JP2009254851A - 入浴行動検出装置 - Google Patents

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吉浩 松村
Motoo Igari
素生 井狩
Hiroshi Matsuda
啓史 松田
Makoto Taniguchi
良 谷口
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Abstract

【課題】照度、色差に左右されることなく、入浴時における人の行動の検出を行い、健康管理への応用を図る。
【解決手段】入浴行動装置は、動き検出部3bと、処理装置4bとを備えている。動き検出部3bは、浴室に出入りする人の通り場所に敷設されて、その浴室に出入りする人に踏まれたときにその重さを検知する荷重センサにより構成され、この荷重センサの出力により、浴室に出入りする人の動きの検出をする。処理装置4bは、荷重センサの出力により浴室に入る人の体重を予測する体重予測処理機能42と、この体重予測処理機能42によって予測された体重から入浴者の特定を行う入浴者識別処理機能43と、この入浴者識別処理機能43によって特定された入浴者の行動の検出を、動き検出部3bによる動きの検出結果を少なくとも利用して行う行動検出処理機能41aとを有している。
【選択図】図13

Description

本発明は、入浴時における人の行動の検出をする入浴行動検出装置に関するものである。
従来、人の動きの検出は、例えばCCDなどを用いて画像を撮り込み、その画像を解析することにより行われていた。そして、人の動きの検出結果を利用して危険があるかどうかを判定し、危険があれば報知するなどの各種装置が提案されている。
また、別の検出例として、特許文献1には、浴室内のリモコンの音波発生装置より浴室内のあらゆる方向に向けて音波を発信させ、反射した音波を受信して分析、学習して浴室内の入浴者の行動パターンを学習装置により設定し、これに時間経過を加えて分析判定装置により判断し、もし、一定以上の間物体(人間)が動かなければ、浴室内で異常が発生したものとして、表示・音発生装置により浴室外の人に通報する人体感知センサー付きリモートコントローラが記載されている。
なお、特許文献3には、人がいることが検出されるとタイマが駆動され、このタイマの設定時間内に人が動けばタイマはリセットされ、上記設定時間が過ぎても人が動かない場合は、異常が発生したと見做されて表示手段による異常表示が行われる人体異常監視装置が記載されている。
特開平07−067803号公報 特開平11−259643号公報 特開平03−276299号公報
しかしながら、人の動きの検出にCCDを用いる方法では、照度、色差で認識に誤りが生じる場合がある。また、特許文献1に記載された音波を用いる方法では、音波のみで浴室内の人の行動を分析することは困難であり、健康管理への応用を図ることが難しい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、照度、色差に左右されることなく、入浴時における人の行動の検出が可能となり、健康管理への応用を図ることができる入浴行動検出装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための請求項1記載の発明の入浴行動検出装置は、浴室に出入りする人の通り場所に敷設されて、その浴室に出入りする人に踏まれたときにその重さを検知する荷重センサにより構成され、この荷重センサの出力により、前記浴室に出入りする人の動きの検出をする動き検出手段と、前記荷重センサの出力により前記浴室に入る人の体重を予測する体重予測手段と、この体重予測手段によって予測された体重から入浴者の特定を行う入浴者識別手段と、この入浴者識別手段によって特定された入浴者の行動の検出を、前記動き検出手段による動きの検出結果を少なくとも利用して行う行動検出手段とを備えることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の入浴行動検出装置において、前記動き検出手段から得られる情報を蓄積する情報蓄積手段と、前記動き検出手段から得られる情報と前記情報蓄積手段に蓄積された情報とを比較する比較手段とをさらに備えることを特徴とする。
