JP2018083018A - Analysis apparatus, notification system, analysis method, notification method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイタル信号に基づいて処理を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for performing processing based on a vital signal.
近年、加速度情報計測部などが設けられたウェアラブル機器を被験者に対して装着させることによって、被験者の姿勢や運動状態を検知して健康管理や疾病予防を行おうとする技術が提案されている(特許文献1参照)。このような技術では、ウェアラブル機器によって被験者のバイタル情報をいかにしてより正確に取得するかが重要となる。 In recent years, a technique has been proposed in which a wearable device provided with an acceleration information measurement unit or the like is attached to a subject to detect the subject's posture and exercise state to perform health management and disease prevention (patent) Reference 1). In such a technique, it is important how to acquire the vital information of the subject more accurately by the wearable device.
しかしながら、バイタル情報が取得される環境によっては、取得されたバイタル情報にノイズが混入してしまう場合があった。例えば、ユーザの体の動きに応じてセンサの電極にズレが生じることによって、取得されるバイタル情報にノイズが混入してしまう場合があった。従来は、ユーザの体の動きとは異なる要因(例えば汗や呼吸の影響による接触インピーダンスの変動)に応じて生じるノイズの除去技術は提案されていたが、体の動きに応じて生じるノイズは適切に除去できていなかった。このようなノイズの混入により、得られるバイタル情報の精度が低下してしまうおそれがあった。
上記事情に鑑み、本発明は、バイタル情報の精度を向上させることができる技術の提供を目的としている。
However, depending on the environment in which the vital information is acquired, noise may be mixed in the acquired vital information. For example, there is a case where noise is mixed in the acquired vital information due to a deviation of the sensor electrode in accordance with the movement of the user's body. Conventionally, a technology for removing noise that occurs according to factors different from the user's body movement (such as fluctuations in contact impedance due to the effects of sweat or breathing) has been proposed, but the noise that occurs according to body movement is appropriate. Could not be removed. There is a concern that the accuracy of vital information obtained may be reduced due to such noise mixing.
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the accuracy of vital information.
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得部と、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得部と、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定部と、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正部と、前記補正部によって補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析部と、前記解析部によって前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御部と、を備える解析装置である。 One aspect of the present invention is a vital signal acquisition unit that acquires a vital signal of a user from a vital sensor, and a non-vital signal that indicates a movement that causes noise in the vital signal in the vital sensor. A vital signal acquisition unit; a noise generation estimation unit that estimates whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal; and the vital signal that is estimated to have generated the noise, or the noise A correction unit that corrects vital information obtained based on the vital signal estimated to have occurred, and a predetermined risk has occurred to the user based on the vital signal or vital information corrected by the correction unit. Whether or not the notification condition indicating the possibility that the user is abnormal When determining that the notification condition is satisfied by the analysis unit to be determined, and transmitting the notification data indicating that the notification condition is satisfied to the information device related to the user And a notification control unit.
本発明の一態様は、上記の解析装置であって、前記バイタル信号におけるノイズの大きさを推定するノイズ規模推定部をさらに備え、前記補正部は、前記ノイズの大きさに応じて異なる手法で補正を行う。 One aspect of the present invention is the above-described analysis apparatus, further including a noise scale estimation unit that estimates the magnitude of noise in the vital signal, and the correction unit uses a different method depending on the magnitude of the noise. Make corrections.
本発明の一態様は、上記の解析装置であって、前記非バイタルセンサは、前記ユーザの体の動きである体動を示す体動センサ、又は、前記ユーザを移動させる移動体の動きを示す移動体センサを含む。 One aspect of the present invention is the above-described analysis device, wherein the non-vital sensor indicates a body motion sensor that indicates a body motion that is a motion of the user's body or a motion of a moving body that moves the user. Includes moving body sensors.
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得ステップと、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、前記補正ステップにおいて補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析ステップと、前記解析ステップにおいて前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御ステップと、を有する解析方法である。 One aspect of the present invention is a vital signal acquisition step of acquiring a vital signal of a user from a vital sensor, and a non-vital signal indicating a movement that causes noise of the vital signal in the vital sensor. A vital signal acquisition step; a noise generation estimation step for estimating whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal; and the vital signal in which the noise is estimated to be generated, or the noise A correction step for correcting vital information obtained based on the vital signal estimated to have occurred, and a predetermined risk has occurred to the user based on the vital signal or vital information corrected in the correction step. Or the possibility that the user has an abnormality An analysis step for determining whether the notification condition is satisfied, and the notification condition is satisfied for the information device related to the user when it is determined in the analysis step that the notification condition is satisfied And a notification control step of transmitting notification data indicating that this is the case.
