM that can be accessed by the CPU 62 may be provided inside the motion measuring device 60, and an ID may be stored in the ROM.

一方、知識DB16には、上述の説明では省略したが、運動測定装置60のIDに対応して、当該運動測定装置60が装着されるべき部位が記述されたテーブルが記憶されている。したがって、中継器40から送信された加速度データを受信したサーバ12は、知識DB16を参照して、加速度データに付されたラベル(ID)から、いずれの部位に装着された運動測定装置60からの加速度データであるかを識別し、その加速度データを時系列に従ってセンサDB14に記憶する。   On the other hand, although not described in the above description, the knowledge DB 16 stores a table in which the part to which the motion measuring device 60 is to be attached is described corresponding to the ID of the motion measuring device 60. Therefore, the server 12 that has received the acceleration data transmitted from the repeater 40 refers to the knowledge DB 16 from the label (ID) attached to the acceleration data from the motion measurement device 60 attached to any part. Whether the data is acceleration data is identified, and the acceleration data is stored in the sensor DB 14 in time series.

また、上述したように、運動測定装置60のCPU62には、中継器40から、加速度データの送信の休止を指示するコマンドや、最適パラメータの設定を指示するコマンドがアンテナ70およびBluetoothモジュール68を介して与えられる。CPU62は、中継器40からのコマンドに従って、加速度データの検出を制御する。   As described above, the CPU 62 of the motion measuring apparatus 60 receives a command for instructing to pause transmission of acceleration data and a command for setting optimum parameters from the repeater 40 via the antenna 70 and the Bluetooth module 68. Given. The CPU 62 controls the detection of acceleration data in accordance with the command from the repeater 40.

通過センサ80は、被験者に装着された送信機100からの赤外線信号(送信機ID)を検出し、サーバ12に通知する。図3に示したように、送信機100は、たとえばゴムバンドのような固定器具を用いて被験者の頭部(頭髪)に装着される。送信機100をユーザの頭部に装着するのは、後述するように、送信機100からの送信機IDを受信(受光)する受光モジュール(84,86)がゲートの上部に設けられるためである(図6参照)。したがって、受光モジュール(84,86)の取り付け位置によっては、被験者の腰部、手首または腕のような他の部位に装着することも可能である。   The passage sensor 80 detects an infrared signal (transmitter ID) from the transmitter 100 attached to the subject and notifies the server 12 of the infrared signal. As shown in FIG. 3, the transmitter 100 is attached to the head (hair) of a subject using a fixing device such as a rubber band. The reason why the transmitter 100 is mounted on the user's head is that, as will be described later, a light receiving module (84, 86) that receives (receives) the transmitter ID from the transmitter 100 is provided above the gate. (See FIG. 6). Therefore, depending on the mounting position of the light receiving module (84, 86), it is possible to attach it to other parts such as the waist, wrist or arm of the subject.

図5は通過センサ80の具体的な構成を示すブロック図であり、通過センサ80はCPU82を含む。CPU82には、第1受光モジュール84、第2受光モジュール86、RAM88およびLAN(無線LAN)アダプタのようなインターフェイス90が接続される。図6に示すように、第1受光モジュール84および第2受光モジュール86は、ゲートの上部であり、互いに異なる側面に装着される。また、ゲートの上に載置されるケース92内には、通過センサ80の受光モジュール(84,86)以外のコンポーネント(82,88,90)が内蔵される。ただし、ゲートは分かり易く示すために図示しただけであり、たとえば、図7に示すように、ナースステーション、診察室、病室のような部屋の出入り口、廊下と廊下との連結部(十字路、T字路など)、廊下と階段との連結部などのような要所に通過センサ80は設置される。   FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration of the passage sensor 80, and the passage sensor 80 includes a CPU 82. The CPU 82 is connected to an interface 90 such as a first light receiving module 84, a second light receiving module 86, a RAM 88 and a LAN (wireless LAN) adapter. As shown in FIG. 6, the first light receiving module 84 and the second light receiving module 86 are the upper part of the gate and are mounted on different side surfaces. Further, in the case 92 placed on the gate, components (82, 88, 90) other than the light receiving modules (84, 86) of the passage sensor 80 are incorporated. However, the gate is only shown for easy understanding. For example, as shown in FIG. 7, a nurse station, an examination room, a doorway of a room such as a hospital room, a connecting portion between a hallway and a hallway (crossroad, T-shaped The passage sensor 80 is installed at a key point such as a connecting portion between a corridor and a staircase.

詳細な説明は省略するが、各通過センサ80の受光モジュール(84,86)のそれぞれには、固有の識別情報(受光モジュールID)が割り当てられている。各受光モジュール(84,86)は、送信機100からの赤外線信号を検出する。ここで、送信機100から送信される赤外線信号は、たとえば、8ビットの固定のパターン(送信機ID)である。たとえば、受光モジュール(84,86)は、送信機IDを受信すると、受信した送信機IDをCPU82に与える。CPU82は、送信機IDを受信した受光モジュール(84,86)の受光モジュールIDを付加して、RAM88に記憶(一時記憶)し、その後LANアダプタのようなインターフェイス90およびネットワーク30を介して、サーバ12に送信する。   Although detailed explanation is omitted, unique identification information (light receiving module ID) is assigned to each of the light receiving modules (84, 86) of each passage sensor 80. Each light receiving module (84, 86) detects an infrared signal from the transmitter 100. Here, the infrared signal transmitted from the transmitter 100 is, for example, an 8-bit fixed pattern (transmitter ID). For example, when receiving the transmitter ID, the light receiving module (84, 86) gives the received transmitter ID to the CPU 82. The CPU 82 adds the light receiving module ID of the light receiving module (84, 86) that has received the transmitter ID, and stores (temporarily stores) it in the RAM 88, and then the server 82 via the interface 90 such as a LAN adapter and the network 30. 12 to send.

一方、サーバ12は、通過センサ80から送信された受光モジュールIDが付加された送信機IDを受信すると、知識DB16を参照して、受信した受光モジュールIDと送信機IDとから被験者およびその存在する場所(現在位置)を特定する。   On the other hand, when the server 12 receives the transmitter ID to which the light receiving module ID transmitted from the passage sensor 80 is added, the server 12 refers to the knowledge DB 16 and determines the subject and the presence from the received light receiving module ID and the transmitter ID. Specify the location (current location).

なお、サーバ12では、被験者の現在位置を特定することができるのみならず、その移動を特定することもできる。たとえば、第1受光モジュール84の受光モジュールIDが付加された特定の送信機IDが検出された後に、第2受光モジュール86の受光モジュールIDが付加された当該送信機IDが検出された場合には、当該送信機IDが示す被験者がその現在位置から移動したことを特定することができる。   The server 12 can specify not only the current position of the subject but also its movement. For example, when a specific transmitter ID to which the light receiving module ID of the first light receiving module 84 is added is detected and then the transmitter ID to which the light receiving module ID of the second light receiving module 86 is added is detected. , It can be determined that the subject indicated by the transmitter ID has moved from its current position.

ところで、各看護師は、図示は省略するが、1日の業務についてのスケジュール(ワークシート)に従って各々の看護業務を行う。たとえば、図8は、この実施例の行動識別システム10が適用される病院の或る病棟の或るフロア(図7参照)において、複数の看護師の行動をモニタリングすることにより、看護師が行う各看護業務を場所毎に検出して得られた、作業場所(看護業務を行う場所)における作業行動(看護業務の内容)の生起分布である。ただし、図1ないし図3では省略したが、被験者には、ボタンスイッチ付きのピンマイクが装着され、ピンマイクを通して入力される被験者の音声に対応する音声データが中継器40に与えられる。そして、看護師は、作業(看護業務)の内容と、その開始および終了とをピンマイクを通して入力する。したがって、上述したような行動識別システム10を用いることによって記録された各行動に、入力された音声に基づいて、その識別情報(行動ラベル)を付与することができる。ただし、音声によらず、サーバ12の管理者が、該当する看護師のワークシートや作業日報を参照したり、ビデオカメラで撮影しておいた看護師の行動を参照したりなどして、事後的に行動ラベルを付与するようにしてもよい。   By the way, although not shown, each nurse performs each nursing operation according to a schedule (worksheet) for the daily operation. For example, FIG. 8 is performed by a nurse by monitoring the behavior of a plurality of nurses on a floor (see FIG. 7) of a hospital ward to which the behavior identification system 10 of this embodiment is applied. This is an occurrence distribution of work actions (contents of nursing work) at work places (places where nursing work is performed) obtained by detecting each nursing work for each place. However, although omitted in FIGS. 1 to 3, the subject is provided with a pin microphone with a button switch, and voice data corresponding to the subject's voice input through the pin microphone is given to the repeater 40. Then, the nurse inputs the contents of the work (nursing work) and the start and end thereof through the pin microphone. Therefore, identification information (action label) can be given to each action recorded by using the action identification system 10 as described above based on the input voice. However, regardless of the voice, the administrator of the server 12 refers to the nurse's worksheet and daily report, or refers to the nurse's action taken with the video camera. A behavioral label may be added.

図8においては、各作業行動の生起確率は、縦軸(場所)での総和が1となる。また、各プロットは、生起確率が高いほど黒に近い色で示される。この図8に示すように、たとえば作業場所が「眼科診察室」である場合には、「歩行・移動」、「書類作業」、「眼科診察補助」、「眼科診察補助準備」、「衛生処理」、「患者移送」が被験者の取り得る行動群であり、「点滴作成」や「患者情報の管理」などの他の行動は取り得ないことが分かる。また、作業場所が、「耳鼻科診察室」である場合には、「歩行・移動」、「書類作業」、「ME機器操作」が被験者の取り得る行動群であり、「点滴作成」や「衛生処理」などの他の行動は取り得ないことが分かる。このように、被験者が取り得る作業行動は、作業場所で概ね限定されていることを確認することができる。   In FIG. 8, the sum of the occurrence probability of each work action is 1 on the vertical axis (location). Each plot is shown in a color closer to black as the occurrence probability is higher. As shown in FIG. 8, for example, when the work place is “ophthalmic examination room”, “walking / moving”, “document work”, “ophthalmic examination assistance”, “ophthalmic examination assistance preparation”, “hygiene processing” “Patient transfer” is a group of actions that can be taken by the subject, and other actions such as “Drip creation” and “Management of patient information” cannot be taken. In addition, when the work place is the “otolaryngology examination room”, “walking / moving”, “document work”, and “ME device operation” are action groups that the subject can take. It can be seen that other actions such as “sanitary treatment” cannot be taken. In this way, it can be confirmed that the work actions that the subject can take are generally limited at the work place.