以上のことから明らかなように、請求項1記載の発明によれば、浴室に出入りする人の通り場所に敷設されて、その浴室に出入りする人に踏まれたときにその重さを検知する荷重センサにより構成され、この荷重センサの出力により、前記浴室に出入りする人の動きの検出をする動き検出手段と、前記荷重センサの出力により前記浴室に入る人の体重を予測する体重予測手段と、この体重予測手段によって予測された体重から入浴者の特定を行う入浴者識別手段と、この入浴者識別手段によって特定された入浴者の行動の検出を、前記動き検出手段による動きの検出結果を少なくとも利用して行う行動検出手段とを備えるので、人の行動の検出が、動き検出手段による動きの検出結果を少なくとも利用して行われるから、照度、色差に左右されることなく、入浴時における人の行動の検出が可能となり、また特定された入浴者の行動の検出が行われるから、健康管理への応用を図ることができる。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の入浴行動検出装置において、前記動き検出手段から得られる情報を蓄積する情報蓄積手段と、前記動き検出手段から得られる情報と前記情報蓄積手段に蓄積された情報とを比較する比較手段とをさらに備えるので、健康管理が可能になる。
基本形態の入浴行動検出装置の構成図である。 図1の動き検出部の検知エリアの説明図である。 同入浴行動検出装置における入出検出処理機能の動作説明図である。 同入浴行動検出装置における退出検出処理機能の動作説明図である。 同入浴行動検出装置における在洗場検出処理機能の動作説明図である。 同入浴行動検出装置における入浴槽検出処理機能の動作説明図である。 同入浴行動検出装置における出浴槽検出処理機能の動作説明図である。 参考例の入浴行動検出装置の構成図である。 図8の動き検出部の検知エリアの説明図である。 基本形態に対応する検知エリアを示す図である。 同入浴行動検出装置の動作説明図である。 同入浴行動検出装置によるノイズ成分検出の説明図である。 本発明に係る第1実施形態の入浴行動検出装置の構成図である。 同入浴行動検出装置の動作説明図である。 本発明に係る第2実施形態の入浴行動検出装置の構成図である。
(基本形態)
図1は基本形態の入浴行動検出装置の構成図、図2は図1の動き検出部の検知エリアの説明図、図3〜図7は同入浴行動検出装置の動作説明図である。
基本形態の入浴行動検出装置は、入浴時における人の行動の検出をするものであり、図1に示すように、時間および日付の情報を得るためのタイマ1と、半導体記憶装置またはハードディスク装置などの情報蓄積装置2とを備えているほか、動き検出部3と、処理装置4とを備えている。
動き検出部3は、図2に示すように、浴室9内における予め区分された複数のエリアA,B,C,Dをそれぞれ検知エリアとする複数(この例では4個)の赤外線検知素子31で構成され、これら複数の赤外線検知素子31により、各検知エリア毎に、赤外線を放射する熱源(人体)の動きの検出をするものである。各赤外線検知素子31は、例えば焦電型赤外線センサであり、自己の検知エリアで人が動く毎に、その赤外線の変化量に応じた信号を出力する。なお、図2中の91は浴室9のドア、92は洗場、93は洗面カウンタ、94は浴槽である。
処理装置4は、例えば、マイクロコンピュータなどにより構成され、本入浴行動検出装置全般の処理を実行するものであり、動き検出部3による各検知エリア毎の動きの検出結果およびその検知エリアの組合せパターンを利用して、入浴時における人の行動の検出をする行動検出処理機能群41など、各種処理機能を有している。なお、上記情報蓄積装置2が処理装置4の主記憶装置である場合、図1の情報蓄積装置2は処理装置4内に含まれることになる。
行動検出処理機能群41についてさらに詳述すると、動き検出部3による各検知エリア毎の動きの検出結果は、各赤外線検知素子31の出力の頻度および周波数などであり、検知エリアの組合せパターンは、赤外線の変化量に応じた信号を出力した赤外線検知素子31の順番である。行動検出処理機能群41には、それらを利用して、浴室9への入室行動を検出する入室検出処理機能411と、浴室9からの退室行動を検出する退室検出処理機能412と、洗場92にいることを検出する在洗場検出処理機能413と、浴槽94に入る行動を検出する入浴槽検出処理機能414と、浴槽94から出る行動を検出する出浴槽検出処理機能415とが設けられている。そして、これらの各処理機能による検出結果の情報をタイマ1から得られるその日時の情報とともに情報蓄積装置2に蓄積する処理を行う情報蓄積処理機能416が設けられている。