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得ステップと、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、前記補正ステップにおいて補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析ステップと、前記解析ステップにおいて前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。 One aspect of the present invention is a vital signal acquisition step of acquiring a vital signal of a user from a vital sensor, and a non-vital signal indicating a movement that causes noise of the vital signal in the vital sensor. A vital signal acquisition step; a noise generation estimation step for estimating whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal; and the vital signal in which the noise is estimated to be generated, or the noise A correction step for correcting vital information obtained based on the vital signal estimated to have occurred, and a predetermined risk has occurred to the user based on the vital signal or vital information corrected in the correction step. Or the possibility that the user has an abnormality An analysis step for determining whether the notification condition is satisfied, and the notification condition is satisfied for the information device related to the user when it is determined in the analysis step that the notification condition is satisfied And a notification control step for transmitting notification data indicating that the computer program is executed.
本発明の一態様は、上記の解析装置と、前記解析装置から前記通知データを受信すると、予め定められたとおりに制御対象となる装置を制御する情報機器と、を備える通知システムである。 One aspect of the present invention is a notification system including the above analysis device and an information device that controls a device to be controlled as determined in advance when the notification data is received from the analysis device.
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得ステップと、前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、前記補正ステップにおいて補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析ステップと、前記解析ステップにおいて前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御ステップと、前記情報機器が、前記通知データを受信すると、予め定められたとおりに制御対象となる装置を制御する制御ステップと、を有する通知方法である。 One aspect of the present invention is a vital signal acquisition step of acquiring a vital signal of a user from a vital sensor, and a non-vital signal indicating a movement that causes noise of the vital signal in the vital sensor. A vital signal acquisition step; a noise generation estimation step for estimating whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal; and the vital signal in which the noise is estimated to be generated, or the noise A correction step for correcting vital information obtained based on the vital signal estimated to have occurred, and a predetermined risk has occurred to the user based on the vital signal or vital information corrected in the correction step. Or the possibility that the user has an abnormality An analysis step for determining whether the notification condition is satisfied, and the notification condition is satisfied for the information device related to the user when it is determined in the analysis step that the notification condition is satisfied A notification control step of transmitting notification data indicating that, and a control step of controlling the device to be controlled as determined in advance when the information device receives the notification data. .
本発明の一態様は、ユーザのバイタル信号をバイタルセンサから取得するバイタル信号取得部と、前記バイタル信号、又は、前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析部と、前記解析部によって前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御部と、を備える解析装置である。 One aspect of the present invention provides a predetermined risk to the user based on a vital signal acquisition unit that acquires a vital signal of a user from a vital sensor and the vital signal or vital information obtained based on the vital signal. When it is determined that the notification condition is satisfied by the analysis unit that determines whether or not the notification condition indicating the possibility of occurrence of an error or the occurrence of an abnormality in the user is satisfied, and the analysis unit And a notification control unit that transmits notification data indicating that the notification condition is satisfied to an information device related to the user.
