JP2018051188A - 活動状況管理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、親は、育児に専念できればよいが、家事等を済ます事もしなければならない。そのため、一時的に子の近くから離れる場合もある。
一方で、乳児を見守ること等を目的とした生体監視装置がある(例えば、特許文献1参照)。
(1)本発明に係る活動状況管理装置(例えば、育児支援装置40と端末装置30との組み合わせ、育児支援装置40、端末装置30のうちのいずれか)は、被測定者(例えば、子供15)の生体活動を表す生体情報を取得する生体情報取得部(例えば、生体センサ10又は受信部41)と、前記生体情報に応じた前記被測定者の活動状況を表す活動情報を出力する出力部(例えば、表示部341又は送信部47)と、前記被測定者に対して行なわれたイベントを表すイベント情報を入力する入力部(例えば、入力部342又は受信部41)と、前記生体情報と前記イベント情報とを記憶する記憶部(例えば、活動履歴記憶部33又は活動履歴記憶部43)と、を有する。
図1は、育児支援システムの構成を表す概念図である。
図1に示すように、育児支援システム1は、生体センサ10と通信装置20と端末装置30とを有する。
生体センサ10は、例えばマットレス16と、図示しないベッドの床部との間に設置され、マットレス16に在床する子供15の生体情報を検出する。例えば、生体センサ10は、子供15の体動など生体活動に起因して発生する振動に応じた電気信号を生成する。通信装置20は、生体センサ10に接続されており、生体センサ10が生成した電気信号(検出結果)を生体情報として端末装置30へ無線によって送信する。
図1では、生体センサ10に接続された通信装置20と端末装置30とを示していたが、図2の例に示すように、通信装置20および端末装置30は、ネットワーク50を介して育児支援装置40と通信を行なうこともできる。生体センサ10は、マットレス16等の上に在床する被測定者から生じる振動に応じた電気信号を出力する。この生体センサ10は、例えばフィルムセンサを用いることができる。育児するにあたり、子供を寝かせる場所は、ベッドに限らず、時間帯や日当たり具合、風通し等を考慮して、リビングや和室に簡易の布団を敷いて寝かせる場合がある。そのため、生体センサ10は、場所を変える場合であっても簡単に設置できることが好ましい。そこで、生体センサ10としてフィルムセンサを用いることで容易に持ち運びすることができ、設置も簡単である。また、フィルムセンサは、厚さが薄いため、設置したとしても、マットレス16や布団の上に在床する子供に与える違和感を低減することができる。また、生体センサ10は、被測定者が身に着けて装着する必要がない、非装着型のセンサである。このため、肌が敏感な新生児に対しても生体情報を取得することができ好適である。
通信装置20は、生体センサ10に接続されるとともに、端末装置30と近距離無線通信(例えば、Wi−Fi(Wireless Fidelity)、NFC(Near Field Communication)、Bluetooth(登録商標)、または赤外線通信等)によって接続される。また、通信装置20は、ネットワーク50を介して育児支援装置40と接続される。端末装置30は、通信装置20と接続され、ネットワーク50を介して育児支援装置40と接続される。
端末装置30は、受信部31、制御部32、活動履歴記憶部33、タッチパネル34、スピーカ35、カメラ36、送信部37を有する。
受信部31は、通信装置20又は育児支援装置40から送信される各種データを受信する。制御部32は、端末装置30内の各部を制御する。活動履歴記憶部33は、タッチパネル34から入力されるイベント情報や、受信部31から受信した活動情報等を記憶する。タッチパネル34は、表示部341、入力部342を有しており、各種情報を画面上に表示したり、タッチ操作に応じて各種情報を入力する。スピーカ35は、音声を出力する。カメラ36は、撮像機能を有しており、例えば、被測定者である子供15を撮影する。送信部37は、タッチパネル34から入力されるイベント情報等の各種情報を育児支援装置40に送信する。