次に本入浴行動検出装置の動作について図3〜図7を用いて説明する。まず、ステップS1で初期設定をし、ステップS2で検知エリアCの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定する。信号が無ければステップS2に戻り、信号が有れば、ステップS3で入室フラグを真に設定する(この時、入室時間が情報蓄積装置2に出力され蓄積される(S4))。この後、図4のステップS5に進む。これらの処理は主に入室検出処理機能411によって実行される。
図4のステップS5に進むと、検知エリアCの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば図5のステップS11に進む一方、信号が無ければステップS6に進む。ステップS6に進むと、検知エリアDの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば図5のステップS12に進む一方、信号が無ければステップS7に進む。ステップS7に進むと、検知エリアBの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有ればステップS5に戻る一方、信号が無ければステップS8に進む。ステップS8に進むと、検知エリアAの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有ればステップS5に戻る一方、信号が無ければ、ステップS9で入室フラグを偽に設定する(この時、退室時間が情報蓄積装置2に出力され蓄積される(S10))。この後、図3のステップS2に戻る。これらの処理は主に退室検出処理機能412によって実行される。
図5のステップS11に進むと、検知エリアDの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有ればステップS12に進む一方、信号が無ければ図4のステップS7に戻る。ステップS12に進むと、検知エリアCの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば、ステップS13で洗場92にいる判断をし(エリアC,Dについての検知波形の頻度を分析、日時蓄積)、この後、ステップS11に戻る一方、信号が無ければステップS14に進む。ステップS14に進むと、検知エリアBの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば図6のステップS21に進む一方、信号が無ければステップS15に進む。ステップS15に進むと、検知エリアAの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば図6のステップS23に進む一方、信号が無ければステップS13に進む。これらの処理は主に在洗場検出処理機能413によって実行される。
図6のステップS21に進むと、検知エリアBの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有ればステップS23に進む一方、信号が無ければステップS22に進む。ステップS22に進むと、検知エリアAの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有ればステップS23に進む一方、信号が無ければステップS21に戻る。ステップS23に進むと、検知エリアDの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば、ステップS25でエリアA,B,C,Dについての検知波形の頻度を分析し、この後、ステップS21に戻る一方、信号が無ければステップS24に進む。ステップS24に進むと、検知エリアCの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有ればステップS25に進む一方、信号が無ければ、ステップS26で在浴槽フラグを真に設定する(この時、浴槽入時間が情報蓄積装置2に出力され蓄積される(S27))。この後、図7のステップS31に進む。これらの処理は主に入浴槽検出処理機能414によって実行される。