本発明により、バイタル情報の精度を向上させることが可能となる。 According to the present invention, the accuracy of vital information can be improved.
以下、本発明の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の通知システム100のシステム構成を示す概略ブロック図である。通知システム100は、解析装置10、バイタルセンサ20、体動センサ30、車両センサ40、位置センサ50、中継装置60及び情報機器70を備える。中継装置60と、各センサ(バイタルセンサ20、体動センサ30、車両センサ40及び位置センサ50)は、通信を行うことによってデータを送受信する。中継装置60と各センサとの間で行われる通信は、無線通信であってもよいし有線通信であってもよい。この通信は、例えば短距離無線通信(例えばBluetooth(登録商標))であってもよい。解析装置10、中継装置60及び情報機器70は、ネットワーク80を介して通信する。ネットワーク80は、無線通信を用いたネットワークであってもよいし、有線通信を用いたネットワークであってもよい。ネットワーク80は、複数のネットワークが組み合わされて構成されてもよい。中継装置60は、各センサから受信されたデータを解析装置10に送信する。解析装置10は、解析結果に応じて中継装置60や情報機器70にデータを送信する。
Hereinafter, specific configuration examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a system configuration of a
解析装置10は、例えばスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、サーバ装置、クラウド等の情報機器を用いて構成される。解析装置10は、バイタルセンサ20によって取得されたバイタル信号と、非バイタルセンサ(例えば体動センサ30、車両センサ40及び位置センサ50)によって取得された非バイタル信号や非バイタル情報と、を無線通信又は有線通信によって取得する。解析装置10は、取得された非バイタル信号に基づいて、バイタルセンサ20において取得されたバイタル信号におけるノイズの発生を推定する。解析装置10は、推定結果に応じて、バイタルセンサ20によって取得されたバイタル信号や、このバイタル信号から得られるバイタル情報に対し補正処理を行う。このような処理によって、解析装置10は、より精度の高いバイタル信号やバイタル情報を取得できる。解析装置10は、取得されたバイタル信号やバイタル情報と、非バイタル信号や非バイタル情報と、に基づいて、予め定められた通知条件が満たされたか否か解析する。そして、解析装置10は、解析結果に応じて所定の通知先となっている情報機器に対してデータを送信する。
The
バイタルセンサ20は、ユーザのバイタル信号を取得する。バイタル信号は、ユーザの体の生命活動に関連する情報を示す信号である。バイタル信号は、例えば心臓の活動電位、呼吸活動、血圧等の時系列の変化を示す信号である。本実施形態では、バイタルセンサ20は、ユーザの心臓の活動電位(心電のデータ)をバイタル信号として取得する。バイタルセンサ20は、取得されたバイタル信号に、バイタル信号が取得された日時を対応付けて無線通信又は有線通信によって解析装置10に送信する。バイタルセンサ20は、例えばウェアラブルに構成されてもよい。
The
体動センサ30は、非バイタルセンサの一態様である。体動センサ30は、ユーザの体動信号を取得する。体動信号は、ユーザの体の動き(例えば振動)に関する信号である。体動センサ30は、例えばユーザの体に携帯又は装着される三軸加速度センサを用いて構成されてもよい。体動センサ30は、取得された体動信号に、体動信号が取得された日時を対応付けて無線通信又は有線通信によって解析装置10に送信する。
The
車両センサ40は、非バイタルセンサの一態様である。車両センサ40は、ユーザが乗車している車動信号を取得する。車動信号は、ユーザが乗車している車の動き(例えば振動)に関する信号である。車両センサ40は、例えば車体に設けられる三軸加速度センサを用いて構成されてもよい。車両センサ40は、取得された車動信号に、車動信号が取得された日時を対応付けて無線通信又は有線通信によって解析装置10に送信する。
The
位置センサ50は、非バイタルセンサの一態様である。位置センサ50は、ユーザの位置を示す位置情報を取得する。位置センサ50は、例えばユーザの位置を示す緯度及び経度の値を位置情報として取得してもよいし、ユーザの位置を示す住所を位置情報として取得してもよいし、他の情報を位置情報として取得してもよい。位置センサ50は、例えばGPS(Global Positioning System)を利用して位置情報を取得してもよい。
The
中継装置60は、通信可能な装置である。中継装置60は、無線通信又は有線通信によって各センサからデータを受信する。中継装置60は、受信されたデータを、ネットワーク80を介して解析装置10に送信する。
The
情報機器70は、通信可能な情報処理装置である。情報機器70は、汎用の情報処理装置(例えばパーソナルコンピュータ、サーバ、スマートフォン等)であってもよいし、特定の機器(例えば車両のブレーキ、車両のエンジン、工場の設備のモーター等)を制御する装置であってもよいし、特定の機器やセンサであってもよい。情報機器70は、ネットワーク80を介して解析装置10から通知を受ける。情報機器70は、受けた通知に応じて所定の動作を行う。例えば、解析装置10から、ユーザの健康状態に異変が生じたことの通知を受けると、情報機器70はその通知に応じて特定の装置(例えばユーザが操作している工場機器や、ユーザが運転している車両の駆動装置など)に対して、危険を回避するための動作の実行を指示する。例えば、解析装置10から、ユーザの健康状態に異変が生じたことの通知を受けると、情報機器70はその通知の内容を示す画面や音声を出力することによって、ユーザに関連する者(親族、上司、監視者、ユーザが勤務する法人の管理部門など)に対してその旨を通知する。
The
次に、解析装置10の具体的な機能構成について説明する。図2は、解析装置10の概略を示す機能ブロック図である。解析装置10は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、解析プログラムを実行する。解析プログラムの実行によって、解析装置10は、通信部101、バイタル信号取得部102、バイタル信号記憶部103、非バイタル信号取得部104、非バイタル信号記憶部105、ノイズ発生推定部106、ノイズ規模推定部107、補正部108、バイタル情報取得部109、バイタル情報記憶部110、通知条件記憶部111、解析部112、通知制御情報記憶部113、通知先情報記憶部114及び通知制御部115を備える装置として機能する。なお、解析装置10の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、解析プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、解析プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
Next, a specific functional configuration of the
通信部101は、ネットワークインターフェースを用いて構成される。通信部101は、ネットワーク80を介して中継装置60及び情報機器70との間でデータを送受信する。
The
バイタル信号取得部102は、通信部101によって受信されたデータのうち、バイタルセンサ20に関するバイタル信号を取得する。バイタル信号取得部102は、取得されたバイタル信号をバイタル信号記憶部103に書き込む。
The vital