ここで、加速度センサを用いた行動識別においては、データ収集時における加速度センサの装着位置およびデータのサンプリング周波数に関する評価も重要である。たとえば、被験者の身体の複数の位置(部位)に加速度センサを装着し、その装着位置に関して識別率との関係を評価した研究としては、「L.Bao and S.S. Insille,: Activity recognition from user-annotated acceleration data, in Proc. of Pervasive 2004, vol. LNCS 3001, A. Ferscha and F. Mattern (Eds.), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, pp. 1-17, 2004.」(参考文献1)や、「N. Kern, B.Schiele, and A. Schmidt, “Multi-sensor activity context detection for wearable computing,” in European Symposium on Ambient Intelligence (EUSAI), Eindhoven, The Netherlands, Nov. 2003.」(参考文献2)が挙げられる。前者では、身体の5箇所に非対称に装着した加速度センサを用いて装着位置の評価を行い、右手首と左腿の2箇所だけでも20種類の日常行動の識別に対して約80%の識別結果を得ている。後者では、識別を行う行動ごとに上半身・下半身に分けて識別に用いる加速度センサの装着位置を変え、加速度センサの最適な装着位置の評価を行っている。   Here, in behavior identification using an acceleration sensor, it is also important to evaluate the mounting position of the acceleration sensor and the data sampling frequency at the time of data collection. For example, as a study of attaching acceleration sensors to multiple positions (parts) of the subject's body and evaluating the relationship with the recognition rate for the positions, “L.Bao and SS Insille ,: Activity recognition from user-annotated acceleration data, in Proc. of Pervasive 2004, vol. LNCS 3001, A. Ferscha and F. Mattern (Eds.), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, pp. 1-17, 2004. (Reference 1) “N. Kern, B. Schiele, and A. Schmidt,“ Multi-sensor activity context detection for wearable computing, ”in European Symposium on Ambient Intelligence (EUSAI), Eindhoven, The Netherlands, Nov. 2003.” (reference 2 ). In the former, the mounting position is evaluated using acceleration sensors that are mounted asymmetrically on five positions of the body, and about 80% of identification results are obtained with respect to identification of 20 kinds of daily activities in only two positions of the right wrist and left thigh. Have gained. In the latter, the optimum mounting position of the acceleration sensor is evaluated by changing the mounting position of the acceleration sensor used for identification for each action to be identified and dividing the upper body and the lower body.

また、加速度データを取得する際のサンプリング周波数に関して、識別率との関係を評価した研究も多様である。多くの研究では、サンプリング周波数を50Hz以上でデータの収集を行っている(参考文献1や参考文献3)。ただし、参考文献3は、「N. Ravi, N. Dandekar, P. Mysore, and M. L. Littman, : Activity recognition from accelerometer data, American association for artificial intelligence(www.aaai.org), July 2005.」である。また、「C. V. Bouten, K.T. Koekkoek, M. Verduin, R. Kodde, and J. D. Janssen, “A triaxial Accelerometer and portable data processing unit for the assessment of daily physical activity,” IEEE Trans. On Bio-Medical Eng., vol. 44, no. 3, pp 136-147, 1997.」(参考文献4)によれば、「歩く」、「走る」などの人の行動の計測には20Hz以上のサンプリング周波数が必要であるとの評価結果がある。一方、「川原 圭博,森川 博之,青山 友紀,“小型無線センサを用いたコンテキスト推定とそのアプリケーション,”特定非営利活動法人ウェアラブルコンピュータ研究開発機構,ウェアラブルコンピューティング研究会研究報告,vol. 1, no. 3, pp. 2-6, Dec. 2005.」(参考文献5)の研究においては、10Hz以下でサンプリングを行う2軸の加速度センサを1つ用い、100%近い識別率を得ている。   There are also various studies that evaluate the relationship between the sampling frequency and the identification rate when acquiring acceleration data. In many studies, data is collected at a sampling frequency of 50 Hz or higher (references 1 and 3). However, Reference 3 is “N. Ravi, N. Dandekar, P. Mysore, and ML Littman,: Activity recognition from accelerometer data, American association for artificial intelligence (www.aaai.org), July 2005.” . Also, “CV Bouten, KT Koekkoek, M. Verduin, R. Kodde, and JD Janssen,“ A triaxial Accelerometer and portable data processing unit for the assessment of daily physical activity, ”IEEE Trans. On Bio-Medical Eng., Vol. 44, no. 3, pp 136-147, 1997. (Ref. 4), it is necessary to have a sampling frequency of 20Hz or more to measure human behavior such as “walking” and “running”. There are evaluation results. On the other hand, “Akihiro Kawahara, Hiroyuki Morikawa, Yuki Aoyama,“ Context Estimation Using Small Wireless Sensors and its Applications, ”NPO Wearable Computer Research and Development Organization, Wearable Computing Research Group, Vol. 1, "No. 3, pp. 2-6, Dec. 2005." (Reference 5), a single biaxial acceleration sensor that samples at 10Hz or less is used, and a discrimination rate of nearly 100% is obtained. .

このように、過去の研究からも、識別する行動によって、有効な加速度センサ64の装着位置、および有効な加速度データのサンプリング周波数が相違することを確認することができる。   Thus, it can be confirmed from past studies that the effective mounting position of the acceleration sensor 64 and the sampling frequency of effective acceleration data are different depending on the action to be identified.

このため、この実施例では、場所毎に被験者が行い得る行動群から1の行動を識別するために、使用する複数の運動測定装置60(以下、「最適センサ集合」ということがある。)と、使用する複数の運動測定装置60に含まれる加速度センサ64の各々のサンプリング周波数(以下、「最適パラメータ」ということがある。)とを予め求めておき、被験者の(現在位置)場所を特定し、特定した場所に応じた最適センサ集合と最適パラメータとに従って得られた加速度データに基づいて被験者の行動を識別するようにしてある。   For this reason, in this embodiment, a plurality of motion measurement devices 60 (hereinafter sometimes referred to as “optimum sensor set”) used to identify one behavior from a group of behaviors that can be performed by the subject for each place. The sampling frequency (hereinafter sometimes referred to as “optimum parameter”) of each of the acceleration sensors 64 included in the plurality of motion measuring devices 60 to be used is obtained in advance, and the (current position) location of the subject is specified. The action of the subject is identified based on the acceleration data obtained according to the optimum sensor set and the optimum parameter corresponding to the specified place.

以下、最適センサ集合と最適パラメータとを決定(最適センサパラメータDB18を構築)する方法について説明すると共に、最適センサパラメータDB18すなわち決定した最適センサ集合と最適パラメータとを用いた被験者の行動識別方法について説明することにする。なお、上述したように、被験者の行動は予めモニタリングされており、センサDB14には、場所毎に、行動ラベルの付された加速度データが時系列に従って記憶されているとする。   Hereinafter, a method for determining an optimum sensor set and an optimum parameter (constructing an optimum sensor parameter DB 18) will be described, and a method for identifying a subject's action using the optimum sensor parameter DB 18, that is, the decided optimum sensor set and optimum parameters will be described. I will do it. As described above, it is assumed that the behavior of the subject is monitored in advance, and the acceleration data with the behavior label attached is stored in the sensor DB 14 in time series for each location.

簡単に説明すると、或る場所に対応する行動群についての加速度データから特徴量(特徴ベクトル)が抽出され、抽出された特徴ベクトルが主成分分析される。そして、主成分分析された結果、寄与率の大きい特徴量(要素)が選択され、選択された特徴量を有していない運動測定装置60が、使用する運動測定装置60の集合(センサ集合)から除外される。ただし、選択された特徴量を有していない加速度センサ64(運動測定装置60)が存在しない場合には、当該場所における最適センサ集合として、すべての運動測定装置60(60a−60f)の識別情報が取得される。   Briefly, a feature amount (feature vector) is extracted from acceleration data for an action group corresponding to a certain place, and the extracted feature vector is subjected to principal component analysis. Then, as a result of the principal component analysis, a feature amount (element) having a large contribution rate is selected, and the motion measurement device 60 that does not have the selected feature amount uses a set of motion measurement devices 60 (sensor set). Excluded from. However, when there is no acceleration sensor 64 (motion measurement device 60) that does not have the selected feature amount, the identification information of all the motion measurement devices 60 (60a-60f) is obtained as the optimum sensor set at the location. Is acquired.

また、選択された特徴量を有していない運動測定装置60が除外されると、除外された運動測定装置60を除く運動測定装置60(加速度センサ64)からの加速度データのみから特徴ベクトルが抽出され、主成分分析される。そして、寄与率の大きい特徴量が選択される。このような処理が、選択された特徴量を有していない運動測定装置60、すなわち除外する対象となる運動測定装置60が無くなるまで繰り返される。そして、除外対象とならなかった運動測定装置60の組み合わせが、当該場所における最適センサ集合として最適センサパラメータDB18に記憶される。   When the motion measuring device 60 that does not have the selected feature quantity is excluded, a feature vector is extracted only from acceleration data from the motion measuring device 60 (acceleration sensor 64) excluding the excluded motion measuring device 60. And principal component analysis. Then, a feature amount having a large contribution rate is selected. Such a process is repeated until there is no motion measurement device 60 that does not have the selected feature amount, that is, the motion measurement device 60 to be excluded. Then, the combination of the motion measurement devices 60 that has not been excluded is stored in the optimum sensor parameter DB 18 as the optimum sensor set at the location.

場所毎の最適センサ集合が決定されると、各最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置60の加速度センサ64の各々について、サンプリング周波数を変化させて、加速度データのリサンプリングを行う。次に、サンプリング周波数を変化させてリサンプリングした加速度データのそれぞれから特徴量を抽出する。そして、抽出した各特徴量についての識別エラーを計算し、識別エラーが最小となる場合の、加速度センサ64の各々に設定されたサンプリング周波数を、当該場所における最適パラメータとして最適センサパラメータDB18に記憶する。   When the optimum sensor set for each location is determined, the sampling frequency is changed for each of the acceleration sensors 64 of the plurality of motion measuring devices 60 included in each optimum sensor set, and the acceleration data is resampled. Next, feature amounts are extracted from each of the resampled acceleration data by changing the sampling frequency. Then, an identification error for each extracted feature quantity is calculated, and the sampling frequency set for each of the acceleration sensors 64 when the identification error is minimized is stored in the optimum sensor parameter DB 18 as the optimum parameter at that location. .