図7のステップS31に進むと、検知エリアBの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば、ステップS32で検知エリアA,B,C,Dについての検知波形の頻度を分析し(この時、浴槽にいる)、この後、ステップS31に戻る一方、信号が無ければステップS33に進む。ステップS33に進むと、検知エリアAの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有ればステップS32に進む一方、信号が無ければステップS34に進む。ステップS34に進むと、検知エリアDの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば、ステップS35で在浴槽フラグを偽に設定し(この時、浴槽出時間が情報蓄積装置2に出力され蓄積される(S36))、この後、図2のステップS12に戻る一方、信号が無ければステップS37に進む。ステップS37に進むと、検知エリアCの赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば、ステップS38で在浴槽フラグを偽に設定し(この時、浴槽出時間が情報蓄積装置2に出力され蓄積される(S36))、この後、図5のステップS11に戻る一方、信号が無ければステップS32に進む。
このような入浴行動検出装置によれば、入浴時における人の行動の検出が、複数の赤外線検知素子31による各検知エリア毎の動きの検出結果およびその検知エリアの組合せパターンを利用して行われるので、照度、色差に左右されることなく、入浴時における人の行動の検出が可能となり、健康管理への応用を図ることが可能となる。
(参考例)
図8は参考例の入浴行動検出装置の構成図、図9は図8の動き検出部の検知エリアの説明図、図10は基本形態に対応する検知エリアを示す図、図11は同入浴行動検出装置の動作説明図、図12は同入浴行動検出装置によるノイズ成分検出の説明図である。
参考例の入浴行動検出装置は、タイマ1と、情報蓄積装置2とを基本形態と同様に備えているほか、基本形態との相違点として、動き検出部3aと、処理装置4aとを備えている。ただし、情報蓄積装置2には、処理装置4aにおける後述する浴室レイアウト学習機能40に関する情報がさらに蓄積される。
動き検出部3aは、基本形態の検知エリアA,B,C,Dの各エリアをさらに4つに区分して、合計12のエリアをそれぞれ検知エリアとする複数(この例では12個)の赤外線検知素子31で構成され、これら複数の赤外線検知素子31により、各検知エリア毎に、赤外線を放射する熱源(人体)の動きの検出をするものである。すなわち、参考例では、図9(a)に示すように、a11,a12,a21,a22,b11,b12,b21,b22,c11,c12,c21,c22,d11,d12,d21,d22のアドレスで識別される赤外線検知素子31によって、それぞれ図10(b)に示すエリアA11,A12,A21,A22,B11,B12,B21,B22,C11,C12,C21,C22,D11,D12,D21,D22が監視されるのである。そして、基本形態の検知エリアAが検知エリアA11,A12,A21,A22としてアドレスa11,a12,a21,a22の赤外線検知素子31によってカバーされる。これと同様に、基本形態の検知エリアB,C,Dの各々も4つの赤外線検知素子によってカバーされる。
処理装置4aは、浴室レイアウト学習機能40をさらに備える以外は基本形態の処理装置4と同様に構成される。浴室レイアウト学習機能40は、動き検出部3aからの出力を利用して、浴室9内での人の行動パターンを学習し、ある期間の行動パターンにおいて、学習した行動パターンから外れるノイズ成分を含む出力を動き検出部3aから受けると、そのノイズ成分の除去を行った上で除去後の出力を後段の行動検出処理機能群41に渡す処理を行うものである。
次に参考例の特徴となる浴室レイアウト学習機能40の動作について図11を用いて説明する。まず、ステップS41で変数i=0の初期設定をする。この後、ステップS42で赤外線検知素子31からの信号の有無を判定し、信号が有れば、ステップS43で信号を出力した赤外線検知素子31のアドレス(図11では検知素子アドレス)をNUM[i]に格納してiを1だけ増分し、この後、ステップS42に戻る一方、信号が無ければステップS44に進む。ステップS44に進むと、変数iと0との比較をし、変数iが0より大きければ、ステップS45で各赤外線検知素子31のアドレスを対応するエリアA,B,C,Dのいずれかに分別する一方、変数iが0であればステップS41に戻る。