バイタル信号記憶部103は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。バイタル信号記憶部103は、バイタル信号取得部102によって取得されたバイタル信号を、そのバイタル信号が取得された日時の情報と対応付けて記憶する。
The vital
非バイタル信号取得部104は、通信部101によって受信されたデータのうち、非バイタルセンサ(例えば、体動センサ30、車両センサ40)に関する非バイタル信号を取得する。非バイタル信号取得部104は、取得した非バイタル信号を非バイタル信号記憶部105に書き込む。
The non-vital
非バイタル信号記憶部105は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。非バイタル信号記憶部105は、非バイタル信号取得部104によって取得された非バイタル信号を、その非バイタル信号が取得された日時の情報と対応付けて記憶する。
The non-vital
ノイズ発生推定部106は、非バイタル信号に基づいて、バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定する。例えば、ノイズ発生推定部106は、非バイタル信号において、予め定められたノイズ発生条件を満たす波形が検出された所定の時間幅(以下「ノイズ発生区間」という。)において、バイタル信号にノイズが発生していると推定する。ノイズ発生条件は、例えば閾値よりも大きい振幅が発生したことであってもよいし、閾値よりも大きな振幅が所定の時間において連続的に生じていることであってもよいし、他の条件であってもよい。非バイタル信号として三軸加速度センサの信号が得られている場合、ノイズ発生推定部106は、x、y及びzの合成値に基づいてノイズの発生を推定してもよいし、いずれか1つ又は複数の値に基づいてノイズの発生を推定してもよい。
The noise
ノイズ規模推定部107は、ノイズ発生推定部106によってノイズが発生していると推定された区間(ノイズ発生区間)におけるノイズの大きさの規模を推定する。例えば、ノイズ規模推定部107は、ノイズ発生区間におけるバイタル信号において、予め定められた条件(以下「大ノイズ条件」という。)が満たされた場合、バイタル信号に規模の大きいノイズ(以下「大ノイズ」という。)が発生していると推定する。一方、ノイズ規模推定部107は、ノイズ発生区間におけるバイタル信号において、大ノイズ条件が満たされていない場合、バイタル信号に規模の小さいノイズ(以下「小ノイズ」という。)が発生していると推定する。
The noise
大ノイズ条件は、例えばノイズ発生区間におけるバイタル信号の振幅の統計値(例えば平均値、最大値、中央値など)が所定の閾値以上であることであってもよい。大ノイズ条件は、例えばノイズ発生区間におけるバイタル信号において、周期的に表れる所定の波形の間隔が所定の条件を満たしていない(例えば所定の波形が検出されない)ことであってもよい。このような条件は、例えばノイズ発生区間ではない区間における間隔との差が所定の閾値よりも大きいことであってもよい。以下、バイタル信号が心電のデータである場合を例に、大ノイズ条件について説明する。 The large noise condition may be, for example, that a statistical value (for example, an average value, a maximum value, a median value, etc.) of the amplitude of the vital signal in the noise generation interval is equal to or greater than a predetermined threshold. The large noise condition may be, for example, that the interval between the predetermined waveforms that appear periodically in the vital signal in the noise generation interval does not satisfy the predetermined condition (for example, the predetermined waveform is not detected). Such a condition may be, for example, that a difference from an interval in a section that is not a noise generation section is larger than a predetermined threshold. Hereinafter, the large noise condition will be described by taking as an example the case where the vital signal is electrocardiographic data.
一般的には、バイタル信号が心電のデータである場合、バイタル信号からP波、Q波、R波、S波、T波及びU波の各波のいずれか一つ又は複数の波形を取得できる。各波のいずれか一つ又は複数の間隔が所定の閾値以上である場合に、大ノイズ条件が満たされたと判断されてもよい。各波のいずれか一つ又は複数の間隔と、ノイズ発生区間ではない区間で同じユーザのバイタル信号から得られる各波の間隔と、の差が所定の閾値以上であることが大ノイズ条件であってもよい。この場合、例えば各波のうち一部の波(例えばR波)の波形が、たとえ振幅がずれていたとしても所定の周期で得られた場合には、ノイズ規模が小さいノイズ(小ノイズ)として検出される。このように、バイタル信号が心電のデータである場合には、各波の周期が所定の条件よりもずれていることにより、その波形の信頼性が低いことが分かる。このような信頼性の低い波形が大ノイズとして推定されてもよい。また、各波のいずれもが検出されない場合に、大ノイズ条件が満たされたと判断されてもよい。 In general, when the vital signal is electrocardiographic data, one or more waveforms of P wave, Q wave, R wave, S wave, T wave and U wave are acquired from the vital signal. it can. It may be determined that the large noise condition is satisfied when any one or a plurality of intervals of each wave is equal to or greater than a predetermined threshold. A large noise condition is that the difference between one or more intervals of each wave and the interval of each wave obtained from the same user's vital signal in a non-noise generation interval is equal to or greater than a predetermined threshold. May be. In this case, for example, if the waveform of a part of each wave (for example, R wave) is obtained in a predetermined cycle even if the amplitude is shifted, the noise is small (small noise). Detected. Thus, when the vital signal is electrocardiographic data, it can be seen that the reliability of the waveform is low because the period of each wave is deviated from a predetermined condition. Such a waveform with low reliability may be estimated as large noise. In addition, when none of the waves are detected, it may be determined that the large noise condition is satisfied.
