JP2016212803A - 活動状態測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】非接触式センサにより各個人の活動状態を示す生体情報を測定し、平常時と較べた変化がどの程度であるかの判断を支援する。
【解決手段】本発明の測定装置は、各個人の生体情報を取得する複数のバイタル感知手段が所定の設置場所に並んで固定されおり、各個人が複数のバイタル感知手段のうち任意の1つの感知範囲内に入ると非接触で生体情報を感知するため、各個人はバイタル感知手段を身体に装着する手間が生じることなく、装着中の違和感をもつこと、及び試合中の衝撃等によるバイタル感知手段の破損・故障の危険性がない。また、移動体識別手段も備えており、バイタル感知手段が感知した生体情報に対応する個人を移動体識別手段によるID情報によって識別するので、バイタル感知手段が不特定多数の個人の生体情報を取得できる構成において、どの個人の生体情報であるかを確実に識別することができる。
【選択図】図1C
【解決手段】本発明の測定装置は、各個人の生体情報を取得する複数のバイタル感知手段が所定の設置場所に並んで固定されおり、各個人が複数のバイタル感知手段のうち任意の1つの感知範囲内に入ると非接触で生体情報を感知するため、各個人はバイタル感知手段を身体に装着する手間が生じることなく、装着中の違和感をもつこと、及び試合中の衝撃等によるバイタル感知手段の破損・故障の危険性がない。また、移動体識別手段も備えており、バイタル感知手段が感知した生体情報に対応する個人を移動体識別手段によるID情報によって識別するので、バイタル感知手段が不特定多数の個人の生体情報を取得できる構成において、どの個人の生体情報であるかを確実に識別することができる。
【選択図】図1C
Description
本発明は、センサで測定した個人の体温・呼吸・脈拍・血圧等の生体情報(バイタルデータ)を用いて個人の活動状態を把握するための測定装置に関し、特に、複数の個人が集まってチーム活動をする際に、チーム全体のグループパフォーマンスを向上させるためにどの個人をチームに参加させるべきかを支援することに関する。
例えば、サッカーやアイスホッケーなどの試合は複数人で1つのチームを形成し、相手チームとの対戦が行われる。個人のパフォーマンスは試合当日の体調や緊張の程度に依存してしまい、試合時間の経過に伴う疲労の蓄積によってもパフォーマンスは低下する。集団による運動活動の場合、一選手のパフォーマンス低下はチーム内の他の選手のパフォーマンスの低下を招きかねず、チーム全体のパフォーマンスに多大な影響を与えてしまう。
各個人が自分の体調を正確に把握し、例えば発熱がひどくて試合で本来の自分の実力を出し切れない事情を事前に監督やコーチに交代を申し出れば、他の選手がチームに参加することになろう。また、体調が悪くなくても、試合中の活動量が多大であったり炎天下や極寒の試合などでは疲労が蓄積し易く、程度の差はあれ、どの選手にもパフォーマンス低下が生じてしまうが、選手は試合中における疲労の蓄積を理由に自ら交代を申し出ることは少ない。そのため、監督やコーチは各選手の活動状態を細かに観察して、適確なタイミングで交代時期を判断する必要がある。しかし、交代のタイミングやどの控え選手と交代させればよいかを判断することは容易ではない。
そこで、従来から各個人の運動中における活動状態及び身体状態をモニタリングして、パフォーマンスを追跡・管理するシステムが開発されている(例えば、特許文献1参照)。スポーツセンター等に設置されているランニング機器も心拍数等を計測して表示画面に表示するように構成されている。さらに、チーム全体のパフォーマンスを向上させるためのデバイスも提案されていたりする(例えば、特許文献2参照)。これらの装置又はシステムは、各個人の腕や脚に装着した生体情報計測装置によって捕捉された計測データをモニタリングしており、計測データを処理してユーザに有益な情報を提供しようとするものである。
しかしながら、選手は自分の身体に生体情報計測機器を直接装着しながら試合をすることを望まない。一つの理由として、練習中の活動をモニタリングするときとは異なり、身体に固定的に装着された計測機器があると違和感を知覚したり、体の動きによって計測機器がずれてしまうと装着し直さなければならず、選手は試合に集中できないからである。他の理由としては、サッカーやアイスホッケー等の競技は選手同士で激しい接触があるため、身体に計測機器が装着していると破壊又は故障する恐れがあるということが挙げられる。