育児支援装置40は、受信部41、活動履歴生成部42、活動履歴記憶部43、活動推定部44、スケジュール生成部45、制御部46、送信部47を有する。受信部41は、通信装置20又は端末装置30から送信される情報を受信する。例えば、受信部41は、通信装置20から送信される、被測定者の生体活動を表す生体情報を受信する。
活動履歴生成部42は、生体情報に応じた被測定者(子供15)の活動状況を表す活動情報を生成する。活動履歴生成部42は、例えば生体情報が表す、電気信号の振幅、或いは電気信号に含まれる特定の周波数成分を抽出し、抽出した振幅、及び特定の周波数成分に基づいて、活動情報を出力する。活動情報には、体動、呼吸、心拍、睡眠、覚醒等がある。
また、一般的に、正常な新生児の呼吸数は1分間に40回前後である。活動履歴生成部42は、例えば、生体情報が表す電気信号に、この呼吸数(1分間に30〜60回程度)に対応した0.5〜1.0Hz(ヘルツ)の周波数成分を通過させるフィルタを通すことで、この帯域の周波数成分を抽出する。活動履歴生成部42は、抽出した周波数成分の信号の値に基づいて、呼吸の状態(吸う、吐く、その強さ)を判定する。
さらに、新生児の心拍数は1分間に140回前後である。活動履歴生成部42は、例えば、生体情報が表す電気信号から心拍に相当する範囲の周波数成分を抽出し、抽出した信号の値に基づいて、心拍の状態(収縮、弛緩、その強さ)を判定する。
活動履歴記憶部43は、生体情報、活動情報、イベント情報を対応づけて記憶する。
活動推定部44は、例えば、機械学習を用いてイベントの発生タイミングを推定することができる。ここで機械学習とは、人間が自然に行っている学習能力と同様の機能をコンピュータで実現しようとする技術のことであり、具体的には、データから反復的に学習し、そこに潜むパターンを見つけ出すことをいう。
例えば、活動推定部44は、受信部41から排泄時刻等の排泄に関するイベント情報を受信した際に、その入力時刻の前後の所定期間における生体情報をそのイベント情報と関連付けて記憶させる。
また、イベント情報と生体情報の膨大なデータの相関関係を機械学習するとともに、子供15の行動に関するパターンを抽出し、子供15の個人差にも対応した検知閾値、各種予測・推定機能等も設けることで、親(保護者)の不安を解消し、ゆとりある育児を支援することも可能となる。
なお、例えば、子供15の一日の睡眠時間やイベント(授乳タイム、排尿・排泄タイム)の間隔に基づいて、子供15が眠いのか否か、授乳を望んでいるか否か、排尿・排泄をしたいと思っているか否か等、子供15の気持ちを推定したり、この推定結果をもとに夜泣きが生じる可能性があるか否かを推定する場合には、その推定結果を出力することで、親は、子供15がどのような気持ちとなっている可能性があるかを把握することが可能となる。これにより、言葉がまだ通じない子供15であっても、親は子供15の気持ちをある程度把握することが可能となり、親のストレスを解消することも可能となる。
また、時間帯、体動、睡眠・覚醒パターン、イベント(授乳タイム、排尿・排泄タイム)の間隔等から起床時刻を予測する場合には、親は、その起床時刻を基にスケジュールを立てることが可能となるため、親に対する行動計画を支援することができる。
また、心拍、呼吸のパターンが、普段と異なるパターンとなっていることを検知した場合には、容体悪化の可能性があると推定し、推定結果を通知することで、容体変化を早期に親に知らせることが可能となる。
図5(a)に示す通り、表示画面の上側の中央にはメイン写真の画像34A1が表示される。この画像34A1は、カメラ36によって撮像された画像を用いることができる。
体動の有無を示す画像34S1は、体動ありの場合は点灯し、体動なしの場合は消灯する。ここでは、体動の動きが強いほど、明るく表示することもできる。呼吸の状態を示す画像34S2は、呼吸のリズムに合わせてリング状の部分が点滅する。また、呼吸の強さ(深く吸い込む、深く吐き出す等)に応じて、リングの太さを変化させることもできる。心拍の状態を示す画像34S3は、心拍のリズムに合わせてハートマークの部分が点滅する。ここでは、心拍の強さに応じて明るさ変えて表示することもできる。タッチパネル34は、画像34S1〜34S3のそれぞれの画像を、活動情報に基づいて表示する。