補正部108は、バイタル信号又はバイタル情報に対し補正処理を行う。補正部108は、補正後のバイタル信号のデータをバイタル信号記憶部103に記録する。補正部108は、バイタル信号取得部102によって取得されたバイタル信号(補正前のバイタル信号)を補正後のバイタル信号で上書きしてもよいし、補正前のバイタル信号を残したまま補正後のバイタル信号を別途記録してもよい。補正部108は、ノイズの大きさに応じて異なる手法で補正処理を行う。以下、ノイズ規模が大きい場合に行われる補正処理と、ノイズ規模が小さい場合に行われる補正処理のそれぞれについて説明する。
The
(ノイズ規模が大きい場合)
補正部108は、ノイズ規模が大きい場合には、そのノイズ発生区間のバイタル信号がその後の処理に用いられないように補正処理(除去処理)を行う。例えば、補正部108は、ノイズ規模が大きいノイズ発生区間のバイタル信号が、バイタル情報取得部109においてバイタル情報の取得に用いられないように処理を行う。例えば、バイタル情報取得部109が、バイタル信号において所定の波形(例えばR波)の数を計数することによってバイタル情報を取得する場合には、補正部108はバイタル情報取得部109に対してノイズ発生区間のバイタル信号を計数しないように指示する。例えば、補正部108は、ノイズ発生区間のバイタル信号を、ゼロの振幅の直線に置き換えることによって除去してもよい。
(When noise level is large)
When the noise scale is large, the
(ノイズ規模が小さい場合)
補正部108は、ノイズ規模が小さい場合には、そのノイズ発生区間における正しいバイタル信号を推定し、ノイズ発生区間のバイタル信号を推定結果に置き換える(信号置換処理)。補正部108は、例えばノイズ発生区間の前後いずれか一方又は両方のバイタル信号に基づいて、ノイズ発生区間の正しいバイタル信号を推定してもよい。例えば、補正部108は、ノイズ発生区間の直前のバイタル信号において、ノイズ発生区間と同じ時間幅のバイタル信号を推定結果として用いてもよい。このとき、補正部108は、周期的に表れる所定の波形の一部を基準位置として、その基準位置に基づいてノイズ発生区間の直前のバイタル信号を取得してもよい。例えば、正常時のバイタル信号を常に学習(正しいバイタル信号を周期的に作り出せるように)しておき、ノイズ発生区間においては、先に学習したバイタル信号から正しいバイタル信号を推定(疑似的に作成)しても良い。バイタル信号が心電の波形である場合には、所定の波(P波、Q波、R波、S波、T波及びU波)の一つ又は複数が基準位置として用いられてもよい。以上で、補正部108についての説明を終える。
(When the noise level is small)
When the noise scale is small, the
バイタル情報取得部109は、バイタル信号記憶部103に記録されているバイタル信号に基づいてバイタル情報を取得する。バイタル情報は、バイタル信号を解析することによって得られる情報である。バイタル情報は、例えば心拍数や、R信号が検出される区間に関する情報(例えばR−R間隔)である。
The vital
バイタル情報記憶部110は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。バイタル情報記憶部110は、バイタル情報取得部109によって取得されたバイタル情報を記憶する。
The vital information storage unit 110 is configured using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The vital information storage unit 110 stores vital information acquired by the vital
通知条件記憶部111は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。通知条件記憶部111は、解析装置10において取得されたバイタル信号に応じて通知がなされる際の条件(以下「通知条件」という。)を記憶する。通知条件は、例えばバイタルセンサ20によってバイタル信号が取得されているユーザの身において所定の危険が生じている可能性を示す条件(以下「危険条件」という。)であってもよい。通知条件は、例えばバイタルセンサ20によってバイタル信号が取得されているユーザの状態が、通常とは異なる状態になっている可能性を示す条件(以下「異状条件」という。)であってもよい。
The notification
危険条件は、例えばバイタル信号又はバイタル情報に対して機械学習(ディープラーニング等)を予め行うことによって、バイタル信号又はバイタル情報の特徴量と、その特徴量が得られた場合にユーザに生じている可能性のある危険の状態(例えば特定の疾病(不整脈、ヒヤリハット、パニック障害など)の症状が出ている状態)と、を対応付けた情報として得られても良い。例えば後述するR−R間隔の値に対して機械学習を予め行うことによって、頻脈性不整脈や除脈性不整脈などの心機能の状態が生じている可能性の高い特徴量が危険条件として得られても良い。頻脈性不整脈は、一般的に1分間の心拍数が120回以上を連続計測した場合に診断される。そのため、頻脈性不整脈に関しては、機械学習ではなく、上記診断の条件が危険条件として定義されてもよい。除脈性不整脈は、一般的に1分間の心拍数が60未満になることと定義される。そのため、除脈性不整脈に関しては、機械学習ではなく、上記定義の条件が危険条件として定義されてもよい。危険条件として、心拍数が瞬時に所定の条件で上昇したことが定義されてもよい。所定の条件とは、例えば心拍数の絶対値で定義されてもよいし、直前までの心拍数に対する割合で定義されてもよい。このような状態の具体例として、ユーザが事故などを生じさせそうになった等のヒヤリとした状態や、ハッとした状態などがある。危険条件として、眠気が生じていると判断可能な状態が定義されてもよい。このような状態は、例えば心電の活動電位を示すバイタル信号において交感神経成分(LF)と副交感神経成分(HF)の値とに基づいて得られる覚醒度に応じて定義されてもよい。覚醒度は、例えばLF/(LF+HF)として定義されてもよい。危険条件は、例えば熱中症が生じている可能性を示す条件として定義されてもよい。熱中症が生じている可能性に関しては、例えば心拍数が所定の値よりも高いこととして定義されてもよい。危険条件には、非バイタル信号に関する条件が設けられてもよい。非バイタル信号として、ユーザが操作している可能性のある機器の動作状態を示す信号や、ユーザの周辺の気象情報(気温、湿度、天候などの情報)を示す信号などが用いられてもよい。例えば、上述した熱中症に関しては、ユーザの周辺の気温や湿度の値が危険条件の一部に用いられてもよい。危険条件に用いられるバイタル信号として、脳波や血圧を示す信号が用いられてもよい。このような信号が用いられることによって、特定の疾病の発症の可能性を示す条件が危険条件として定義されてもよい。 