そこで、上述した問題を解決するため、非接触式センサにより各個人の活動状態を示す生体情報を測定し、平常時と較べた変化がどの程度であるかの判断を支援することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明の測定装置は、所定の設置場所に並んで固定された複数個のバイタル感知手段であって、各個人が前記複数のバイタル感知手段のうち任意の1つの感知範囲内に入ると、その個人の生体情報を非接触で感知する当該バイタル感知手段と、送信部と受信部との間でID情報を無線通信する複数個の移動体識別手段であって、各受信部が対応する前記バイタル感知手段に近接して設置され、各個人に装着された前記送信部が対応する受信部の受信可能範囲内に入ると、前記受信部は前記送信部からID情報を受信するように構成された当該移動体識別手段と、前記移動体識別手段の受信部がID情報を受信する間の、対応する前記バイタル感知手段が感知した生体情報が当該ID情報で特定される個人に関するものである関連づけを行って情報処理端末に送信するコンバータと、を備えたことを特徴とする。
また、前記コンバータは、関連づけた生体情報及びID情報をJSON(JavaScript Object Notation)フォーマットに変換してから前記情報処理端末に送信することを特徴とする。
本発明の測定装置は、さらに、各個人についての生体情報に関する統計データを格納しておき、前記情報処理端末は、前記コンバータから前記変換後の生体情報及びID情報を受信すると、前記統計データを用いて各個人の活動後状態及び活動回復状態を示すデータを提供し、前記活動回復状態が所定の閾値を超えていた場合、所定の表示又は警告を提示することを特徴とする。
本発明の測定装置は、各個人の生体情報を取得する複数のバイタル感知手段が所定の設置場所に並んで固定されおり、各個人が複数のバイタル感知手段のうち任意の1つの感知範囲内に入ると非接触で生体情報を感知するように構成されたバイタル感知手段を使用するため、各個人はバイタル感知手段を身体に装着する手間が生じることない。しかも、装着中の違和感をもつこと、及び試合中の衝撃等によるバイタル感知手段の破損・故障の危険がない。
バイタル感知手段のそれぞれは、個人毎の専用モニタリングセンサとして生体情報を計測するのではなく、所定の設置場所に固定されているバイタル感知手段に近づいた任意の者を計測対象にする。つまり、集団の一員としてなり得る任意の個人のためのモニタリングセンサであるため、集団の構成員分の数のバイタル感知手段を用意する必要がない。したがって、競技の種類等に応じて最少限度のバイタル感知手段を設置すればよく、費用を抑えることができる。
また、本発明の測定装置は、バイタル感知手段の他に移動体識別手段を備えており、バイタル感知手段が感知した生体情報に対応する個人を移動体識別手段によるID情報によって識別するように構成されている。したがって、バイタル感知手段が不特定多数の個人の生体情報を取得できる構成において、どの個人の生体情報であるかを確実に識別することができる。
また、本発明の測定装置は、バイタル感知手段により取得した生体情報と、移動体識別手段により取得したID情報との関連づけや、生体情報を表示する情報処理端末(例えば、携帯端末)で実行される各アプリケーションに必要なデータの前処理を、通信ネットワーク上のコンバータによって行う。これにより、コンバータからのデータを受信する情報処理端末は、パフォーマンスに関連するデータを表示するためのアプリケーションの開発及び実行の負荷を大幅に軽減することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、本発明の測定装置をアイスホッケー競技に適用したときの一例を示すこととし、アイスホッケー競技に参加する選手の生体情報を測定してチーム全体のパフォーマンスをベストに近づけることを目標とする。
本実施形態は、本発明の測定装置をアイスホッケー競技に適用したときの一例を示すこととし、アイスホッケー競技に参加する選手の生体情報を測定してチーム全体のパフォーマンスをベストに近づけることを目標とする。