そして、サーバ12は、通過センサ80からの検出データに基づいて、被験者およびその現在位置を検出し、現在位置を含む場所に応じた最適センサ集合および最適パラメータを最適センサパラメータDB18から読み出し、当該被験者が装着する中継器40に送信する。したがって、中継器40では、使用する運動測定装置60が決定されるとともに、その使用する運動測定装置60における加速度データのサンプリング周波数が設定される。その後、サーバ12は、その中継器40から送信される加速度データを検出して、検出した加速度データから特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づいて、当該場所に応じた行動群から1の行動を識別する。   Then, the server 12 detects the subject and its current position based on the detection data from the passage sensor 80, reads out the optimum sensor set and the optimum parameter corresponding to the place including the current position from the optimum sensor parameter DB 18, and the subject Is transmitted to the repeater 40 attached. Therefore, in the repeater 40, the motion measurement device 60 to be used is determined, and the sampling frequency of acceleration data in the motion measurement device 60 to be used is set. Thereafter, the server 12 detects the acceleration data transmitted from the repeater 40, extracts the feature amount from the detected acceleration data, and selects one of the action groups corresponding to the location based on the extracted feature amount. Identify actions.

具体的には、サーバ12は、図9−図11に示すフロー図に従って、最適センサパラメータ学習処理を実行し、場所毎の最適センサ集合および最適パラメータを決定して、最適センサパラメータDB18を構築する。また、サーバ12は、図13に示すフロー図に従って、行動識別処理を実行する。一方、中継器40は、図14に示すフロー図に従って、データ送信処理を実行する。   Specifically, the server 12 executes the optimum sensor parameter learning process according to the flowcharts shown in FIGS. 9 to 11, determines the optimum sensor set and the optimum parameter for each location, and constructs the optimum sensor parameter DB 18. . Moreover, the server 12 performs an action identification process according to the flowchart shown in FIG. On the other hand, the repeater 40 executes data transmission processing according to the flowchart shown in FIG.

図9に示すように、サーバ12は、最適センサパラメータ学習処理を開始すると、ステップS1で、知識DB16から学習用データセットを読み込む。具体的には、サーバ12は、1または複数の被験者の行動記録として、当該被験者の場所、および当該被験者に装着された運動測定装置60で検出された加速度データをセンサDB14から読み込む。なお、この学習用データセットでは、加速度データに対応した行動(行動ラベル)が付与されている。   As shown in FIG. 9, when the optimal sensor parameter learning process is started, the server 12 reads a learning data set from the knowledge DB 16 in step S1. Specifically, the server 12 reads from the sensor DB 14 acceleration data detected by the motion measurement device 60 attached to the subject and the location of the subject as behavior records of one or more subjects. In this learning data set, an action (behavior label) corresponding to the acceleration data is given.

次に、ステップS3では、位置Li∈{L1,L2,…,LNL}を選択する。この位置Liには、全ての位置(場所)のラベル(識別情報)が記述される。詳細な説明は省略するが、位置Liは、行動識別システム10の管理者ないし使用者によって予め決定され、知識DB16に記憶されている。   Next, in step S3, the position Liε {L1, L2,..., LNL} is selected. In this position Li, labels (identification information) of all positions (places) are described. Although detailed description is omitted, the position Li is determined in advance by an administrator or user of the behavior identification system 10 and stored in the knowledge DB 16.

そして、ステップS5では、変数iが最大値NLを超えているか(i>NL)どうかを判断する。つまり、位置Liに含まれる全ての位置について、後述する行動識別用センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiを求めたかどうかを判断する。 In step S5, it is determined whether the variable i exceeds the maximum value NL (i> NL). That is, it is determined whether or not an action identification sensor set S * Li and an optimum parameter Θ * Li described later have been obtained for all positions included in the position Li.

ステップS5で“YES”であれば、つまり変数iが最大値NLを超えている場合には、そのまま最適センサパラメータ学習処理を終了する。一方、ステップS5で“NO”であれば、つまり変数iが最大値NL以下であれば、ステップS7で、数1に示すような行動A(Li)を読み出す。ここで、行動A(Li)は、位置Liにおいて被験者が取り得る行動群(行動クラス)に含まれる行動ラベルであり、予め知識DB16に記憶されている。一例を図7および図8を用いて説明すると、位置Liが「眼科診察室」である場合には、被験者の取り得る行動群として、「歩行・移動」、「書類作業」、「眼科診察補助」、「眼科診察補助準備」、「衛生処理」、「患者移送」の6種類の行動ラベル{a1,a2,a3,a4,a5,a6}が行動A(Li)に含まれる。   If “YES” in the step S5, that is, if the variable i exceeds the maximum value NL, the optimum sensor parameter learning process is ended as it is. On the other hand, if “NO” in the step S5, that is, if the variable i is equal to or less than the maximum value NL, the action A (Li) as shown in the equation 1 is read in a step S7. Here, the action A (Li) is an action label included in an action group (behavior class) that can be taken by the subject at the position Li, and is stored in the knowledge DB 16 in advance. An example will be described with reference to FIG. 7 and FIG. 8. When the position Li is “ophthalmic examination room”, the behavior groups that the subject can take are “walking / moving”, “document work”, “ophthalmic examination assistance”. The action A (Li) includes six types of action labels {a1, a2, a3, a4, a5, a6}, “preparation for ophthalmic examination”, “hygiene processing”, and “patient transfer”.

[数1]
A(Li)={a1,a2,…,aNLi}
続くステップS9では、全センサ集合を集合Sとして読み出す。この実施例では、全センサ集合は、運動測定装置60a−60dを意味し、集合(センサ集合)Sは、運動測定装置60a−60dについての識別情報の集合を意味する。図11に示すように、次のステップS11では、読み込んだ行動ラベルに対応する加速度データZ(S,A(Li))を読み込む。さらに、ステップS13では、サーバ12は、最適センサ集合を決定するための特徴量を算出する。
[Equation 1]
A (Li) = {a1, a2,..., ANLi}
In subsequent step S9, all sensor sets are read out as set S. In this embodiment, the total sensor set means the motion measuring devices 60a-60d, and the set (sensor set) S means a set of identification information about the motion measuring devices 60a-60d. As shown in FIG. 11, in the next step S11, acceleration data Z (S, A (Li)) corresponding to the read action label is read. Further, in step S13, the server 12 calculates a feature amount for determining the optimum sensor set.

加速度データから特徴量を抽出する際には、たとえば、時系列のデータ(加速度データ)を一定時間のスライディング・ウィンドウに分割し、そのウィンドウ毎に特徴量を求める。なお、この特徴量を求める手法は、上記の参考文献1に開示されているため、これを参照されたい。また、加速度データのサンプリング周波数とウィンドウ内のサンプル数のパラメータは、参考文献2と同様に設定され、50Hzのデータを行動毎に128サンプルずつ重複する256サンプルのウィンドウで分割する。したがって、1つのウィンドウ長は5.120秒となる。図12にスライディング・ウィンドウに分割する方法の一例を示す。各ウィンドウは点線枠で示される。ただし、図12においては、分かり易くするため、右腕に装着された運動測定装置60における加速度センサ64のみを示してあり、さらに、隣接するウィンドウを、縦方向および横方向に少しずらして表示してある。   When extracting feature values from acceleration data, for example, time-series data (acceleration data) is divided into sliding windows of a fixed time, and the feature values are obtained for each window. In addition, since the method of calculating | requiring this feature-value is disclosed by said reference document 1, please refer this. The parameters of the sampling frequency of acceleration data and the number of samples in the window are set in the same manner as in Reference 2, and 50 Hz data is divided into 256 sample windows that overlap by 128 samples for each action. Therefore, one window length is 5.120 seconds. FIG. 12 shows an example of a method of dividing into sliding windows. Each window is indicated by a dotted frame. However, in FIG. 12, for the sake of clarity, only the acceleration sensor 64 in the motion measuring device 60 attached to the right arm is shown, and the adjacent windows are displayed with a slight shift in the vertical and horizontal directions. is there.

この実施例では、加速度に基づいて、ウィンドウ毎に、平均、標準偏差、エネルギ、周波数領域エントロピおよび相関係数の5種類の特徴量が算出される。これらは、上記の参考文献1および参考文献3の研究において用いられた特徴量である。平均と標準偏差とは、それぞれ、各軸の加速度の平均と標準偏差とである。また、エネルギは、各軸の加速度にFFT(高速フーリエ変換)を行い、振幅の2乗の合計として求めた。ただし、直流成分と折り返しの部分は除く。1つの軸の加速度のFFTの振幅成分をF,F,F,…とすると、エネルギは数2で求められる。ただし、wはウィンドウ内のサンプル数(この実施例では、256)である。 In this embodiment, five types of feature quantities of average, standard deviation, energy, frequency domain entropy, and correlation coefficient are calculated for each window based on the acceleration. These are the feature quantities used in the studies of the above Reference 1 and Reference 3. The average and standard deviation are the average and standard deviation of the acceleration of each axis, respectively. The energy was obtained as the sum of the square of the amplitude by performing FFT (Fast Fourier Transform) on the acceleration of each axis. However, the DC component and the folded part are excluded. When the FFT amplitude components of the acceleration of one axis are F 1 , F 2 , F 3 ,..., The energy is obtained by Equation 2. Here, w is the number of samples in the window (256 in this embodiment).

[数2]

Figure 2009134590
[Equation 2]

Figure 2009134590

周波数領域エントロピ(以下、単に「エントロピ」ということがある)は、確率分布pに基づいて求められる。確率分布pは、数3に示すように、FFT成分Fから直流成分と折り返しの部分を除いたものを、全成分の総和で正規化することによって求められる。 The frequency domain entropy (hereinafter sometimes simply referred to as “entropy”) is obtained based on the probability distribution p. As shown in Equation 3, the probability distribution p is obtained by normalizing the FFT component F i excluding the DC component and the folded portion with the sum of all components.

[数3]

Figure 2009134590
[Equation 3]

Figure 2009134590

これより、エントロピは、数4に従って求められる。   Thus, entropy is obtained according to Equation 4.