The dangerous condition occurs for the user when the feature amount of the vital signal or vital information and the feature amount are obtained by performing machine learning (such as deep learning) on the vital signal or vital information in advance. It may be obtained as information associating a possible dangerous state (for example, a state in which a symptom of a specific disease (arrhythmia, near-miss, panic disorder, etc.) is present). For example, by performing machine learning in advance on the value of the RR interval described later, a feature amount that is likely to cause a cardiac function state such as tachyarrhythmia or bradyarrhythmia is obtained as a risk condition. May be. Tachyarrhythmia is generally diagnosed when the heart rate per minute continuously measures 120 times or more. Therefore, regarding the tachyarrhythmia, the diagnosis condition may be defined as a dangerous condition instead of machine learning. A bradyarrhythmia is generally defined as a one minute heart rate of less than 60. Therefore, regarding the bradyarrhythmia, not the machine learning but the above-defined condition may be defined as the dangerous condition. As a dangerous condition, it may be defined that the heart rate has instantaneously increased under a predetermined condition. The predetermined condition may be defined by, for example, an absolute value of the heart rate, or may be defined by a ratio with respect to the heart rate immediately before. As a specific example of such a state, there are a near state where the user is likely to cause an accident, a state where he is surprised, and the like. A state in which it is possible to determine that sleepiness is occurring may be defined as the dangerous condition. Such a state may be defined according to the arousal level obtained based on the value of the sympathetic nerve component (LF) and the parasympathetic nerve component (HF) in the vital signal indicating the action potential of the electrocardiogram, for example. The arousal level may be defined as, for example, LF / (LF + HF). The dangerous condition may be defined as a condition indicating a possibility that heat stroke has occurred, for example. With regard to the possibility of heat stroke, it may be defined, for example, that the heart rate is higher than a predetermined value. The dangerous condition may be provided with a condition regarding a non-vital signal. As the non-vital signal, a signal indicating an operation state of a device that may be operated by the user, a signal indicating weather information (information such as temperature, humidity, and weather) around the user may be used. . For example, regarding the heat stroke described above, the temperature and humidity values around the user may be used as part of the dangerous condition. A signal indicating an electroencephalogram or a blood pressure may be used as a vital signal used for the dangerous condition. By using such a signal, a condition indicating the possibility of development of a specific disease may be defined as a risk condition.