アイスホッケー競技は、天然または人工氷のスケートリンク上で、スケート靴を履いて行う集団(団体)スポーツ競技である。1チームは通常、氷上およびベンチ入りの選手を合わせ、2人のゴールキーパーを含めた18〜22名程度のロスター(登録)選手で構成される場合が多い。図1に示すとおり、競技を行うリンクの外周はボード11と呼ばれるフェンス状の囲いで覆われており、監督・コーチ及び選手はリンクサイドのプレイヤーズ・ベンチ9に入る(ペナルティ・ベンチ10に入っているときを除く)。
ルール上、氷上に一度に出ることができる選手は、各チーム6名までと決められている。スケートを用いるため、グラウンド上の同種競技と比べ格段に早いスピードが出てゲーム試合をスリリングなものにするが、接触等による危険が高いため全身に防具を装着してプレーを行うことが義務づけられている。また、選手の運動量が多く疲労がたまりやすいという競技の特性から、長い時間プレーを連続することが難しい。そこで、攻撃陣、守備陣(ゴールキーパーを除く)は、あらかじめセット・ユニット・ラインと呼ばれる組を編成し、おおむね1分程度で組を随時交代しながら試合を行う。つまり、6名で構成した組が約1分毎に別の組と交代することを繰り返しながら試合が進行する。交代期間中、選手はリンクサイドにある自チームのプレイヤーズ・ベンチ9に腰掛けながら体力を回復することができ、次の交代のタイミングまで待機する。なお、プレイヤーズ・ベンチ9は、選手及びチーム・オフィシャルを収容できるように、ベンチ長さは10m以上、幅1.5m以上となっている。
本実施形態の測定装置100に用いられるバイタル感知センサ1は、図1に示すようにプレイヤーズ・ベンチ9に設置する。図1では、ベンチの背もたれ面に設置したが、図3に示すように、座面に設置しても同様である。実際には、背面や座面にクッション部材12をおくことによって、バイタル感知センサ1の存在によってベンチの座り心地が悪くならないようにしてもよい。
本実施形態の測定装置100の場合、プレイヤーズ・ベンチ9に設置するバイタル感知センサ1は少なくとも6個ある。これは、アイスホッケー競技で一度に氷上に出ることができる選手が各チーム6名までというルールに対応させているためである。氷上の6名が交代のためにプレイヤーズ・ベンチ9に戻ってきたとき、バイタル感知センサ1を設置した場所に腰掛けるようにする。なお、18名の選手が登録されている場合は3組編成となり、1組(6人)は氷上又はペナルティ・ベンチで、他の2組(12人)は待機となることから、12個のバイタル感知センサをプレイヤーズ・ベンチ9に設置するようにしてもよい。または、リンク外周のフェンス壁であるボード11にバイタル感知センサ1を後述する移動体識別センサ2と共に取付けたり、一部はプレイヤーズ・ベンチ9に、残りの一部はボード11に分けて取付けたりするようにしてもよい。
氷上の選手が交代のためにプレイヤーズ・ベンチ9に戻り感知可能範囲に入ったとき(例えば、ベンチに座ったとき)、バイタル感知センサ1は生体情報を感知する。本実施形態のバイタル感知センサは、微弱なマイクロ波を照射し、その反射波との差を検知するドップラーセンサを応用した構成である。センシングした反射波との差分から、脈拍データ、呼吸データ等をフィルタリングして抽出する。なお、バイタル感知センサ1は、病院内などで使用されるPHSが80mWとすると、10mW以下という微弱な出力であり、しかもバイタル感知センサのマイクロ電波の周波数は例えば24GHzであって、無線LANや携帯電話等で使われている0.8〜2.4GHzの電波よりも周波数が高く、人体表面で反射して体内に侵入せず人体により安全である。さらに、マイクロ波の照射方向を所定の範囲に限定することにより、隣のベンチに座った選手の生体情報が感知されないような調整をし、高いデータ精度を確保するようにしている。
また、本実施形態の測定装置100に用いられる移動体識別センサ2(2a、2b)は、ID情報を埋め込んだRFタグ2bと、近距離に存在するRF受信機2aとの間の無線通信によって情報をやりとりするRFIDセンサである。タグの種類(パッシブタグ、アクティブタグ等)や伝達方式(電磁誘導方式、電波方式等)、及び通信方式については特定のタイプに限定するものではなく、任意のものを選択すればよい。
移動体識別センサのRF受信機2aをプレイヤーズ・ベンチ9にあるバイタル感知手段1に近接して複数個(本実施形態の場合は6個)設置する。各移動体識別センサ2がどのバイタル感知センサ1と一対であるかの対応関係は、図4(a)に示すようにあらかじめ設定しておく。さらに、各ID情報がどの選手を特定するものであるかの対応関係もあらかじめ設定されている(図4(b)参照)。
