JP2017144035A - センサ情報処理装置、センサユニット、及び、センサ情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
次に、図2及び図3を参照して、バイタルセンサ2の構成例について説明する。図2及び図3に示すように、バイタルセンサ2は、例示的に、電波センサ21、プロセッサ23、メモリ24、及び、通信IF25を備えてよい。
次に、図4を参照して、図1に例示した情報処理装置3の構成例について説明する。図4に示すように、情報処理装置3は、例示的に、プロセッサ31、メモリ32、記憶装置33、通信インタフェース(IF)34、及び、ペリフェラルIF35を備えてよい。
以下、本実施形態のセンサシステム1の幾つかの動作例について説明する。なお、以下では、バイタルセンサ2の電波センサ値が、情報処理装置3(例えば、プロセッサ31)にて処理される例について説明する。ただし、当該処理の一部又は全部がバイタルセンサ2(例えば、プロセッサ23)にて実施されてもよい。
図7は、第1実施例に係るセンサシステム1の動作例を示すフローチャートである。図7に例示するように、情報処理装置3は、センサ2から電波センサ値を受信する(処理P11)。受信した電波センサ値は、記憶部30に記憶されてよい。
図10は、第2実施例に係るセンサシステム1の動作例を示すフローチャートである。第2実施例では、HPF特性を被観測者の呼吸数に応じて適応的に制御する例について説明する。
既述の第2実施例では、情報処理装置3において、電波センサ値を周波数解析した結果を基に被観測者の呼吸成分のピーク周波数を検出し、検出したピーク周波数に応じてHPF特性を適応的に決定した。
図12に例示するように、情報処理装置3は、慣性センサ値を基に、利用者の単位時間(例示的に、1秒)あたりの歩数(「歩行率」と称してよい。)を算出してよい(処理P321)。歩数は、一般的な歩数計と同様に、例えば、慣性センサ値が或る閾値を超えた回数を、例えばプロセッサ31にてカウントすることで得ることができる。
y=8E−05x3−0.0011x2−0.0855x+61.597…(1)
次に、図11の心拍推定処理(P32)の第2例ついて、図14〜図16を参照して説明する。上述した第1例は、被観測者の歩行率から心拍数を求める例である。第2例では、被観測者の運動強度から心拍数を求めてよい。
y=1E−05x3−0.0014x2+0.0725x−0.0119…(2)
メッツ値=(心拍数−安静時心拍数)÷(最大心拍数−安静時心拍数)×10…(3)
y=0.0415x2+0.8894x+58.035…(4)
次に、図8及び図19〜図28を参照して、既述のBPF特性を決定(又は設定)する処理(例えば、図7、図10及び図11の処理P14、並びに、図11の処理P34)の一例について説明する。
なお、上述した各実施例において、電波センサ値に対するBPFの適用、及び、BPF特性の可変制御は、オプションであってよい。電波センサ値に少なくとも既述のHPFを適用すれば、BPFを適用しなくても、心拍成分の検出精度向上が見込める。
2 バイタルセンサ(センサユニット)
21 電波センサ
211 アンテナ
212 ローカル発振器(Oscillator, OSC)
213 MCU(Micro Control Unit)
214 検波回路
215 オペアンプ(OP)
216 電源部
22 慣性センサ
23 プロセッサ
26 バス
3 情報処理装置
31 プロセッサ
32 メモリ
33 記憶装置
34 通信インタフェース(IF)
35 ペリフェラルIF
36 バス
4 ネットワーク
6 通信機器
7 空調機
8 照明器具
Claims (16)
- 電波センサの検出信号を受信する受信部と、
前記検出信号に、被観測者の呼吸由来の周波数成分の高調波成分を少なくとも遮断するフィルタを適用し、前記フィルタを通過した信号において、前記被観測者の心拍成分を検出する処理部と、