異状条件は、例えば個々のユーザ毎に予め得られた通常状態(異状が生じていない健全な状態)におけるバイタル信号又はバイタル情報に対して機械学習(ディープラーニング等)を予め行うことによって、各ユーザの通常状態とは判断できない特徴量として得られても良い。言い換えると、通常状態であることの可能性を示す条件にあてはまらないことが危険条件であるとして定義されてもよい。例えば、予めユーザの安静状態(椅子に座る等)で所定の時間(例えば数分程度)にわたってバイタル信号を取得し、取得されたバイタル信号に基づいて安静状態(上記の通常状態に相当)と異なる状態であることが異状状態として定義されてもよい。ディープラーニングを用いることなく、心拍数が安静状態と有意に異なることを示す所定の条件(例えば安静状態における心拍数の統計値との差が閾値を超えること、上記統計値に対する上記差の割合が閾値を超えること)が異状条件として定義されてもよい。また、通常状態において得られるバイタル信号と非バイタル信号(例えば体動センサ30の信号)とを予め機械学習しておき、通常状態ではないことが危険状態として定義されてもよい。非バイタル信号として、ユーザが操作している可能性のある機器の動作状態を示す信号や、ユーザの周辺の気象情報(気温、湿度、天候などの情報)を示す信号などを用いて機械学習が行われてもよい。 The abnormal condition is, for example, for each user by performing machine learning (deep learning, etc.) in advance on a vital signal or vital information in a normal state (a healthy state in which no abnormality has occurred) obtained in advance for each individual user. It may be obtained as a feature quantity that cannot be determined as a normal state. In other words, the danger condition may be defined as not satisfying the condition indicating the possibility of being in the normal state. For example, a vital signal is acquired in advance for a predetermined time (for example, several minutes) in a user's resting state (such as sitting in a chair), and is different from the resting state (corresponding to the normal state described above) based on the acquired vital signal A state may be defined as an abnormal state. Without using deep learning, a predetermined condition indicating that the heart rate is significantly different from the resting state (for example, the difference from the statistical value of the heart rate in the resting state exceeds a threshold, the ratio of the difference to the statistical value is Exceeding the threshold) may be defined as an abnormal condition. Moreover, the vital signal and the non-vital signal (for example, the signal of the body motion sensor 30) obtained in the normal state may be machine-learned in advance, and it may be defined as the dangerous state that is not the normal state. Machine learning is performed using non-vital signals such as signals that indicate the operating state of equipment that the user may be operating and signals that indicate weather information (information such as temperature, humidity, and weather) around the user. It may be done.
解析部112は、補正部108によって補正されたバイタル信号、又は、バイタル情報取得部109によって取得されたバイタル情報に基づいて、通知条件が満たされたか否か判定する。解析部112は、解析結果を通知制御部115に渡す。
The
通知制御情報記憶部113は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。通知制御情報記憶部113は、バイタル信号が取得されているユーザに関して、通知を行う場合の通知方法に関する情報や、通知を行った後の処理に関する情報(これらをまとめて「通知制御情報」という。)を記憶する。
The notification control
通知先情報記憶部114は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。通知先情報記憶部114は、通知制御部115が通知を行う宛先に関する情報(以下「通知先情報」という。)を記憶する。通知先情報記憶部114は、例えばユーザ毎に通知先情報を記憶する。
The notification destination
通知制御部115は、解析部112による解析結果に応じて、通知先情報記憶部114に記憶される宛先に対し、通知制御情報記憶部113に記憶される通知制御情報に基づいて通知処理を行う。
The
次に、ノイズ発生推定部106の処理についてより具体的に説明する。図3は、バイタル信号及び非バイタル信号の具体例を示す図である。図3の各信号における縦軸は各信号の振幅を示し、横軸は時刻を示す。図3において、各信号における横軸の時刻は一致している。図3において、波形901はバイタル信号の波形、波形902は体動信号の波形、波形903は車動信号の波形、を示している。時刻t1から時刻t2の間の区間T1において、体動信号の波形902及び車動信号の波形903に大きな振幅が生じている。その結果、波形902及び波形903の区間T1においてノイズ発生条件が満たされている。そのため、ノイズ発生推定部106は、区間T1をノイズ発生区間として推定する。なお、ノイズ発生推定部106は、非バイタル信号においてノイズが検出された区間に加えてさらに、その前後のいずれか一方又は双方に対し所定の区間を加えた区間をノイズ発生区間として推定してもよい。
Next, the processing of the noise
次に、ノイズ規模推定部107及び補正部108の処理についてより具体的に説明する。図4は、小ノイズが発生したバイタル信号の具体例を示す図である。図4では、バイタル信号の具体例として心電の信号を示す。図4では、時刻t11及びt13の付近ではノイズがほとんど生じておらず、t12の付近において小さい規模のノイズが生じている。ノイズ規模が小さい場合には、バイタル信号からP波、Q波、R波、T波及びU波の各波のいずれか一つ又は複数を取得できる。例えば、図4の例では、t12付近のバイタル信号からP波及びR波を検出できる。このように、いずれか一つ又は複数の既定の波が検出される場合には、ノイズ規模推定部107は、ノイズの規模が小さいと推定する。