本実施形態では、バイタル感知センサ1と同様に、プレイヤーズ・ベンチ9のベンチ背もたれ面に各移動体識別センサ2を設置する。移動体識別センサのRFタグ2bは、各選手のユニホーム、防具又は下着の背面に縫い付けるなどして取り付けておく。本実施形態では、選手の上半身を保護するための防具、特に背骨部分をガードする部分の内側(身体側)に取り付けることとする。なお、図1C及び図3では図示し易くする目的で、選手の下着等にRFタグ2bを取り付け、ユニホームを外した状態を示している。グローブやヘルメット等のプロテクターにRFタグ2bを取り付けることも可能であるが、試合中のプレイヤーズ・ベンチ9で待機している間にヘルメット等を外すこともあるので、ユニホーム、防具又は下着に取り付けておくことが望ましい。特に、RF受信機2aがベンチ背もたれ面に設置した場合は、RFタグ2bが身体の背面側にあると、RF受信機2aとの間で通信不良をできるだけ生じさせないようにできる。なお、他の実施形態では、図3に示すバイタル感知センサ1と同様に、RF受信機2aを座面に設置したり、或いは天井方向である上方に設置することもありうる。
選手のユニホーム等に取り付けられたRFタグ2bに選手を特定するID情報が記憶されているため、RFタグ2bは無線通信によってRF受信機2aに対して選手のID情報を送信することが可能である。氷上の選手が交代のためにプレイヤーズ・ベンチ9に入り、選手がこのベンチに座わりかけたとき若しくは座ったとき、RFタグ2bから送信されたID情報をRF受信機2aが受信することにより、RF受信機2aはどの選手がプレイヤーズ・ベンチ9に座ったのかを確実に識別することができる。
なお、移動体識別センサにおけるRFタグ2bとRF受信機2aとの間でノイズをできるだけ排除したり、隣のベンチに座った選手のID情報が検知されないようにするため、バイタル感知センサ1と同様に、RFタグ2bとRF受信機間2aの電波の指向性を調整しておくことが必要である。
本実施形態の通信ネットワークの構成の一例を図2に示す。バイタル感知センサ1が感知した各選手の生体情報は、モバイルルータ4を介して無線LAN8上にあるコンバータ3のLANポートへと送出される。バイタル感知センサ1とコンバータ3との間のモバイルルータ4は、各バイタル感知センサにIDアドレスを付与するために設置している。RFタグ2bから送信され、移動体識別センサ2のRF受信機2aが受信した選手のID情報は、RS232などのシリアルインタフェースを介して、コンバータ3のシリアルポートへと送出される。上述したように各移動体識別センサ2がどのバイタル感知センサ1と一対であるかの対応関係は図4(a)のようにあらかじめ設定されているので、コンバータ3は、バイタル感知センサ1からの生体情報と移動体識別センサ2からのID情報との関連付けを行う。つまり、生体情報がどの選手に関するデータであるかのタグ付けをコンバータ3内で行っておく。
このようにバイタル感知センサ1及び移動体識別センサ2の一組によって一人の選手の生体情報を把握できるのである。本実施形態ではこれが6組あるので6人がプレイヤーズ・ベンチ9にほぼ同時に座れば、6人の選手の生体情報を一斉に取得することになる。各バイタル感知センサ1は、対応するRFタグ2b/RF受信機2aがID情報を取り交わしている間、選手の脈拍や呼吸を継続して感知し、移動体識別センサ1は所定の時間間隔(例えば、3秒毎)の生体情報を取得する。図4(c)は、バイタル感知センサ1により取得された各選手の3秒毎の生体情報の一例を示している。計測データの上段は心拍数であり、下段は呼吸数である。他の実施形態では、RFタグ2b/RF受信機2aとの間の無線通信が開始してから所定の時間(例えば、1分間)が経過するまで生体情報を取得するようにしてもよい。
なお、バイタル感知センサ1は、選手がプレイヤーズ・ベンチ9に座っているか否かの着席判定をすることが可能である。そこで、隣の選手が未だ座っていない状態で、移動体識別センサのRF受信機2aが混信して隣の選手のRFタグ2bにも反応した場合であっても、バイタル感知センサ1による着席期間と比較すればRF受信機2aの誤動作を検出することができるため、データ精度を高めることができる。
さらに、ゴールキーパーを担当する選手は、6人で一組の選手ほどの頻繁な交代はないが、試合時間の経過によってパフォーマンスが低下するのは同じである。そこで、ゴール枠の上部でゴールキーパーを感知可能な位置にバイタル感知センサ1’を取り付けることによって、ゴールキーパーの生体情報を取得する。RF受信機2aによってゴールキーパーを識別する場合は、バイタル感知センサ1’と同様にゴール枠の上部にRF受信機2aを設置することが好ましい。