例えば、図5(b)に示す通り、タッチパネル34の表示画面全体、および画面周囲の枠の部分のトーンが暗くなり、画面中央の画像34A1がメイン写真からサブ写真に切り替わる。こうすることで、タッチパネル34の表示画面全体で子供が睡眠中であることを示すことができる。例えば、起きている子供の画像をメイン写真に登録し、寝ている子供の画像をサブ写真に登録することで、画像34B1が点灯時に画像34A1に寝ている子供の画像が表示され、睡眠中であるか否かの識別がし易い。
図5(a)、図5(b)において、睡眠に関するイベント情報の他に入力する入力部342の入力ボタンが、画像34A1の下方側(画面下方側)の領域に表示される。
活動履歴記憶部43は、生体情報、活動情報、イベント情報が、日時とともに記憶される。生体情報は、生体センサ10によって得られた生体情報である。活動情報は、体動、呼吸、心拍、睡眠、覚醒、夜泣きの項目があり、イベント情報は、L、ミルク、R、おむつ、うんちの項目がある。Lの項目は、左の胸から授乳したことを表す。Rの項目は、右の胸から授乳したことを表す。おむつの項目は、子供が排泄や排尿をしたことに応じておむつ交換を行なったことを表す。うんちの項目は、子供が排泄をしたことを親が確認したことを表す。また、うんちの項目と同様に、おしっこの項目(不図示)があってもよい。この場合、おしっこの項目は、子供が排尿をしたことを親が確認したことを表す。
また、この図においては、1人の被測定者を想定した場合について説明したが、複数の被測定者毎に記憶することもできる。
また、活動履歴記憶部43は、イベントが発生するタイミングを推定するために必要なデータを記憶することもできる。行動発生タイミングを推定するために必要なデータとしては、例えば、睡眠と、授乳と、排泄とのそれぞれのイベント情報が入力された時刻の前後の所定期間における生体情報と、そのイベント情報とを関連付けて記憶する。
活動履歴記憶部43は、例えば半導体メモリや磁気ディスク装置等が用いられる。
ここでは、このシーケンスを進行する前に、まず、通信装置20と端末装置30との間で近距離無線通信をすることで、通信装置20のIDを端末装置30に通知する。端末装置30は、このIDと自身に割り当てられた端末識別情報(電話番号であってもよい)とを育児支援装置40に送信する。これにより、育児支援装置40は、生体センサ10と端末装置30との対応付けを行なうことができる。すなわち、被測定者である子供15と、その子供15を育児する親(端末装置30を携帯)との関係を識別することができる。
次に、育児支援装置40は、通信装置20から受信通知された生体情報から、体動と、呼吸と、心拍と、の状態を取得し(ステップS201)、活動情報を生成し(ステップS202)、生体情報と活動情報とを、生体情報を受信した時刻とともに活動履歴記憶部43に記憶する(ステップS203)。そして、育児支援装置40は、活動情報を端末装置30に送信する(ステップS204)。
次に、端末装置30は、活動履歴参照要求がタッチパネル34から入力されたか否かを判定する(ステップS306)。活動履歴参照要求が入力されたと判定された場合、端末装置30は、育児支援装置40に活動履歴参照要求を送信し(ステップS307)、これに応じて送信される活動履歴を受信し(ステップS308)、活動履歴を表示する(ステップS309)。例えば、この活動履歴は、イベント情報を1日分、あるいは1週間分など所定期間まとめて表示する。一方、端末装置30は、ステップS306において活動履歴参照要求が入力されていないと判定した場合には、ステップS307、ステップS308、ステップS309をスキップする。
また、図7の処理を行なうことと並行して、育児支援装置40は、活動推定部44によって、今後生じると予測されるイベントの発生タイミングを予測し、予測結果に基づいて、スケジュール生成部45によってスケジュールを生成する。端末装置30からスケジュールの参照要求があった場合には育児支援装置40は、生成したスケジュールと端末装置30に送信する。
なお、ステップS306で活動履歴参照要求がタッチパネル34から入力されなかったと判定された場合、前述のステップS307〜S309はスキップされる。
図8(a)において、すでに説明したとおり、メイン写真の画像34A1の右側の上部には、睡眠のイベント情報を入力するための画像34B1が表示される。また、睡眠以外のイベント情報を入力するための画像は、メイン写真の画像34A1の下、表示画面の下半分領域(入力部342に対応)内に配置され、丸の中に図柄が描画された5つのアイコンである。