[数4]

Figure 2009134590
[Equation 4]

Figure 2009134590

相関係数は、2軸間の加速度に関する相関係数である。このとき対象とする2軸は、1つの加速度センサ32内の組み合わせだけでなく、任意の2つの加速度センサ32に跨った組み合わせも含まれる。(x,y)を或る軸の加速度を持つベクトルとし、cov(x,y)をxとyとの共分散、σx,σyをx,yそれぞれの標準偏差としたとき、x‐y間の相関係数corr(x,y)は数5で定義される。   The correlation coefficient is a correlation coefficient related to acceleration between two axes. At this time, the target two axes include not only combinations within one acceleration sensor 32 but also combinations straddling arbitrary two acceleration sensors 32. When (x, y) is a vector having an acceleration of a certain axis, cov (x, y) is a covariance of x and y, and σx and σy are standard deviations of x and y, respectively, between xy The correlation coefficient corr (x, y) is defined by Equation 5.

[数5]

Figure 2009134590
[Equation 5]

Figure 2009134590

このようにして算出した特徴量は、特徴ベクトルXの各要素となり、数6に示すようなk次元の特徴ベクトルXが求められる。   The feature quantity calculated in this way becomes each element of the feature vector X, and a k-dimensional feature vector X as shown in Equation 6 is obtained.

[数6]
X={X1,X2,…,Xk}
図10に戻って、続くステップS15では、特徴ベクトルXを主成分分析し、寄与率が閾値τよりも大きい特徴を選択する。この選択された特徴ベクトルXrは数7で示される。
[Equation 6]
X = {X1, X2,..., Xk}
Returning to FIG. 10, in the subsequent step S <b> 15, the feature vector X is subjected to principal component analysis, and a feature having a contribution ratio larger than the threshold τ is selected. This selected feature vector Xr is expressed by Equation 7.

[数7]
Xr={Xr1,Xr2,…Xrk} (rk<k)
なお、数7からも分かるように、特徴ベクトルXrは、選択されたrk個の特徴量で表わされる。ここで、上述したように、特徴量は5種類であるが、各加速度の軸毎に特徴量を求めるとともに、相関係数については、2つの異なる各軸間の全ての組み合わせについての相関を求めることにより、特徴ベクトルXは求められる。このため、たとえば、4つの加速度センサ64で検出された加速度を用いる場合には、「平均」、「標準偏差」、「エネルギ」および「エントロピ」のそれぞれについては12(3軸×4)個の特徴量が求められ、相関係数については66(12=12×11/2)個の特徴量が求められる。つまり、この場合の特徴ベクトルXは114次元となる。このとき、変数k=114となる。ただし、相関係数は、4つの加速度センサ64の各軸の加速度(12軸の加速度)について、他の軸の加速度との相関関係を求めている。
[Equation 7]
Xr = {Xr1, Xr2,... Xrk} (rk <k)
As can be seen from Equation 7, the feature vector Xr is represented by the selected rk feature quantities. Here, as described above, there are five types of feature amounts, but the feature amount is obtained for each axis of acceleration, and the correlation coefficient is obtained for all combinations between two different axes. Thus, the feature vector X is obtained. Therefore, for example, when using the acceleration detected by the four acceleration sensors 64, 12 (3 axes × 4) pieces of “average”, “standard deviation”, “energy”, and “entropy” are used. A feature amount is obtained, and 66 ( 12 C 2 = 12 × 11/2) feature amounts are obtained as correlation coefficients. That is, the feature vector X in this case has 114 dimensions. At this time, the variable k = 114. However, the correlation coefficient obtains the correlation between the acceleration of each axis (the acceleration of 12 axes) of the four acceleration sensors 64 and the acceleration of the other axes.

また、特徴ベクトルXを主成分分析すると、固有値の大きい順で、第1主成分から第k主成分までの固有値λi(i=1,2,…,k)が算出される。このとき、寄与率は、各固有値を固有値の合計値で割ったもの(百分率)と定義される。つまり、各固有値λiの寄与率は数8で示される。   When the principal component analysis is performed on the feature vector X, eigenvalues λi (i = 1, 2,..., K) from the first principal component to the kth principal component are calculated in descending order of the eigenvalues. At this time, the contribution rate is defined as a value (percentage) obtained by dividing each eigenvalue by the total value of the eigenvalues. That is, the contribution ratio of each eigenvalue λi is expressed by Equation 8.

[数8]

Figure 2009134590
[Equation 8]

Figure 2009134590

この寄与率の値が閾値ηを超えるか否かを判断して、特徴ベクトルXrを求めている。たとえば、閾値ηは1(%)に決定される。固有値λiが大きいほど、主成分得点の分散が大きく、各固有値λiに対応する(属する)固有ベクトル(元の特徴軸の重み付け合成特徴ベクトル)が全特徴空間を説明する力が大きい(情報量が多い)。しかし、固有値λiが極端に小さい特徴軸は、全特徴空間を説明する力が小さいため、無くても良いと言える。したがって、特徴ベクトルXから固有値λiの小さい特徴軸(特徴量)を削除することにより、次元の少ない特徴ベクトルXrに圧縮しているのである。   The feature vector Xr is obtained by determining whether or not the value of the contribution rate exceeds the threshold value η. For example, the threshold η is determined to be 1 (%). The greater the eigenvalue λi, the greater the variance of the principal component scores, and the greater the eigenvector (weighted composite feature vector of the original feature axis) corresponding to (belonging to) each eigenvalue λi is to explain the entire feature space (the amount of information is large). ). However, it can be said that the feature axis having an extremely small eigenvalue λi is not necessary because the force explaining the entire feature space is small. Therefore, by deleting the feature axis (feature amount) having a small eigenvalue λi from the feature vector X, the feature vector Xr is compressed to the feature vector Xr with less dimensions.

なお、この実施例では、寄与率を用いて、特徴ベクトルXrを求めるようにしてあるが、累積寄与率を用いるようにしてもよい。ここで、累積寄与率は、寄与率を第1主成分から順に累積したものをいう。この場合、たとえば、閾値ηは95(%)に決定され、第1主成分からこの閾値ηを超える最小の第mk主成分(mk≦k)までを採用した特徴ベクトルXrが生成される。   In this embodiment, the feature vector Xr is obtained using the contribution rate, but the cumulative contribution rate may be used. Here, the cumulative contribution rate means the contribution rate accumulated in order from the first principal component. In this case, for example, the threshold value η is determined to be 95 (%), and a feature vector Xr that employs the first principal component to the smallest mk principal component (mk ≦ k) exceeding the threshold η is generated.

図10に戻って、次のステップS17では、特徴ベクトルXrに使用していないセンサ集合Smを求める。つまり、特徴ベクトルXに要素が存在するが、特徴ベクトルXrに要素が存在しない運動測定装置60(加速度センサ64)を検出するのである。そして、ステップS19では、センサ集合Smが空集合φであるかどうかを判断する。   Returning to FIG. 10, in the next step S17, a sensor set Sm not used for the feature vector Xr is obtained. That is, the motion measuring device 60 (acceleration sensor 64) that has an element in the feature vector X but does not have an element in the feature vector Xr is detected. In step S19, it is determined whether the sensor set Sm is an empty set φ.

ステップS19で“NO”であれば、つまりセンサ集合Smが空集合φでなければ、ステップS21で、センサ集合Sを更新する(S=S−Sm)。つまり、行動の識別に使用する運動測定装置60の数が削減される。その後、ステップS11に戻る。一方、ステップS19で“YES”であれば、つまりセンサ集合Smが空集合φであれば、図12に示すように、ステップS23で、センサ集合Sを最適センサ集合SLiとして決定する。 If “NO” in the step S19, that is, if the sensor set Sm is not the empty set φ, the sensor set S is updated in a step S21 (S = S−Sm). That is, the number of motion measurement devices 60 used for action identification is reduced. Then, it returns to step S11. On the other hand, if “YES” in the step S19, that is, if the sensor set Sm is an empty set φ, the sensor set S is determined as the optimum sensor set S * Li in a step S23 as shown in FIG.

続いて、ステップS25では、センサパラメータ空間からパラメータ集合ΘLiを選択する。ここで、上述したように、パラメータ集合ΘLiは、使用する運動測定装置60の加速度センサ64に設定するサンプリング周波数の組み合わせがすべて含まれる。この実施例では、最適センサ集合が示す複数の運動測定装置60の加速度センサ64の各々について、サンプリング周波数を50Hz,25Hz,12.5Hz,6.25Hz,3.125Hzの5段階で変化させる場合のすべての組み合わせが含まれる。   Subsequently, in step S25, a parameter set ΘLi is selected from the sensor parameter space. Here, as described above, the parameter set ΘLi includes all combinations of sampling frequencies set in the acceleration sensor 64 of the motion measuring apparatus 60 to be used. In this embodiment, the sampling frequency is changed in five stages of 50 Hz, 25 Hz, 12.5 Hz, 6.25 Hz, and 3.125 Hz for each of the acceleration sensors 64 of the plurality of motion measuring devices 60 indicated by the optimum sensor set. All combinations are included.

続くステップS27では、選択したパラメータ集合ΘLiで、最適センサ集合SLiの加速度データをリサンプリングする。そして、ステップS29では、リサンプリングした最適センサ集合SLiの加速度データのそれぞれから特徴を抽出する。なお、特徴ベクトルの各要素(特徴量)は、上述した特徴ベクトルXrと同様である。また、特徴計算を行う際、サンプリング周波数によってウィンドウ中に含まれるサンプル数が異なるが、ウィンドウサイズ長を一定に保つことにより、サンプル数を可変としている。 In the subsequent step S27, the acceleration data of the optimal sensor set S * Li is resampled with the selected parameter set ΘLi. In step S29, a feature is extracted from each of the acceleration data of the resampled optimum sensor set S * Li. Each element (feature amount) of the feature vector is the same as the feature vector Xr described above. When performing feature calculation, the number of samples included in the window differs depending on the sampling frequency, but the number of samples is variable by keeping the window size length constant.

次に、ステップS31では、識別器Cを用いて識別エラーを計算する。行動ラベルの識別手法については、各行動ラベルに対し、ステップS29で抽出したスライディング・ウィンドウの特徴量を用いて教師あり学習を適用する。たとえば、図示は省略するが、各サンプリング周波数における特徴量を特徴空間にマッピングし、特徴空間上で分布(クラスタ)を形成する。そのクラスタを、たとえば周知のSVM(Support Vector Machine)などの識別器によって、各行動ラベルに分類する。   Next, in step S31, an identification error is calculated using the classifier C. As for the action label identification method, supervised learning is applied to each action label using the sliding window feature amount extracted in step S29. For example, although illustration is omitted, the feature quantity at each sampling frequency is mapped to the feature space, and a distribution (cluster) is formed on the feature space. The cluster is classified into each action label by a discriminator such as a well-known SVM (Support Vector Machine).