つまり、16個の赤外線検知素子31を格子状に配列し、それぞれにアドレスを予め割り当てておく。また、浴室9内のエリアを基本形態と同様に4等分し、浴室9の入り口に最も近い場所をC、洗場92の奥をD、浴槽側をA,Bと予め定義しておく。なお、エリア分けおよび素子数はこれに限定されるものではなく必要に応じて増減してもよいことは言うまでもない。
そして、上記浴室レイアウト学習機能40を設け、赤外線検知素子31毎に担当エリアを学習させる。参考例では、浴室9に出入りすることで、赤外線検知素子31による信号出力の順番が決まるので、浴室レイアウト学習機能40は、赤外線検知素子31による信号出力の順番に基づいて、図10(b)に示すような、入室→洗い場(矢印P1)、洗い場→浴槽(矢印P2)、浴槽→洗い場(矢印P3)、洗い場→退室(矢印P4)などの一連の行動パターンを学習するように構成される。
これにより、図12に示すように、ある期間T(s)の行動パターン(矢印P1,P2,P3の行動パターンに対応)において、“N”の成分が学習した行動パターンから外れるので、“N”の成分はノイズ成分であると判断することができる。したがってこの場合、“N”の成分が除去された赤外線検知素子31の出力が後段の行動検出処理機能群41に渡されることになる。なお、期間Tは一定の期間でもよく、赤外線検知素子31からの出力回数が所定の回数に達するまでの期間でもよい。要するに、一定または可変に関わらず、ある期間T毎に、その期間における各検知エリア毎の動きの検出結果およびその検知エリアの組合せパターンから、当該期間内の動きの検出結果が入浴時の人の行動によるものであるかそれともノイズによるものであるかの判別を行う構成であればよい。
また、上記浴室レイアウト学習機能40によれば、浴室9のレイアウトを認識することができる。すなわち、信号を最初に出力した赤外線検知素子31の検知エリアをエリアCに属するエリアであると判断することができ、折り返し地点の検知エリアをエリアBに属するエリアであると判断することができて、どのエリアが定義したエリアA乃至Dに属するかを判断することができるからである。これにより、その判断結果を反映させれば、浴槽のレイアウトが変更になったとしても、本入浴行動検出装置を変更することなく継続して使用することができる。
(第1実施形態)
図13は本発明に係る第1実施形態の入浴行動検出装置の構成図、図14は同入浴行動検出装置の動作説明図である。
第1実施形態の入浴行動検出装置は、半導体記憶装置またはハードディスク装置などの情報蓄積装置2と、浴室9内に設けられた赤外線検知素子31とを備えているほか、動き検出部3bと、処理装置4bとを備えている。
動き検出部3bは、浴室9に出入りする人の通り場所である例えばドア91の外側に敷設されて、その浴室9に出入りする人に踏まれたときにその重さを検知する荷重センサにより構成され、この荷重センサの出力により、浴室9に出入りする人の動きの検出をするものである。
処理装置4bは、例えば、マイクロコンピュータなどにより構成され、本入浴行動検出装置全般の処理を実行するものであり、上記荷重センサの出力により浴室9に入る人の体重を予測する体重予測処理機能42、その体重から入浴者の特定を行う入浴者識別処理機能43、および特定された入浴者の行動の検出を、赤外線検知素子31の出力および動き検出部3bによる動きの検出結果を利用して行う行動検出処理機能41aなど、各種処理機能を有している。これらの各種処理機能による処理結果のうち、保存すべき情報は全て情報蓄積装置2に蓄積される。
次に第1実施形態の特徴となる体重予測処理機能42および入浴者識別処理機能43の動作について図14を用いて説明する。まず、ステップS51で体重などの個人情報の初期設定をし、ステップS52で動き検出部3b(図では荷重センサ)からの信号の有無を判定し、信号があればステップS53に進む一方、信号が無ければステップS52に戻る。ステップS53に進むと体重の予測計算をし、ステップS54で入浴者の判断をし(この時、ステップS56でその入浴者の個人IDに、計算した体重を割り付けるための出力がなされる)、この後、ステップS55に進む。ステップS55に進むと、計算した体重の値(現在値)と記憶している値(初期値)との差の絶対値が所定のしきい値以下ならステップS52に戻る一方、そうでなければ、ステップS57で初期値である初期設定体重値を上記現在値に変更する。