タッチパネル34の表示画面の下半分に配置された5つのアイコンと画像34B1のアイコンは、タッチパネル34における入力部342に対応する領域に配置されている。上段の左から、授乳Lのイベント情報を入力するための画像34B2、ミルクのイベント情報を入力するための画像34B3、授乳Rのイベント情報を入力するための画像34B4をそれぞれ示し、下段の左から、おむつ交換のイベント情報を入力するための画像34B5、排泄のイベント情報を入力するための画像34B6をそれぞれ示している。
一般に、母親の抱きやすい方向や、新生児の寝やすい向きに偏りがあると、母親は、片方の胸ばかりで授乳してしまう場合がある。母親が片方の胸ばかりで授乳すると、もう片方の母乳が外に出ず、一部の乳腺に母乳が残ったままになってしまい乳腺が詰まりやすくなる。乳腺が詰まって炎症を起こせば、乳腺炎となる。母親が乳腺炎になれば、抗生物質などの薬を服用して治療する。親が薬を服用している期間は、子供に授乳できなくなる場合もある。
本実施形態の育児支援装置40では、左右どちらの胸で授乳したか区別をして記録することができる。このため、母親は、意識して左右均等に授乳することができ、乳腺炎にかかることを低減することができる。
図8(b)において、授乳時間を記録するための表示画面の画面上部中央には「スタートを押したら時間を記録します」という案内を示す画像34B4−1が表示される。画像34B4−1の下に、計測時間の経過を示すリング状の画像34B4−2が表示される。タイマーを始動させると、時間の経過に伴って、画像34B4−2のリング状の画像に経過時間を表す色で表示された領域が時計回りに増えていくことで計測時間の経過具合を表示する。このため、母親は授乳時間の経過をひと目で確認できる。
さらに、リング状の画像34B4−2の左下には、授乳Lのイベント情報を入力するための画像34B4−6が表示される。また、授乳時間を記録するための表示画面の画面下部中央には「育児メモに記録する」という案内を示す画像34B4−10が表示される。画像34B4−10にタップ操作がされると、その操作時刻と授乳時間が、授乳のイベント情報として、活動履歴記憶部43に記憶される。ここでは、授乳イベントにおいて、開始時刻から終了時刻までの間において、授乳Rと授乳Lのどちらで行なわれていたかについても識別可能に記憶される。例えば、図8(a)の画面において授乳Rのボタン(画像34B4)がタッチされ、図8(b)の画面に遷移した後、スタートボタン(画像34B4−5)がタッチされることで授乳時間のカウントが開始されてから、ストップボタン(画像34B4−5)がタッチされるまでの間は授乳Rとし、例えば、その後、「育児メモに記録する」のボタン(画像34B4−10)がタッチされると、授乳Rの授乳イベント情報として、活動履歴記憶部43に記憶される。また、図8(b)の画面において、スタートボタン(画像34B4−5)がタッチされ、ストップボタン(画像34B4−5)がタッチされるまでの授乳時間のカウントがされた後、「育児メモに記録する」のボタン(画像34B4−10)がタッチされる前に、授乳L(画像34B4−6)のボタンがタッチされると、授乳Lのカウントを行なうモードに切り替わる。そして、スタートボタン(画像34B4−5)がタッチされてから、ストップボタン(画像34B4−5)がタッチされるまでの間は授乳Lの授乳イベント情報であることが一時保存される。そして、「育児メモに記録する」のボタン(画像34B4−10)がタッチされると、授乳Rの授乳イベント情報と授乳Lの授乳イベント情報とを含むイベント情報が、活動履歴記憶部43に記憶される。
このように、これらの授乳Rと授乳Lのいずれであるかも含めて、1つの授乳イベント情報として記憶される。
計測時間の経過を示すリング状の画像34B4−2は、タイマーを始動させるとリングの一部の色が経過時間を表す色で表示され、計測時間が10分に達するとリング全体が経過時間を表す色で表示される。このように、10分を上限として、画像34B4−2に計測時間の経過具合が表示されるため、母親は、例えば画像34B4−2リングの半分程度まで色が変化するまで授乳すればいい等、大まかな目安をつけることができ、容易に授乳時間を過不足なく調整することができる。