なお、多クラスのSVMの構築の際には、各クラスを他の個々のクラスと判別するペアワイズ識別器をクラス数分訓練することで行う。この実施例では、SMO(Sequential Minimal Optimization)法を用い、カーネル関数として1次元の多項式カーネルを用いた。ただし、SMO法については、「S. S. Keerthi, S. K, Shevade, C. Bhattacharyya, K. R. K, Murthy :Improvements to Platt’s SMO Algorithm for SVM Classifier Design, Neural Computation, 13(3), pp.637-649, 2001.」(参考文献7)に開示されている。   When constructing a multi-class SVM, training is performed by training a pair-wise discriminator for discriminating each class from other individual classes for the number of classes. In this embodiment, an SMO (Sequential Minimal Optimization) method is used, and a one-dimensional polynomial kernel is used as a kernel function. However, regarding the SMO method, “SS Keerthi, S. K, Shevade, C. Bhattacharyya, KR K, Murthy: Improvements to Platt's SMO Algorithm for SVM Classifier Design, Neural Computation, 13 (3), pp. 637-649, 2001 "(reference 7).

続くステップS33では、全パラメータ空間を探索したかを判断する。ステップS33で“NO”であれば、つまり全パラメータ空間を探索していなければ、ステップS25に戻り、センサパラメータ空間から他のパラメータ集合ΘLiを選択する。一方、ステップS33で“YES”であれば、つまり全パラメータ空間を探索した場合には、そのままステップS35で、識別エラーが最小となるパラメータ集合ΘLiを最適パラメータΘLiとして決定する。 In a succeeding step S33, it is determined whether or not the entire parameter space has been searched. If “NO” in the step S33, that is, if the entire parameter space is not searched, the process returns to the step S25 to select another parameter set ΘLi from the sensor parameter space. On the other hand, if “YES” in the step S33, that is, if the entire parameter space is searched, the parameter set ΘLi that minimizes the identification error is determined as the optimum parameter Θ * Li as it is in a step S35.

そして、ステップS37で、位置Liにおける最適センサ集合SLiと最適パラメータΘLiとを、最適センサパラメータDB18に保存して、図9に示したステップ3に戻る。つまり、ステップS37では、サーバ12は、最適センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiを位置Liの各々に対応付けて最適センサパラメータDB18に記憶するのである。 In step S37, the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ * Li at the position Li are stored in the optimum sensor parameter DB 18, and the process returns to step 3 shown in FIG. That is, in step S37, the server 12 stores the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ * Li in the optimum sensor parameter DB 18 in association with each position Li.

図13は、上述したように、サーバ12の行動識別処理を示すフロー図である。図13に示すように、サーバ12は、行動識別処理を開始すると、ステップS51で、通過センサ80から送信された検出データ(受光モジュールIDおよび送信機ID)を受信し、知識DB16を参照して、被験者およびその存在する場所(現在位置)を特定する。   FIG. 13 is a flowchart showing the action identification process of the server 12 as described above. As shown in FIG. 13, when starting the action identification process, the server 12 receives the detection data (light receiving module ID and transmitter ID) transmitted from the passage sensor 80 in step S51, and refers to the knowledge DB 16. Identify the subject and the location (current position) where the subject exists.

そして、ステップS53で、検出した被験者の位置Liに対応する最適センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiを最適センサパラメータDB18から読み込む。続くステップS55で、最適センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiを中継器40に送信する。 In step S53, the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ * Li corresponding to the detected position Li of the subject are read from the optimum sensor parameter DB 18. In the following step S55, the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ * Li are transmitted to the repeater 40.

次に、ステップS57では、ステップS55で最適センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiを送信した中継器40からの加速度データを受信したかどうかを判断する。なお、中継器40から送信される加速度データは、上述したように、たとえば最適センサ集合SLiに含まれる運動測定装置60の各々の加速度センサ64が最適パラメータΘLiに従うサンプリング周波数で検出した場合の加速度データである。ステップS57で“NO”であれば、つまり加速度データを受信していなければ、中継器40から加速度データの送信があるまで待機する。一方、ステップS57で“YES”であれば、つまり加速度データを受信すれば、そのままステップS59で、加速度データから特徴を抽出する。 Next, in step S57, it is determined whether or not the acceleration data from the repeater 40 that has transmitted the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ * Li in step S55 has been received. As described above, the acceleration data transmitted from the repeater 40 is detected by each acceleration sensor 64 of the motion measuring device 60 included in the optimum sensor set S * Li, for example, at a sampling frequency according to the optimum parameter Θ * Li. Acceleration data in the case. If “NO” in the step S57, that is, if the acceleration data is not received, the process waits until the acceleration data is transmitted from the repeater 40. On the other hand, if “YES” in the step S57, that is, if acceleration data is received, a feature is extracted from the acceleration data as it is in a step S59.

ステップS59では、ステップS57で受信した加速度データを用いて特徴を抽出し、数9に示すような特徴ベクトルXaが求められる。   In step S59, features are extracted using the acceleration data received in step S57, and a feature vector Xa as shown in Equation 9 is obtained.

[数9]
Xa={Xa1,Xa2,…,XaM}
次にステップS61では、行動識別処理を実行する(ωa=classify_action(Xa))。たとえば、行動クラス毎に、行動クラスに含まれる各行動ラベルについての特徴量(ここでは、説明の都合上、「基準の行動特徴量」という。)を特徴空間にマッピングしたデータ(マッピングデータ)を予め知識DB16に記憶しておく。そして、さらに、位置Liに応じた行動クラスを識別するためのクラス分類器を学習しておき、これらを用いて、今回算出した特徴量(ここでは、説明の都合上、「今回の行動特徴量」という。)を識別した行動ラベルを被験者の行動として識別(特定)する。
[Equation 9]
Xa = {Xa1, Xa2,..., XaM}
Next, in step S61, action identification processing is executed (ωa = classify_action (Xa)). For example, for each behavior class, data (mapping data) obtained by mapping a feature amount (here, “reference behavior feature amount” for convenience of explanation) for each behavior label included in the behavior class into a feature space is used. Store in advance in the knowledge DB 16. Further, a class classifier for identifying an action class corresponding to the position Li is learned, and using these, the feature amount calculated this time (here, for the convenience of explanation, “the current feature feature amount” ") Is identified (specified) as the subject's behavior.

続くステップS63では、行動識別結果ωaを出力する。たとえば、行動識別結果ωaを、サーバ12に接続されたモニタ(図示せず)にテキスト表示したり、同じくサーバ12に接続されたスピーカ(図示せず)に音声で出力したり、或いはそれら両方の手段で出力したりする。ただし、行動識別結果ωaを他の端末(コンピュータや電話機)に電子メールで送信(出力)するようにしてもよい。また、行動識別結果ωaを単に出力するのみならず、今回検出した加速度データにラベリングするようにしてもよい。   In subsequent step S63, the action identification result ωa is output. For example, the action identification result ωa is displayed as text on a monitor (not shown) connected to the server 12, or is output as a voice to a speaker (not shown) also connected to the server 12. Or output by means. However, the action identification result ωa may be transmitted (output) by e-mail to another terminal (computer or telephone). In addition to simply outputting the action identification result ωa, the acceleration data detected this time may be labeled.

次の、ステップS65では、その識別結果(位置および行動)を行動記録DB20に保存する。そして、ステップS67では、行動識別処理を終了するかどうかを判断する。ここでは、ユーザからの終了指示が入力されたり、所望する全ての加速度データについての処理を終了したりしたかどうかを判断するのである。ステップS67で“NO”であれば、つまり行動識別処理の終了でなければ、そのままステップS51に戻って、新しく通過センサ80から受信したIDを参照して被験者の位置Liを検出し、行動識別処理を実行する。一方、ステップS67で“YES”であれば、つまり行動識別処理の終了であれば、そのまま行動識別処理を終了する。   In the next step S65, the identification result (position and action) is stored in the action record DB 20. In step S67, it is determined whether or not to end the action identification process. Here, it is determined whether or not an end instruction from the user has been input, or processing for all desired acceleration data has been completed. If “NO” in the step S67, that is, if the action identifying process is not ended, the process returns to the step S51 as it is, the position Li of the subject is detected with reference to the ID newly received from the passage sensor 80, and the action identifying process is performed. Execute. On the other hand, if “YES” in the step S67, that is, if the action identification process is ended, the action identification process is ended as it is.

図14は、上述したように、中継器40のデータ送信処理を示すフロー図である。図14に示すように、中継器40は、データ送信処理を開始すると、ステップS81で、サーバ12から最適センサ集合および最適パラメータを受信したかどうかを判断する。なお、サーバ12から受信する最適センサ集合および最適パラメータとは、上述したように、図13に示すS55でサーバ12から送信される被験者の位置Liに対応する最適センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiである。 FIG. 14 is a flowchart showing the data transmission process of the repeater 40 as described above. As shown in FIG. 14, when the data transmission process is started, the repeater 40 determines whether or not the optimal sensor set and the optimal parameter are received from the server 12 in step S81. The optimum sensor set and optimum parameters received from the server 12 are the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ corresponding to the subject position Li transmitted from the server 12 in S55 shown in FIG. * Li.

ステップS81で“NO”であれば、つまり最適センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiを受信していなければ、そのままステップS87に進む。つまり、かかる場合には、使用する運動測定装置60(加速度センサ64)およびそのサンプリング周波数を設定(変更)しない。 If “NO” in the step S81, that is, if the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ * Li are not received, the process proceeds to a step S87 as it is. That is, in such a case, the motion measuring device 60 (acceleration sensor 64) to be used and its sampling frequency are not set (changed).