コンバータ3は、生体情報がどの選手に関するデータであるかのタグ付けを行った後、バイタル感知センサ1からの生体情報に関するLANポートと別のLANポートを介して、無線LAN8に接続された情報処理端末5へ生体情報を送信する。この情報処理端末5は、競技施設内で監督やコーチが所持する携帯端末である。また、競技施設にモバイルルータ4を持ち込むことで、情報処理端末5はWiFi接続したモバイルルータ4を介してインターネット6などの公衆回線にも試合中は常時接続する。コンバータ3内で異なるLANを使用するように構成したのは、他の回線からのノイズが入り込まないようにするためなので、ノイズ干渉がない環境下でコンバータ3を使用するのであれば、同一LANポートでバイタル感知センサ1からの生体情報を入力し且つ情報処理端末5へ出力するように構成してよい。なお、ネットワーク環境がない競技施設の場合、パブリックな携帯電話網を利用してインターネット6に接続すればよい。この場合、コンバータ3にモバイルルータやモバイルデータカードを接合して携帯電話網に接続し、ネットワーク通信が行えるようにしてもよい。
情報処理端末5が無線LAN8を介してコンバータ3から各選手の生体情報を受け取ると、情報処理端末5上で起動するアプリケーションは生体情報を用いた処理及び処理結果の表示を行い、監督等による選手交代の判断を支援してチーム全体のパフォーマンスを上げることができるようにする。また、アプリケーションは、試合中の選手の生体情報のみならず、普段の練習中の生体情報も参照しながら処理を行うことができる。練習中の生体情報は、例えば、各選手の日常における平均心拍数や平均呼吸数、及び所定時間(例えば、1分間)運動後の平均心拍数や平均呼吸数等、就寝中の平均心拍数や平均呼吸数等の異なる状況下での生体情報などであって、あらかじめデータベース7に記憶している。試合中に情報処理端末5のアプリケーションがインターネット6上に接続されたデータベース7に記憶された選手の生体情報の参照リクエストを出すと、コンバータ3から受け取った生体情報(短期生体情報)と、データベース7に記憶している生体情報(長期生体情報)とを比較して画面表示し、心拍数や呼吸数がどの程度上昇したかを把握することができる。
さらに、反則を犯した選手やチームには反則の重さに準じてペナルティが適用され、審判員は、反則を犯した選手を退場させてペナルティボックス10(図1参照)に収容する。退場時間(ペナルティ時間)が経過すると、選手はペナルティボックス10を出て氷上に出ることができる。ペナルティボックス10のゲート12に設置した移動体識別センサのRF受信機2aによって、選手のペナルティボックス10への入退場管理を行い、ペナルティボックス10の滞在時間や氷上でプレーしている時間を計測することもできる。
アプリケーションが出力する処理結果の表示例を図5に示す。運動によって増加した呼吸数及び心拍数は、運動後の休憩によって運動前の状態に近づくように徐々に下がってくる。その下がり方は、先天的な身体能力や練習量等によって各選手に依存するのですべての選手で一様というわけではない。そこで、図5に示すように、各選手について、ベンチに戻った直後の心拍数及び呼吸数(X値)、休憩後(例えば、1分後)の心拍数及び呼吸数(Y値)を並べ、休憩後の下がり具合を比較できるように表示する。例えば、A選手は心拍数について1分後の下がり方が急激(差がCA)であるのに対し、B選手はA選手ほどの変化がない(差がCB)とする。すなわち、CA>CBとする。運動によって上昇した心拍数や呼吸数が下がるということは、体力の回復が図られているということを意味するため、A選手は1分間の休憩によって疲労の蓄積が少なくなったということを示唆する。別の言い方をすれば、疲労の回復度がはやいことになる。一方、B選手は休憩によっても疲労が残っているということを示唆している。このように疲労の回復度を迅速に知ることができる。したがって、A及びB選手の組が次の出番になってそのまま氷上へ向かわせるのか或いは選手を交代させる必要があるのか、交代させる場合どの選手を交代させるべきかというときの判断材料となり、監督はB選手を別の選手と交代させる決断をしやすくなる。