を備えた、センサ情報処理装置。 - 前記処理部は、
前記電波センサの前記検出信号を周波数解析した結果において、前記心拍成分が出現すると想定される周波数帯域よりも低い周波数帯域において、ピーク値を有するピーク周波数を検出し、
前記ピーク周波数と、前記ピーク周波数のN倍波(Nは2以上の整数)相当の周波数と、を含む周波数帯域を前記フィルタの遮断帯域に設定する、請求項1に記載のセンサ情報処理装置。 - 前記処理部は、
前記検出信号において前記心拍成分が出現すると想定される周波数帯域と重ならない帯域に前記フィルタの前記遮断帯域を設定する、請求項1または2に記載のセンサ情報処理装置。 - 前記フィルタは、ハイパスフィルタであり、
前記処理部は、
前記ピーク周波数が高いほど、前記ハイパスフィルタの遮断周波数を高く設定する、請求項2又は3に記載のセンサ情報処理装置。 - 電波センサの検出信号と、慣性センサの検出信号と、を受信する受信部と、
前記電波センサの検出信号に適用するハイパスフィルタの遮断周波数を、前記慣性センサの検出信号に応じて制御し、前記ハイパスフィルタを通過した信号において被観測者の心拍成分を検出する処理部と、
を備えた、センサ情報処理装置。 - 前記処理部は、
前記慣性センサの検出信号を基に前記被観測者の呼吸数を推定し、推定した呼吸数に応じた周波数に、前記ハイパスフィルタの前記遮断周波数を設定する、請求項5に記載のセンサ情報処理装置。 - 前記処理部は、
前記慣性センサの検出信号を基に前記被観測者の心拍数又は運動強度を推定し、推定した心拍数又は運動強度を基に前記呼吸数を推定する、請求項6に記載のセンサ情報処理装置。 - 前記処理部は、
前記推定した呼吸数が高いほど、前記ハイパスフィルタの前記遮断周波数を高く設定する、請求項6又は7に記載のセンサ情報処理装置。 - 前記遮断周波数に応じた前記ハイパスフィルタの遮断帯域に、前記被観測者の呼吸由来の周波数成分の高調波成分が少なくとも含まれる、請求項5〜8のいずれか1項に記載のセンサ情報処理装置。
- 前記処理部は、
前記電波センサの検出信号において前記心拍成分が出現すると想定される周波数帯域と重ならない帯域に、前記遮断帯域を設定する、請求項9に記載のセンサ情報処理装置。 - 前記処理部は、
前記推定した心拍数又は運動強度が閾値以下の場合、前記ハイパスフィルタを適用せずに前記電波センサの検出信号において前記心拍成分を検出する、請求項7に記載のセンサ情報処理装置。 - 前記電波センサ及び前記慣性センサは、センサユニットに備えられた、請求項5〜11のいずれか1項に記載のセンサ情報処理装置。
- 電波センサと、
前記電波センサの検出信号に、被観測者の呼吸由来の周波数成分の高調波成分を少なくとも遮断するフィルタを適用し、前記フィルタを通過した信号において、前記被観測者の心拍成分を検出する処理部と、
を備えた、
センサユニット。 - 電波センサと、
慣性センサと、
前記電波センサの検出信号に適用するハイパスフィルタの遮断周波数を、前記慣性センサの検出信号に応じて制御し、前記ハイパスフィルタを通過した信号において被観測者の心拍成分を検出する処理部と、
を備えた、センサユニット。 - 電波センサの検出信号に、被観測者の呼吸由来の周波数成分の高調波成分を少なくとも遮断するフィルタを適用し、前記フィルタを通過した信号において、前記被観測者の心拍成分を検出する処理を、コンピュータに実行させる、センサ情報処理プログラム。
- 電波センサの検出信号に適用するハイパスフィルタの遮断周波数を、慣性センサの検出信号に応じて制御し、
前記ハイパスフィルタを通過した信号において被観測者の心拍成分を検出する
処理を、コンピュータに実行させる、センサ情報処理プログラム。
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