つまり、動き検出部3bから得られる荷重の情報を記憶装置に一時記憶し、一時記憶した情報の最大値および変化量を利用して入浴者の体重を推定する。初期設定の段階で入浴行動検出装置に入力してある体重と個人IDとを比較することにより、誰が入浴したかを判断する。入浴時に測定された体重値は入浴ごとに更新され、ある一定のしきい値をもって初期設定体重値を更新する。
このような入浴行動検出装置によれば、特定された入浴者の行動の検出が行われるので、健康管理への応用を図ることができる。また、人の行動の検出が、赤外線検知素子31の出力および動き検出部3bによる動きの検出結果を利用して行われるので、照度、色差に左右されることなく、入浴時における人の行動の検出が可能となる。
(第2実施形態)
図15は本発明に係る第2実施形態の入浴行動検出装置の構成図である。
第2実施形態の入浴行動検出装置は、タイマ1と、情報蓄積装置2と、動き検出部3とを基本形態と同様に備えているほか、基本形態との相違点として、浴室に出入りする人の通り場所に敷設されて、その浴室に出入りする人に踏まれたときにその重さを検知する荷重センサ3cと、湯温センサ3dと、浴室内外の温度を計測する室温センサ3eと、例えば音声出力装置または画像表示装置などの健康状態の情報を提示するための健康状態提示装置5と、処理装置4cとを備えている。
処理装置4cは、行動検出処理機能群41を基本形態の処理装置4と同様に有しているほか、処理装置4との相違点として、第1実施形態と同様の体重予測処理機能42および入浴者識別処理機能43と、入浴者識別処理機能43によって特定された入浴者について、動き検出部3から得られる情報と情報蓄積装置2に蓄積された情報とを比較する情報比較処理機能44とを有している。
第2実施形態では、初期設定値として、使用者のID、年齢、体重、身長等の情報が情報蓄積装置2に入力される。また、各センサの検出結果および各処理機能の処理結果の情報も情報蓄積装置2に保存される。そして、保存された情報は情報比較処理機能44により、個人毎、日毎、週毎、月毎、季節毎および年毎などに分類される。分類されたデータは各処理機能および各センサからの情報と比較される。比較は個人毎、日毎、週毎、月毎、季節毎に行われ、前週、前月、前年同時期などと比較し、それぞれに対してある一定のしきい値または変化分を超えた場合、そのことを健康状態提示装置5を通じて知らせる。また、使用者の操作により健康状態提示装置5で、日々の変化を過去1週間、過去3ヶ月などを時間軸として、入浴時間変化、体重変化等を表示することもできるようになっている。さらに、情報比較処理機能44には、入浴時の湯温、室温、浴槽にいる時間の年齢に対する推奨値があらかじめ入力されており、その推奨値と比較してあるしきい値より外れていた場合は健康状態提示装置5を通して警告を発する。
以上のような入浴行動検出装置によれば、浴室における動きを赤外線検知素子31により検出し、その動きから入浴中の行動を予測することにより、浴室内で発生した危険の報知や健康管理などが可能になる。特に、日々の入浴時間と入浴温度および体重を意識することなく情報を蓄積することができ、また日々の変化を把握することで、健康管理が可能になる。
1 タイマ
2 情報蓄積装置
3 動き検出部
31 赤外線検知素子
4 処理装置
41 行動検出処理機能群
411 入室検出処理機能
412 退室検出処理機能
413 在洗場検出処理機能
414 入浴槽検出処理機能
415 出浴槽検出処理機能
416 情報蓄積処理機能

Claims (2)

  1. 浴室に出入りする人の通り場所に敷設されて、その浴室に出入りする人に踏まれたときにその重さを検知する荷重センサにより構成され、この荷重センサの出力により、前記浴室に出入りする人の動きの検出をする動き検出手段と、前記荷重センサの出力により前記浴室に入る人の体重を予測する体重予測手段と、この体重予測手段によって予測された体重から入浴者の特定を行う入浴者識別手段と、この入浴者識別手段によって特定された入浴者の行動の検出を、前記動き検出手段による動きの検出結果を少なくとも利用して行う行動検出手段とを備えることを特徴とする入浴行動検出装置。
  2. 前記動き検出手段から得られる情報を蓄積する情報蓄積手段と、前記動き検出手段から得られる情報と前記情報蓄積手段に蓄積された情報とを比較する比較手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の入浴行動検出装置。
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