さらに、上述したように、情報処理端末5はデータベース7への参照リクエストによって、各選手の所定時間(例えば、1分間)運動後の平均心拍数や平均呼吸数を受信している。これらのデータは、普段の練習においてもバイタル感知センサ1を装着して生体情報を計測し、統計値として格納しておいたものである。したがって、アプリケーションは、その試合中の1分後の心拍数及び呼吸数の下がり量を選手間で単純に比較するだけでなく、普段の練習中との比較をするためにデータベース7に記憶してある1分後の運動後の平均心拍数や平均呼吸数を基準にして、心拍数等の下がり量が少ない(つまり、疲労が蓄積しているであろう)選手を比較するようにしてもよい。例えば、図5に示すように、試合中におけるプレイヤーズ・ベンチ9に戻った選手たちの1分後の心拍数の下がり量をA選手とB選手で比較すると、A選手の下がり量の方がB選手よりも大きい(CA>CB)。このため、A選手の方が体力回復しているようにも思えるが、データベース7に予め記憶された1分間運動後の平均心拍数DA,DBを加味すると、A選手は練習時ならばDA程度の下がり量があることが期待できたはずであるのにあまり下がっていないのに対し、B選手は普段の練習時よりもむしろ大きな下がり量であることがわかる。したがって、試合当日の1分後の心拍数CA,CBを単純に比較するのではなく、データベース7に予め記憶された1分間運動後の平均心拍数DA,DBによって正規化することで、試合当日の実際の体力回復程度を提示することが望ましい。
なお、監督等が短時間で判断を行うことができるようにするため、ヒストグラムに限らず、折れ線形式のグラフにしたり、色別表示にしたりして瞬時に比較できるようにすることが望ましい。さらに、記憶している生体情報の平均値を参照し、選手がこれ以上超えて運動を継続することはむしろパフォーマンスの低下につながるという閾値を予め設定しておき、表示画面上で容易に分かるように表示或いは警告されるようにしておいてもよい。なお、この閾値は、選手毎に適した値を設定しておくことが望ましい。このように、アプリケーション上で生体情報を様々に加工することにより、情報処理端末5を使用する監督等の利便性が格段に向上する。
また、トップアスリートになると海外遠征が多くなり、時差ボケによっても選手の体調管理が難しくなる。時差ボケがある選手は、体温が高めで、心拍も高止まりになるという傾向が経験的にわかっている。そこで、試合の前日又は数日前から各選手の夜間の生体情報をモニタリングする。具体的には、例えば、選手のベッドのマットレスの下にバイタル感知センサ1を設置して心拍数や呼吸数を感知する。バイタル感知センサ1は、離床を感知するので選手が就寝しているかを判別でき、しかも体の動き(寝返り)の継続データもリアルタイムで感知できる。
体温は、所定の時刻(例えば、就寝直前など)に体温計で測定することが考えられるが、熱型赤外線センサ(不図示)を部屋の天上などに設置して測定してもよい。熱型赤外線センサは、受光素子が赤外線を吸収することによって温度上昇を起こすという温度センサ機能があるため、人体のそれぞれの体温に応じて放射された赤外線を測定し、電気信号に変換することで、身体に触れることなく温度(体温)を検出することができる。
したがって、試合前又は試合中、監督等は情報処理端末5を用いて、バイタル感知センサ1が感知した選手の心拍数や、得られた体温の変化を、データベース7に記憶した普段の心拍数や体温と比較した結果をみて、選手に時差ボケが残っていてベストのパフォーマンスを出せないリスクがあることを把握することができる。
なお、一部屋に一人が就寝する場合は、移動体識別センサ2を使用しなくても選手を識別することは可能であるが、使用することを制限するものではない。例えば2人以上の部屋で複数の選手が就寝するときは、どの選手がどのバイタル感知センサ1で感知されるかを予め決定することが実際上困難であるので、移動体識別センサ2を使用することによって各選手がどのベッドを使用しても、選手それぞれの生体情報を感知することができる。
ところで、情報処理端末5は、コンバータ3からリアルタイムに送信されてくる生体情報をそのまま処理することは容易ではない。1秒〜3秒毎に心拍数や呼吸数の表示を更新しなければならない場合、リフレッシュ期間が短く負荷が大きいのである。これは、センサの数が多くなるほど顕著となる。何らかのデータ形式に変換してアプリケーションに容易に書き出しや読み込みができるようになっていることが短い間隔で表示の更新を可能にすることにつながる。