ミルク量を記録するための表示画面の画面上部中央には「量を入力してください」という案内を示す画像34B3−1が表示される。画像34B3−1の下に、ミルク量を示すスライドバー状の画像34B3−2が表示される。画像34B3−2のスライドバーを上下方向のいずれかにスライドさせることで、画像34B3−3に、そのスライドバーの位置が表す画像(目盛り)34B3−4に対応したミルク量が表示される。画像34B3−2のスライドバーの左側には、スライドバーの位置に対応するミルク量を示す画像34B3−4が表示される。また、ミルク量を記録するための表示画面の画面下部中央には「育児メモに記録する」という案内を示す画像34B3−10が表示される。画像34B3−10にタップ操作がされると、その操作時刻とミルク量が、ミルクのイベント情報として、活動履歴記憶部43に記憶される。
図9(a)において、すでに説明したとおり、図9(a)に示すホーム画面のタッチパネル34の表示画面の下半分に配置された5つのアイコンの下段の左に、おむつ交換のイベント情報を入力するための画像34B5、右に排泄のイベント情報を入力するための画像34B6が表示される。
画像34B5−1の「登録する」の部分にタップ操作がなされると、その操作時刻が、おむつ交換のイベント情報として、活動履歴記憶部43に記憶される。
排泄の記録をするための表示画面の画面上部中央には「うんちの色を選択してください」という案内を示す画像34B6−1が表示される。画像34B6−1の下に、排泄物の色を示すリング状の画像34B6−2が表示される。画像34B6−2は、周方向において7つの領域に区分されて、色分けされて表示される。画像34B6−2の、いずれかの領域に、タップ操作がなされると、その領域にチェックマークが表示され(符号34B6−4)、排泄物の色が選択できる。この画像34B6−2の領域は、タッチパネル34における入力部342に対応する。
また、排泄の記録をするための表示画面の画面下部中央には「育児メモに記録する」という案内を示す画像34B6−10が表示される。画像34B6−10にタップ操作がされると、その操作時刻と選択した色を表す情報が、排泄のイベント情報として、イベント情報テーブル36Bに記憶される。
このように、新生児の排泄物の色は、成人にはない特徴があるため、この特徴を知らないと、余計な心配をしたり、注意すべき色なのに気づかないままになってしまったりする場合がある。本実施形態の育児支援システム1は、排泄の記録をする際に、その色を選択して記録することができるため、親は自身の子供の色の特徴を知ることができ、また、イベント情報の過去の履歴を参照して比較した場合に、明らかに異なる場合には、何らかの体調の変化が生じている可能性があることを把握でき、注意をすることができる。
図10(a)に示す画面の、画面上部の中央には、日付を示す画像34R1が表示される。画面左側には画面の長手方向(縦方向、上下方向)に、時間を示す画像34R2が表示される。画像34R2に並行に、イベント情報を示す画像領域34B11、34B21、34B31、34B51、34B61のそれぞれの画像が表示される。
画像領域34B21は授乳の記録を示す画像領域である。画像領域34B21において、授乳マークを示す画像34B22が付された部分は、子供15に授乳したことを表す。また、この授乳マークの上下方向の位置が授乳を行なった時刻を表す。
画像領域34B31はミルクの記録を示す画像領域である。画像領域34B31において、ミルクマークを示す画像34B32が付された部分は、子供15にミルクを与えたことを表す。また、このミルクマークの上下方向の位置がミルクを与えた時刻を表す。
画像領域34B51はおむつ交換の記録を示す画像領域である。画像領域34B51において、おむつマークを示す画像34B52が付された部分は、子供15のおむつを交換したことを表す。また、このおむつマークの上下方向の位置がおむつ交換を行なった時刻を表す。
画像領域34B61は排泄の記録を示す画像領域である。画像領域34B61において、排泄物マークを示す画像34B62が付された部分は、子供15が排泄したことを表す。また、この排泄物マークの上下方向の位置が排泄を行なった時刻を表す。