一方、ステップS81で“YES”であれば、つまり最適センサ集合SLiおよび最適パラメータΘLiを受信すれば、ステップS83で、最適センサ集合に含まれない運動測定装置60の加速度データの送信を休止させる。たとえば、中継器40は、最適センサ集合に含まれない運動測定装置60に加速度データの送信を休止させるためのコマンド(休止コマンド)を送信し、最適センサ集合に含まれる運動想定装置60に加速度データの送信を開始(または再開)させるコマンド(開始コマンド)を送信する。したがって、運動測定装置60のCPU62は、休止コマンドを受けると、次回開始コマンドを受けるまで、加速度データの送信を休止する。ただし、休止コマンドを受信した場合には、運動測定装置60をスニフモードで動作させるようにしてもよい。ここで、スニフモードとは、一定時間間隔(スニフ間隔)でのみ送受信を行い、そのほかの時間は電力消費を抑えるBluetooth特有の低消費電力モードである。 On the other hand, if “YES” in the step S81, that is, if the optimum sensor set S * Li and the optimum parameter Θ * Li are received, the acceleration data of the motion measuring device 60 not included in the optimum sensor set is transmitted in a step S83. To pause. For example, the repeater 40 transmits a command (pause command) for pausing the transmission of acceleration data to the motion measurement device 60 not included in the optimal sensor set, and the acceleration data to the motion assumption device 60 included in the optimal sensor set. A command (start command) for starting (or resuming) transmission of is transmitted. Therefore, when receiving the pause command, the CPU 62 of the motion measuring device 60 pauses the transmission of acceleration data until the next start command is received. However, when the pause command is received, the motion measuring device 60 may be operated in the sniff mode. Here, the sniff mode is a low power consumption mode peculiar to Bluetooth that performs transmission / reception only at a constant time interval (sniff interval) and suppresses power consumption during other times.

ステップS83では、中継器40は、最適センサ集合SLiに含まれない運動測定装置60に加速度データの送信を休止させる。具体的には、運動測定装置60をスニフモードへ切り換える。なお、スニフモードとは、一定時間間隔(スニフ間隔)でのみ送受信を行い、そのほかの時間は電力消費を抑えるBluetooth特有の低消費電力モードである。 In step S83, the repeater 40 causes the motion measurement device 60 not included in the optimum sensor set S * Li to stop transmitting acceleration data. Specifically, the motion measuring device 60 is switched to the sniff mode. The sniff mode is a low power consumption mode peculiar to Bluetooth that performs transmission / reception only at a constant time interval (sniff interval) and suppresses power consumption during other times.

続くステップS85では、中継器40は、最適センサ集合SLiに含まれる運動測定装置60のパラメータを最適パラメータに設定する。具体的には、中継器40は、最適センサ集合SLiに含まれる運動測定装置60(加速度センサ64)のサンプリング周波数を、最適パラメータΘLiが示すサンプリング周波数に設定する。 In the subsequent step S85, the repeater 40 sets the parameters of the motion measuring device 60 included in the optimal sensor set S * Li as the optimal parameters. Specifically, the repeater 40 sets the sampling frequency of the motion measurement device 60 (acceleration sensor 64) included in the optimum sensor set S * Li to the sampling frequency indicated by the optimum parameter Θ * Li.

そして、ステップS87で加速度データを取得する。ここでは、使用する運動測定装置60に含まれる加速センサ64であって、サンプリング周波数の設定された加速度センサ64からの加速度データが検出される。なお、最適センサや最適パラメータが設定されていない場合には、すべての運動計測装置60の加速センサ64から予め所定されたサンプリング周波数(たとえば、50Hz)で検出された加速データが取得される。   In step S87, acceleration data is acquired. Here, acceleration data is detected from the acceleration sensor 64 included in the motion measuring device 60 to be used, and the sampling frequency is set. When the optimum sensor and the optimum parameter are not set, acceleration data detected at a predetermined sampling frequency (for example, 50 Hz) is acquired from the acceleration sensors 64 of all the motion measurement devices 60.

続くステップS89で、一定時間(たとえば、上述したスライディング・ウィンドウに相当する時間長)が経過したかどうか、すなわち行動を識別するのに十分な量の加速度データを取得したかどうかを判断する。なお、図示は省略するが、中継器40の内部タイマによって、加速度データの取得を開始してからの経過時間はカウントされる。ステップS89で“NO”であれば、つまり一定時間が経過していなければ、同じステップS89に戻る。一方、ステップS89で“YES”であれば、つまり一定時間が経過すれば、ステップS91で、その一定時間分の加速度データをサーバ12に送信して、ステップS81に戻る。   In a succeeding step S89, it is determined whether or not a certain time (for example, the length of time corresponding to the sliding window described above) has elapsed, that is, whether or not a sufficient amount of acceleration data has been acquired to identify the action. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the elapsed time after starting acquisition of acceleration data is counted by the internal timer of the repeater 40. If “NO” in the step S89, that is, if a predetermined time has not elapsed, the process returns to the same step S89. On the other hand, if “YES” in the step S89, that is, if a certain time elapses, the acceleration data for the certain time is transmitted to the server 12 in a step S91, and the process returns to the step S81.

この実施例によれば、被験者が存在する場所に応じて決定される最適センサ集合および最適パラメータに従って、当該被験者に装着された複数の運動測定装置から得られる加速度データに基づいて行動を識別するので、被験者の複雑な行動をより正確に識別することができる。   According to this embodiment, the action is identified based on the acceleration data obtained from the plurality of motion measurement devices attached to the subject according to the optimum sensor set and the optimum parameter determined according to the place where the subject exists. The complex behavior of the subject can be identified more accurately.

また、この実施例によれば、中継器40は、被験者の現在位置に応じて、最適センサ集合に含まれない運動測定装置60に加速度データの送信を休止させる。これにより、運動測定装置60の無駄な電力消費を無くすことができる。したがって、使用する電池の寿命ないし一度の充電により駆動する時間を可及的長くすることができる。   Further, according to this embodiment, the repeater 40 causes the motion measurement device 60 that is not included in the optimum sensor set to stop transmitting acceleration data according to the current position of the subject. Thereby, useless power consumption of the motion measuring device 60 can be eliminated. Therefore, the life of the battery to be used or the driving time by one charge can be made as long as possible.

同様に、場所に応じて、加速度センサのサンプリング周波数を最適な値に設定するので、すべての加速度センサを常に高い周波数で駆動させている場合に比べて、加速度センサ(運動測定装置)の電力消費を抑えることができる。   Similarly, since the sampling frequency of the acceleration sensor is set to an optimal value depending on the location, the power consumption of the acceleration sensor (motion measurement device) is higher than when all acceleration sensors are always driven at a high frequency. Can be suppressed.

なお、この実施例では、場所毎に対応付けた最適センサ集合および最適パラメータが最適センサパラメータDB18に記憶されており、被験者が存在する場所に応じて決定される最適センサ集合および最適パラメータの両方に従って、当該被験者に装着された複数の運動測定装置60から得られる加速度データに基づいて行動を識別したが、これに限定される必要はない。たとえば、場所毎に対応付けた最適センサ集合のみを最適センサパラメータDB18に記憶しておき、被験者が存在する場所に応じて決定される最適センサ集合のみ従って、最適センサ集合に含まれる運動測定装置60から得られる加速度データに基づいて行動を識別することもできる。また同様に、場所毎に対応付けた最適パラメータのみを最適センサパラメータDB18に記憶しておき、被験者が存在する場所に応じて決定される最適パラメータにのみ従って、当該被験者に装着された全ての運動測定装置60のパラメータを最適パラメータに設定して、その運動測定装置60から得られる加速度データに基づいて行動を識別することもできる。   In this embodiment, the optimum sensor set and the optimum parameter associated with each place are stored in the optimum sensor parameter DB 18, and according to both the optimum sensor set and the optimum parameter determined according to the place where the subject exists. Although the behavior is identified based on the acceleration data obtained from the plurality of motion measurement devices 60 attached to the subject, it is not necessary to be limited to this. For example, only the optimum sensor set associated with each place is stored in the optimum sensor parameter DB 18 and only the optimum sensor set determined according to the place where the subject exists is determined. Therefore, the motion measuring device 60 included in the optimum sensor set is used. The behavior can also be identified based on the acceleration data obtained from. Similarly, only the optimum parameters associated with each location are stored in the optimum sensor parameter DB 18, and all the exercises attached to the subject according to only the optimum parameters determined according to the location where the subject exists. It is also possible to set a parameter of the measuring device 60 as an optimum parameter and identify an action based on acceleration data obtained from the motion measuring device 60.

また、この実施例では、サーバ12が被験者の場所を検出し、当該被験者の行動を識別するようにしたが、これに限定される必要はない。知識DB16および最適センサパラメータDB18を中継器40に設けるようにすれば、中継器40が被験者の場所を検出するとともに、当該被験者の行動を識別することができる。かかる場合には、サーバ12と中継器40とがオンラインかオフラインかに拘わらず、行動を識別することができる。   In this embodiment, the server 12 detects the location of the subject and identifies the behavior of the subject. However, the present invention is not limited to this. If the knowledge DB 16 and the optimum sensor parameter DB 18 are provided in the repeater 40, the repeater 40 can detect the subject's location and identify the subject's behavior. In such a case, the action can be identified regardless of whether the server 12 and the repeater 40 are online or offline.

さらに、この実施例では、中継器40から一定時間毎に加速度データをサーバ12に送信するようにしたが、すべての加速度データを取得した後に、サーバ12に送信するようにしてもよい。ここで、すべての加速度データは、1日における被験者の行動に対する加速度データ、中継器40のメモリに記憶可能な量の加速度データ、または、中継器40を駆動する電池(1次電池,2次電池)の残量で記録可能な量の加速度データを意味する。   Furthermore, in this embodiment, the acceleration data is transmitted from the repeater 40 to the server 12 at regular intervals, but may be transmitted to the server 12 after all the acceleration data is acquired. Here, all the acceleration data includes acceleration data for the behavior of the subject in one day, acceleration data that can be stored in the memory of the repeater 40, or a battery (primary battery, secondary battery) that drives the repeater 40. ) Means the amount of acceleration data that can be recorded.

また、この実施例では、中継器40は、最適センサ集合に含まれない運動測定装置60からの加速度データの送信を休止させるようにしたが、これに限定される必要はない。たとえば、中継器40がセンサ集合に含まれない運動測定装置60自体のオン/オフを制御するようにしてもよい。または、中継器40が、センサ集合に含まれない運動測定装置60からの加速度データを受信しないようにしたり、すべての運動測定装置60からの加速度データを受信し、センサ集合に含まれる運動測定装置60からの加速度データのみをサーバに送信するようにしたりしてもよい。   In this embodiment, the repeater 40 pauses the transmission of the acceleration data from the motion measurement device 60 that is not included in the optimum sensor set. However, the present invention is not limited to this. For example, the repeater 40 may control the on / off of the motion measuring device 60 itself that is not included in the sensor set. Alternatively, the repeater 40 is configured not to receive acceleration data from the motion measurement device 60 that is not included in the sensor set, or to receive acceleration data from all the motion measurement devices 60, and to be included in the sensor set. Only the acceleration data from 60 may be transmitted to the server.