そこで、本実施形態のコンバータ3は、コンバータ自体に測定データをJSON(JavaScript Object Notation)フォーマットに変換するJSON変換機能を備えている。JSONは、ウェブブラウザなどで使用されるJava(R)スクリプトをベースにしたもので、JSONフォーマットに変換されたデータはJava(R)スクリプトで簡単に読み込める。コンバータ3内のJSON変換機能により、JSONフォーマットに変換された生体情報をリアルタイムで情報処理端末5に渡すことができるようになる。多くのセンサからのデータをまとめて早いインターバルでアプリケーション側に受け渡すことができるので、各センサ個別にピアtoピア(センサ対アプリケーション)でデータ取り込みの設定をする必要がない。また、上述したとおり、バイタル感知センサ1で感知した生体情報と、移動体識別センサ2のID情報との関連づけは、コンバータ3側で行っており、どの選手に関するデータであるかを簡単に判別できる。例えば、生体情報及びID情報をWeb上のサーバで別々に取り込んで関連づけする構成であれば、サーバ機能として実行する他の多様な処理(例えば、ノイズエラーによるリトライ送信や他のタスクからの割込処理など)もあって、処理は複雑で遅延してしまうところ、コンバータ3で対処することによってデータのハンドリングが容易になっている。センサの数が多くなるほどその効果は大きくなる。
本実施形態の場合、生体情報は変換後のJSONデータとして単純な処理で書き出しや読み込みができるため、迅速な処理を行い且つ情報処理端末5上のアプリケーション開発が容易となる。さらに、JSON変換機能を組み入れたコンバータ3があれば、データを集約して配信できるため、個々のアプリケーションから何度もバイタル感知センサ1や移動体識別センサ2などのセンサ側にアクセス要求を行わなくて済むため、伝送負荷が軽減し、センサのバッテリ消耗も抑えることができるというメリットがある。
さらに、加速度センサも用いた例を説明する。
移動体識別センサのRF受信機2aをペナルティボックス10のゲート12に設置する例を上述した。ペナルティボックス10の入退場は必ずゲート12を通過しなければならないことがルールになっていることから、選手がこれまでペナルティボックス10にいた選手が氷上に出たか否かの確認はRF受信機2aのみで可能である。プレイヤーズ・ベンチ9のゲートにもRF受信機2aを設置することによって各選手の入退場を管理することができるが、選手はこのゲートを通らずに、フェンスであるボード11を乗り越えてプレイヤーズ・ベンチ9に戻ってきたり、プレイヤーズ・ベンチ9から氷上に飛び出すことがあるので、入退場の管理が正確に行うことができなくなる可能性出てくる。そのため、RF受信機2aの受信結果に基づく入退場の管理を補完するために、加速度センサを併用すればよい。すなわち、RFタグ2bと同じように、各選手に加速度センサ(不図示)を防具に取り付けると、プレイヤーズ・ベンチ9にいる選手であれば、電波強度は一定の強さで安定するのに対し、氷上の選手であれば電波強度は一定せず位置に応じて変化する。そこで、加速度センサからの電波強度をみて、選手が氷上にいるのか否かをチェックし、RF受信機2aの受信結果とあわせて判断すればよい。
移動体識別センサのRF受信機2aをペナルティボックス10のゲート12に設置する例を上述した。ペナルティボックス10の入退場は必ずゲート12を通過しなければならないことがルールになっていることから、選手がこれまでペナルティボックス10にいた選手が氷上に出たか否かの確認はRF受信機2aのみで可能である。プレイヤーズ・ベンチ9のゲートにもRF受信機2aを設置することによって各選手の入退場を管理することができるが、選手はこのゲートを通らずに、フェンスであるボード11を乗り越えてプレイヤーズ・ベンチ9に戻ってきたり、プレイヤーズ・ベンチ9から氷上に飛び出すことがあるので、入退場の管理が正確に行うことができなくなる可能性出てくる。そのため、RF受信機2aの受信結果に基づく入退場の管理を補完するために、加速度センサを併用すればよい。すなわち、RFタグ2bと同じように、各選手に加速度センサ(不図示)を防具に取り付けると、プレイヤーズ・ベンチ9にいる選手であれば、電波強度は一定の強さで安定するのに対し、氷上の選手であれば電波強度は一定せず位置に応じて変化する。そこで、加速度センサからの電波強度をみて、選手が氷上にいるのか否かをチェックし、RF受信機2aの受信結果とあわせて判断すればよい。