図10(a)に示す例では、朝7時ごろ、おむつ交換して授乳し、その後7時半から10時半ごろまで眠り、10時半ごろに排泄し、11時頃にミルクを飲み、11時45分ごろから14時まで眠っていたことが表されている。
図10(b)に示す画面では、図10(a)と同様に、画面上部の中央には日付、画面左側には画面の長手方向(縦方向)に時間が表示される。図10(b)に示す画面では、図10(a)と同様の態様で、睡眠と、授乳と、ミルク等の記録が表示される。すなわち、睡眠の記録は背景とは異なる色が着色された部分が睡眠中であったこと、授乳やミルクの記録は、授乳やミルクのマークが付された部分が授乳したりミルクを与えたりしたことが記録されていることを示している。
図10(b)に示す例では、排泄は1日に0から3回程度とバラつきがあり、1日単位では安定しないが、1週間を俯瞰してみると、排泄がなかった日の翌日は、3回の排泄が記録されるパターンが2回あったことが示されている。また、おむつ交換は、1日10回程度行われていることが示されている。
子供の概日リズム(サーカディアンリズム、体内時計ともいう)が形成されていない場合、成長ホルモンの分泌が悪くなり、夜泣きや睡眠障害、発達障害等の要因となる場合があるとも言われるが、一週間などの単位で親が俯瞰できるように表示させることで、子供15の概日リズムの状況を親が把握することができるので、親に対して、例えば、睡眠や覚醒などのリズムの管理を支援することができる。
また、眠っていた子供15の目が覚める前後の所定期間に生体センサ10により測定された電気信号から、所定の特徴が見いだせれば、活動推定部44が行動発生タイミングとして子供15の目が覚める時刻を推定することができる。この場合、育児支援装置40は、子供15の目が覚めそうであることを端末装置30に通知することで、事前に親に知らせることができる。このため、親は子供15が起きた時にそばにいてあげるなどの対応をとることができる。
なお、育児支援装置40は、クラウドサーバであってもよい。通信装置20が取得した生体情報から活動情報を生成する処理等の育児支援装置40の機能をクラウドサーバを用いて実現することにより、育児支援装置40は、端末装置30に活動情報等を送信することができる。
Claims (7)
- 被測定者の生体活動を表す生体情報を取得する生体情報取得部と、
前記生体情報に応じた前記被測定者の活動状況を表す活動情報を出力する出力部と、
前記被測定者に対して行なわれたイベントを表すイベント情報を入力する入力部と、
前記生体情報と前記イベント情報とを記憶する記憶部と、
を有する活動状況管理装置。 - 前記出力部は、前記活動情報を前記被測定者の前記活動状況の変化に応じた態様で出力する
請求項1記載の活動状況管理装置。 - 前記活動情報は、前記被測定者の体動、呼吸、心拍、睡眠、覚醒のうち少なくともいずれか1つである
請求項1または請求項2に記載の活動状況管理装置。 - 前記生体情報と前記イベント情報とに基づいて、前記生体情報における測定項目に対応する生体データのうち、前記イベント情報に関連性のある生体データを抽出結果として取得する抽出部をさらに有し、
前記出力部は、前記抽出結果に応じた前記活動情報を出力する
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の活動状況管理装置。 - 前記抽出結果と当該抽出結果に関連性のあるイベント情報と前記生体情報の履歴とに基づいて、今後生じると予測される前記イベントのタイミングを求めることで、当該イベントが生じるタイミングに基づくスケジュールを生成する生成部
をさらに有する請求項4記載の活動状況管理装置。 - 前記記憶部は、前記生体情報又は前記活動情報と、前記イベント情報と、を記憶する請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載の活動状況管理装置。
- 前記被測定者は、乳児であり、
前記出力部は、前記乳児の画像の近傍に前記活動情報の表示領域が配置されるように出力し、
前記入力部の入力ボタンは、前記乳児の画像又は前記活動情報の近傍に配置される
請求項1から請求項6のうちのいずれか1項に記載の活動状況管理装置。
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