さらにまた、この実施例では、運動測定装置60から中継器40を介してサーバ12に加速度データを送信するようにしたが、中継器40を介さずに、運動測定センサ60から直接サーバ12に送信データを送信するようにしてもよい。   Furthermore, in this embodiment, the acceleration data is transmitted from the motion measurement device 60 to the server 12 via the repeater 40. However, the acceleration data is transmitted directly from the motion measurement sensor 60 to the server 12 without using the repeater 40. Data may be transmitted.

また、この実施例では、被験者に1つの送信機100を設け、受光モジュールを有する通過センサ80を様々な場所に設けるようにしたが、これに限定される必要はない。たとえば、被験者に1つの受光モジュールを設け、送信機100を備える通過センサ80を様々な場所に配置してもよい。かかる場合には、送信機100からの送信機IDを被験者の受光モジュールが受信するので、中継器40に送信機IDに対応して場所を記憶したデータベースを設けておけば、中継器40で被験者の場所を特定することができる。当然のことながら、検出した送信機IDをサーバ12に送信して、サーバ12が被験者の場所を特定することも可能である。   In this embodiment, the subject is provided with one transmitter 100 and the passage sensor 80 having the light receiving module is provided in various places. However, the present invention is not limited to this. For example, the subject may be provided with one light receiving module, and the passage sensor 80 including the transmitter 100 may be arranged in various places. In such a case, since the light receiving module of the subject receives the transmitter ID from the transmitter 100, if the database storing the location corresponding to the transmitter ID is provided in the repeater 40, the repeater 40 uses the subject. Can be identified. As a matter of course, the detected transmitter ID can be transmitted to the server 12 so that the server 12 can specify the location of the subject.

さらに、この実施例では、被験者の行動(動作)を検出するために加速度センサ64を用いるようにしたが、これに限定される必要はない。たとえば、加速度センサに代えて、ジャイロセンサ、照度センサまたは温度センサなどの他のセンサを用いることもできる。たとえば、ジャイロセンサ(3軸)を用いる場合には、動作データとして、ジャイロセンサからの角速度データが取得される。   Furthermore, in this embodiment, the acceleration sensor 64 is used to detect the behavior (motion) of the subject, but it is not necessary to be limited to this. For example, other sensors such as a gyro sensor, an illuminance sensor, or a temperature sensor can be used instead of the acceleration sensor. For example, when a gyro sensor (three axes) is used, angular velocity data from the gyro sensor is acquired as operation data.

さらにまた、この実施例では、クラス分類器として、SVM(Support Vector Machine)を採用したが、これに限定されない。たとえば、周知のNN(Nearest Neighbor)やC4.5、k近傍法などを採用することもできる。   Furthermore, in this embodiment, SVM (Support Vector Machine) is adopted as the classifier, but it is not limited to this. For example, a well-known NN (Nearest Neighbor), C4.5, k-nearest neighbor method, etc. can be adopted.

また、この実施例では、1人の被験者についての行動を識別する場合について説明した。しかし、被験者は複数であってもよい。かかる場合には、被験者毎に動作(行動)の癖が異なり、身長や体型などの違いにより最適センサ集合や最適パラメータが異なると考えられるため、被験者毎に、最適センサパラメータDB18を作成し、各被験者に対応する最適センサパラメータDB18を用いて行動を識別するようにすればよい。また、各被験者の加速度データの平均を取るようにすれば、すべての被験者に使用可能な最適センサ集合および最適パラメータを作成することができる。   Further, in this embodiment, a case has been described in which an action for one subject is identified. However, there may be a plurality of subjects. In such a case, since the behavior (behavior) is different for each subject and the optimum sensor set and the optimum parameter are considered to be different due to differences in height and body shape, the optimum sensor parameter DB 18 is created for each subject. What is necessary is just to make it identify action using optimal sensor parameter DB18 corresponding to a test subject. Moreover, if the average of acceleration data of each subject is taken, an optimum sensor set and optimum parameters that can be used for all subjects can be created.

さらに、この実施例では、両上腕、胸部、腰部に運動測定装置60を装着し、行動を識別するようにしてあるが、使用する加速度センサの数や取り付け位置は、行動識別システム10の適用(使用)環境等に応じて様々である。また、識別する行動も、行動識別システム10の使用環境等に応じて様々である。   Furthermore, in this embodiment, the motion measuring device 60 is attached to both upper arms, chest, and lower back to identify the behavior, but the number of acceleration sensors to be used and the mounting positions are applied to the behavior identification system 10 ( Use) Varies depending on the environment. Also, the behavior to be identified varies depending on the usage environment of the behavior identification system 10 and the like.

なお、この実施例では、行動識別システム10が病院に設けられ、或る被験者が看護師の場合であったが、これに限定される必要はない。たとえば、作業行動と作業場所とが関連する傾向がある環境であれば、任意の環境に適用することができる。   In this embodiment, the action identification system 10 is provided in a hospital and a subject is a nurse. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to any environment as long as the environment tends to relate work behavior and work place.

図1はこの発明の行動識別システムの一例を示す図解図である。FIG. 1 is an illustrative view showing one example of an action identification system of the present invention. 図2は図1の中継器の電気的な構成を示す図解図である。FIG. 2 is an illustrative view showing an electrical configuration of the repeater of FIG. 図3は図1の中継器および運動測定装置を被験者が装着した様子を示す図解図である。FIG. 3 is an illustrative view showing a state in which a subject wears the repeater and the motion measurement device of FIG. 図4は図1の運動測定装置の電気的な構成を示す図解図である。4 is an illustrative view showing an electrical configuration of the motion measuring apparatus of FIG. 図5は図1の通過センサの電気的な構成を示す図解図である。FIG. 5 is an illustrative view showing an electrical configuration of the passage sensor of FIG. 図6は図1の通過センサの外観を説明するための図解図である。FIG. 6 is an illustrative view for explaining the appearance of the passage sensor of FIG. 図7は通過センサの配置状況を説明するための図解図である。FIG. 7 is an illustrative view for explaining the arrangement state of the passage sensors. 図8は作業場所における作業行動の生起確率を示したグラフである。FIG. 8 is a graph showing the probability of work activity occurring at a work place. 図9は図1に示すサーバの最適センサパラメータ学習処理の一部を示すフロー図である。FIG. 9 is a flowchart showing a part of the optimum sensor parameter learning process of the server shown in FIG. 図10は図1に示すサーバの最適センサパラメータ学習処理の他の一部であって、図9に後続するフロー図である。10 is another part of the optimum sensor parameter learning process of the server shown in FIG. 1, and is a flowchart subsequent to FIG. 図11は図1に示すサーバの最適センサパラメータ学習処理のその他の一部であって、図10に後続するフロー図である。FIG. 11 is another part of the optimum sensor parameter learning process of the server shown in FIG. 1, and is a flowchart subsequent to FIG. 図12は加速度のデータを一定時間のスライディング・ウィンドウで分割する例を示す図解図である。FIG. 12 is an illustrative view showing an example in which acceleration data is divided by a sliding window of a fixed time. 図13は図1に示すサーバの行動識別処理を示すフロー図である。FIG. 13 is a flowchart showing the action identification processing of the server shown in FIG. 図14は図1に示す中継器のデータ送信処理を示すフロー図である。FIG. 14 is a flowchart showing data transmission processing of the repeater shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 …行動識別システム
12 …サーバ
14 …センサDB
16 …知識DB
18 …最適センサパラメータDB
20 …行動記録DB
30 …ネットワーク
40 …中継器
60 …運動測定装置
80 …通過センサ
100 …送信機
10 ... Action identification system 12 ... Server 14 ... Sensor DB
16… Knowledge DB
18 ... Optimal sensor parameter DB
20 ... Action record DB
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Network 40 ... Repeater 60 ... Motion measuring apparatus 80 ... Passing sensor 100 ... Transmitter

Claims (10)