さらに、加速度センサは、各選手の走行距離、最高速度、平均速度、氷上の走行軌跡(トレースマップ)や選手が打つ球に相当するパックに触った回数、ゴール13へのシュート数なども計測することができる。
このように、加速度センサで計測される様々なデータも、バイタル感知センサ1や移動体識別センサ2と同様に競技施設内の無線LAN8を介してコンバータ3へ送出するようにし、各選手の活動状態を総合的に且つ多角的に把握することができるようになる。
このように、加速度センサで計測される様々なデータも、バイタル感知センサ1や移動体識別センサ2と同様に競技施設内の無線LAN8を介してコンバータ3へ送出するようにし、各選手の活動状態を総合的に且つ多角的に把握することができるようになる。
したがって、本発明によれば、各選手のパフォーマンスが充分に発揮されているかを客観的及び定量的に把握でき、監督等が集団を形成するメンバーとして複数の個人の中からどの人を選出したり或いはどの人を外すべきかの判断を容易にする。これにより、集団全体のパフォーマンスを向上させるための支援を行ったり、後の体力アップのトレーニングに活用することができる。
上述した実施形態は、本発明をアイスホッケーの選手に適用した例を示したものであるが、サッカーやバレーボールなどの他の集団競技においても適用され得ることは明らかである。サッカーやバレーボールなどは、アイスホッケーと異なり、試合最中に数名が一組となって順次交代することはないが、ハーフタイムやタイムアウト等の中断時間にコート内の選手が監督の周りに集まってくる。このときを利用して、バイタル感知センサ1及びプレイヤーズ・ベンチ9を含む測定装置100によって各選手の活動状態を把握すればよい。
また、スポーツ以外にも、病院や介護の現場(特に、緊急事態)で、複数の人があるエリアに集められ、且つ各個人がどのベッドやストレッチャーに居るのかが決められていない状況下では、本発明のバイタル感知手段、移動体識別センサ、コンバータを用いた活動状態測定装置は各個人の生体情報を確実に得ることができることとなることから、本発明は産業上の利用性が高い技術である。
1 バイタル感知センサ
1’ バイタル感知センサ
2 移動体識別センサ
2a RF受信機
2b RFタグ
3 コンバータ
4 モバイルルータ
5 情報処理端末
6 インターネット
7 データベース
8 無線LAN
9 プレイヤーズ・ベンチ
10 ペナルティボックス
11 ボード
12 ゲート
13 ゴール
1’ バイタル感知センサ
2 移動体識別センサ
2a RF受信機
2b RFタグ
3 コンバータ
4 モバイルルータ
5 情報処理端末
6 インターネット
7 データベース
8 無線LAN
9 プレイヤーズ・ベンチ
10 ペナルティボックス
11 ボード
12 ゲート
13 ゴール
Claims (4)
- 所定の設置場所に並んで固定された複数個のバイタル感知手段であって、各個人が前記複数のバイタル感知手段のうち任意の1つの感知範囲内に入ると、その個人の生体情報を非接触で感知する当該バイタル感知手段と、
送信部と受信部との間でID情報を無線通信する複数個の移動体識別手段であって、
各受信部が対応する前記バイタル感知手段に近接して設置され、
各個人に装着された前記送信部が対応する受信部の受信可能範囲内に入ると、前記受信部は前記送信部からID情報を受信する、
ように構成された当該移動体識別手段と、
前記移動体識別手段の受信部がID情報を受信する間の、対応する前記バイタル感知手段が感知した生体情報が当該ID情報で特定される個人に関するものである関連づけを行って情報処理端末に送信するコンバータと、
を備えた測定装置。 - 前記コンバータは、関連づけた生体情報及びID情報をJSON(JavaScript Object Notation)フォーマットに変換してから前記情報処理端末に送信することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 各個人についての生体情報に関する統計データを格納しておき、
前記情報処理端末は、前記コンバータから前記変換後の生体情報及びID情報を受信すると、前記統計データを用いて各個人の活動後状態及び活動回復状態を示すデータを提供する、請求項1又は2に記載の測定装置。 - 前記活動回復状態が所定の閾値を超えていた場合、所定の表示又は警告を提示する、請求項3に記載の測定装置。
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