場所に応じて異なる複数の行動群から被験者が行い得る1の行動を識別する行動識別システムであって、
前記被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する記憶手段、
前記被験者の現在位置を検出する位置検出手段、
前記位置検出手段によって検出された被験者の現在位置を含む場所に対応する運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として前記記憶手段から読み出す読み出し手段、
前記読み出し手段によって読み出された最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出する運動検出手段、
前記運動検出手段の検出結果から前記被験者の行動を識別する行動識別手段を備える、行動識別システム。
An action identification system for identifying one action that a subject can perform from a plurality of action groups that differ depending on a place,
Among the plurality of motion measurement devices mounted on different parts of the subject, a storage unit that stores an optimal combination of the motion measurement devices in association with each location,
Position detecting means for detecting the current position of the subject;
Reading means for reading out the combination of the motion measurement devices corresponding to the location including the current position of the subject detected by the position detection means from the storage means as an optimal sensor set,
Motion detection means for detecting outputs from a plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set read by the reading means;
A behavior identification system comprising behavior identification means for identifying the behavior of the subject from the detection result of the motion detection means.
場所に応じて異なる複数の行動群から被験者が行い得る1の行動を識別する行動識別システムであって、
前記被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを、場所毎に対応付けて記憶する記憶手段、
前記被験者の現在位置を検出する位置検出手段、
前記位置検出手段によって検出された被験者の現在位置を含む場所に対応する最適パラメータを前記記憶手段から読み出す読み出し手段、
前記読み出し手段によって読み出された最適パラメータを前記複数の運動測定装置の各々に設定するパラメータ設定手段、
前記パラメータ設定手段によってパラメータを設定された前記複数の運動測定装置からの出力を検出する運動検出手段、
前記運動検出手段の検出結果から前記被験者の行動を識別する行動識別手段を備える、行動識別システム。
An action identification system for identifying one action that a subject can perform from a plurality of action groups that differ depending on a place,
Storage means for storing optimum parameters set in each of a plurality of motion measurement devices mounted on different parts of the subject in association with each location;
Position detecting means for detecting the current position of the subject;
Reading means for reading out the optimum parameter corresponding to the location including the current position of the subject detected by the position detecting means from the storage means,
Parameter setting means for setting the optimum parameters read by the reading means in each of the plurality of motion measuring devices;
Motion detection means for detecting outputs from the plurality of motion measurement devices whose parameters are set by the parameter setting means;
A behavior identification system comprising behavior identification means for identifying the behavior of the subject from the detection result of the motion detection means.
場所に応じて異なる複数の行動群から被験者が行い得る1の行動を識別する行動識別システムであって、
前記被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する第1記憶手段、
前記最適な運動測定装置の組み合わせに含まれる複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを、場所毎に対応付けて記憶する第2記憶手段、
前記被験者の現在位置を検出する位置検出手段、
前記位置検出手段によって検出された被験者の現在位置を含む場所に対応する運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として前記第1記憶手段から読み出す第1読み出し手段、
前記第1読み出し手段によって読み出された最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを前記第2記憶手段から読み出す第2読み出し手段、
前記第2読み出し手段によって読み出された最適パラメータを前記最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置の各々に設定するパラメータ設定手段、
前記最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出する運動検出手段、
前記運動検出手段の検出結果から前記被験者の行動を識別する行動識別手段を備える、行動識別システム。
An action identification system for identifying one action that a subject can perform from a plurality of action groups that differ depending on a place,
A plurality of motion measurement devices mounted on different parts of the subject, a first storage unit that stores an optimal combination of motion measurement devices in association with each location;
Second storage means for storing optimum parameters set in each of a plurality of motion measurement devices included in the combination of the optimal motion measurement devices in association with each location;
Position detecting means for detecting the current position of the subject;
First reading means for reading out a combination of motion measuring devices corresponding to a place including the current position of the subject detected by the position detecting means from the first storage means as an optimum sensor set;
A second reading means for reading the optimum parameter set in each of the plurality of motion measuring devices included in the optimum sensor set read by the first reading means from the second storage means;
Parameter setting means for setting the optimum parameter read by the second reading means to each of the plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set;
Motion detection means for detecting outputs from a plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set;
A behavior identification system comprising behavior identification means for identifying the behavior of the subject from the detection result of the motion detection means.
前記最適センサ集合に含まれない運動測定装置を休止させる休止手段をさらに備える、請求項1または3記載の行動識別システム。   The action identification system according to claim 1, further comprising a pause unit that pauses a motion measurement device not included in the optimum sensor set. 前記被験者が予め複数の行動を実行したときに取得された基準の行動特徴量を各行動に対応づけて、クラス分類器を学習する学習手段をさらに備え、
前記行動識別手段は、
前記運動検出手段の検出結果から前記被験者の行動特徴量を抽出する抽出手段、
前記学習手段によって学習したクラス分類器を用いて、前記抽出手段によって抽出された行動特徴量から前記被験者の行動を特定する行動特定手段を含む、請求項1ないし4のいずれかに記載の行動識別システム。
A learning means for learning a class classifier by associating each behavior with a reference behavior feature amount acquired when the subject performs a plurality of behaviors in advance,
The action identifying means includes
Extraction means for extracting the behavior feature of the subject from the detection result of the motion detection means;
The action identification according to claim 1, further comprising action specifying means for specifying the action of the subject from the action feature amount extracted by the extracting means using the class classifier learned by the learning means. system.
被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する記憶手段を備え、前記被験者の行動を識別するコンピュータの行動識別方法であって、
(a)前記被験者の現在位置を検出し、
(b)前記ステップ(a)で検出した被験者の現在位置を含む場所に対応する、最適な運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として前記記憶手段から読み出し、
(c)前記ステップ(b)で読み出した最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出し、そして
(d)前記ステップ(c)の検出結果から前記被験者の行動を識別する、行動識別方法。
Among the plurality of motion measurement devices attached to different parts of the subject, the computer comprises a storage means for storing an optimum combination of motion measurement devices in association with each location, and is a computer behavior identification method for identifying the subject's behavior. There,
(a) detecting the current position of the subject;
(b) Read the optimal combination of motion measurement devices corresponding to the location including the current position of the subject detected in step (a) from the storage means as an optimal sensor set;
(c) detecting outputs from a plurality of motion measuring devices included in the optimum sensor set read in step (b); and
(d) A behavior identification method for identifying the behavior of the subject from the detection result of the step (c).
被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを場所毎に対応付けて記憶する記憶手段を備え、前記被験者の行動を識別するコンピュータの行動識別方法であって、
(a)前記被験者の現在位置を検出し、
(b)前記ステップ(a)で検出した被験者の現在位置を含む場所に対応する、最適パラメータを前記記憶手段から読み出し、
(c)前記ステップ(b)で読み出した最適パラメータを複数の運動測定装置の各々に設定し、
(d)前記複数の運動測定装置からの出力を検出し、そして
(e)前記ステップ(d)の検出結果から前記被験者の行動を識別する、行動識別方法。
A computer behavior identification method comprising storage means for storing optimal parameters set in each of a plurality of motion measurement devices mounted on different parts of a subject in association with each location, and identifying the subject's behavior ,
(a) detecting the current position of the subject;
(b) Read the optimum parameter corresponding to the location including the current position of the subject detected in step (a) from the storage means,
(c) setting the optimum parameters read in step (b) to each of the plurality of motion measuring devices;
(d) detecting outputs from the plurality of motion measuring devices; and
(e) A behavior identification method for identifying the behavior of the subject from the detection result of the step (d).
被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置のうち、最適な運動測定装置の組み合わせを場所毎に対応付けて記憶する第1記憶手段と、前記最適な運動測定装置の組み合わせに含まれる複数の運動測定装置の各々に設定される最適パラメータを場所毎に対応付けて記憶する第2記憶手段とを備え、前記被験者の行動を識別するコンピュータの行動識別方法であって、
(a)前記被験者の現在位置を検出し、
(b)前記ステップ(a)で検出した被験者の現在位置を含む場所に対応する、最適な運動測定装置の組み合わせを、最適センサ集合として前記第1記憶手段から読み出し、
(c)前記ステップ(b)で読み出した最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置における最適パラメータを、最適パラメータとして第2記憶手段から読み出し、
(d)前記ステップ(c)で読み出した最適パラメータを、前記最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置の各々に設定し、
(e)前記ステップ(d)でパラメータを設定した前記最適センサ集合に含まれる複数の運動測定装置からの出力を検出し、そして
(f)前記ステップ(e)の検出結果から前記被験者の行動を識別する、行動識別方法。
Among a plurality of motion measurement devices mounted on different parts of the subject, a plurality of first measurement means for storing a combination of optimal motion measurement devices in association with each location and a plurality included in the combination of the optimal motion measurement devices A second storage means for storing the optimum parameters set in each of the exercise measuring devices in association with each location, and a computer behavior identification method for identifying the subject's behavior,
(a) detecting the current position of the subject;
(b) Read an optimal combination of motion measurement devices corresponding to the location including the current position of the subject detected in step (a) from the first storage means as an optimal sensor set;
(c) Read the optimum parameters in the plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set read in step (b) from the second storage means as the optimum parameters;
(d) setting the optimum parameter read in step (c) to each of the plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set;
(e) detecting outputs from a plurality of motion measurement devices included in the optimum sensor set for which parameters are set in the step (d); and
(f) A behavior identification method for identifying the behavior of the subject from the detection result of the step (e).
被験者の行動を識別するために当該被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置から、場所毎に対応付けた最適な運動測定装置の組み合わせを決定する、最適センサ集合決定方法であって、
(a)前記被験者が或る場所で行った行動群に対応する動作データから第1特徴量を抽出し、
(b)前記ステップ(a)で抽出した第1特徴量についての主成分分析に基づいて、寄与率が所定の閾値よりも大きい要素を当該第1特徴量から抽出した第2特徴量を選択し、
(c)前記ステップ(b)で選択した第2特徴量を有していない運動測定装置を除外し、
(d)前記ステップ(c)における除外対象がなくなるまで、前記ステップ(a)ないし前記ステップ(c)を繰り返し、そして
(e)除外対象とならなかった運動測定装置の組み合せを最適センサ集合として決定する、最適センサ集合決定方法。
An optimal sensor set determination method for determining an optimal combination of motion measurement devices associated with each location from a plurality of motion measurement devices attached to different parts of the subject in order to identify the subject's behavior,
(a) extracting a first feature amount from motion data corresponding to a group of actions performed by the subject at a certain location;
(b) Based on the principal component analysis of the first feature amount extracted in the step (a), a second feature amount obtained by extracting an element having a contribution rate larger than a predetermined threshold from the first feature amount is selected. ,
(c) excluding the motion measurement device that does not have the second feature value selected in step (b);
(d) Steps (a) to (c) are repeated until there are no more exclusion targets in step (c), and (e) a combination of motion measurement devices that have not been excluded is determined as an optimal sensor set. An optimal sensor set determination method.
被験者の行動を識別するために当該被験者の異なる部位に装着された複数の運動測定装置の各々が備える動作検出センサに設定される、場所毎に対応付けた最適なパラメータを決定する、最適パラメータ決定方法であって、
(a)所定のサンプリング周波数に設定した複数の動作検出センサによって検出された、前記被験者が或る場所で行った行動群に対応する動作データについて、前記複数の動作検出センサの各々のサンプリング周波数を変化させてリサンプリングし、
(b)前記ステップ(a)でリサンプリングした動作データから特徴量を抽出し、
(c)前記ステップ(b)で抽出した特徴量について識別エラーを計算し、
(d)所定の範囲内における全てのサンプリング周波数について識別エラーを計算するまで、前記ステップ(a)ないし前記ステップ(c)を繰り返し、そして
(e)前記ステップ(c)で計算した識別エラーが最小となる、サンプリング周波数の組み合わせを最適パラメータとして決定する、最適パラメータ決定方法。
Optimal parameter determination that determines the optimal parameter associated with each location set in the motion detection sensor provided in each of the plurality of motion measurement devices attached to different parts of the subject in order to identify the subject's behavior A method,
(a) With respect to motion data detected by a plurality of motion detection sensors set to a predetermined sampling frequency and corresponding to a group of behaviors performed by the subject at a certain location, the sampling frequency of each of the plurality of motion detection sensors is set to Change and resample,
(b) extracting a feature quantity from the motion data resampled in the step (a),
(c) calculating an identification error for the feature amount extracted in step (b),
(d) repeating steps (a) through (c) until the identification error is calculated for all sampling frequencies within a predetermined range; and
(e) An optimum parameter determination method for determining a combination of sampling frequencies as an optimum parameter that minimizes the identification error calculated in the step (c).
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