Next, the processing of the noise
図5は、補正部108によって補正されたバイタル信号の具体例を示す。図5の例では、補正部108は、ノイズ発生区間と推定されたt12付近の区間であるT12の波形を、直前の所定の区間であるT11の区間の波形として推定する。このとき、T11及びT12の区間は、所定の波であるR波が検出された時刻t11及びt12を基準位置として決定される。すなわち、補正部108は、t11の位置がt12の位置に重なるように、T11の波形をT12の波形に対して置き換える。
FIG. 5 shows a specific example of the vital signal corrected by the
図6は、大ノイズが発生したバイタル信号の具体例を示す図である。図6では、バイタル信号の具体例として心電の信号を示す。図6では、時刻t21及びt23の付近ではノイズがほとんど生じておらず、t22の付近において大きい規模のノイズが生じている。ノイズ規模が大きい場合には、バイタル信号からP波、Q波、R波、T波及びU波の各波のいずれもが取得できない。このように、既定の波のうちいずれもが検出されない場合には、ノイズ規模推定部107は、ノイズの規模が大きいと推定する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of a vital signal in which large noise has occurred. In FIG. 6, an electrocardiographic signal is shown as a specific example of the vital signal. In FIG. 6, almost no noise is generated in the vicinity of times t21 and t23, and large-scale noise is generated in the vicinity of t22. When the noise scale is large, none of the P wave, Q wave, R wave, T wave, and U wave can be acquired from the vital signal. Thus, when none of the predetermined waves is detected, the noise
図7は、補正部108によって補正されたバイタル信号の具体例を示す。図7の例では、補正部108は、ノイズ発生区間と推定されたt22付近の区間であるT22の波形を振幅がゼロの波形に置き換える。例えば、バイタル信号の縦軸(ECGの場合は心臓の活動電位:mv)と横軸(ECGの場合は時刻:msec)の幅を常に学習しておき、R波のピーク値からある閾値を超えた場合には、明らかにR波ではない、と認識し、そのR波を削除しても良い。
例えば、所定の波(P波、Q波、R波、S波、T波及びU波)の一つまたは複数の波のピーク値から明らかに異なる波は削除しても良い。
FIG. 7 shows a specific example of the vital signal corrected by the
For example, a wave that clearly differs from the peak value of one or a plurality of predetermined waves (P wave, Q wave, R wave, S wave, T wave, and U wave) may be deleted.
次に、バイタル情報取得部109の処理についてより具体的に説明する。バイタル情報取得部109は、例えば所定閾値に基づいて、心臓の活動電位を示すバイタル信号からR波を検出する。バイタル情報取得部109は、R波を検出する度、R波を検出した回数(以下「R波検出回数」という。)をカウントする。例えば、バイタル情報取得部109は、R波を検出する度に、R波検出回数を1ずつインクリメントする。バイタル情報取得部109は、R波が検出された時刻と次にR波が検出された時刻との時刻差(以下「R−R間隔」という。)を算出する。
Next, the process of the vital
図8は、バイタル情報取得部109におけるR波の検出方法を説明するための図である。図8には、所定の時間における心電信号(バイタル信号)が示されている。図8において、心電信号の縦軸は心臓の活動電位を表し、横軸は時刻を表す。図8に示されるように、心電信号には複数の心電図成分(P波、Q波、R波、S波及びT波)が存在する。バイタル情報取得部109は、心電信号と、所定の閾値とに基づいてR波を検出する。例えば、バイタル情報取得部109は、周期的に取得される心電信号の電位の値が閾値と略同じになると、閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータをR波として検出する。この際、バイタル情報取得部109は、R波が検出された時点における時刻も検出する。図8では、点15−1、15−2及び15−3で示される時刻にR波が検出される。また、点15−1、15−2及び15−3で示される時刻にR波が検出された後、点16−1、16−2及び16−3で示される時刻に閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータが検出される。ただし、バイタル情報取得部109は、R波が検出されてからある時間(例えば、200ミリ秒)が経過するまでの間に検出された、閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータをR波としては検出しない。すなわち、点16−1、16−2及び16−3で示される時刻に閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータは、R波として検出されない。
FIG. 8 is a diagram for explaining a detection method of the R wave in the vital
一般的に、R−R間隔は約500ミリ秒と言われているため、ある時間(例えば、200ミリ秒)が経過するまでの間に検出されたデータにおいてはノイズである可能性が高い。そのため、上述した処理により、閾値と略同じになった心臓の活動電位のデータを全てR波として検出しないようにすることで精度を悪くする原因となるノイズを除外することができる。その結果、R波を精度よく検出することができる。 In general, since the RR interval is said to be about 500 milliseconds, there is a high possibility of noise in data detected until a certain time (for example, 200 milliseconds) elapses. Therefore, by the above-described processing, it is possible to exclude noise that causes a reduction in accuracy by not detecting all heart action potential data that is substantially the same as the threshold value as R waves. As a result, the R wave can be detected with high accuracy.
図9は、中継装置60の概略を示す機能ブロック図である。中継装置60は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、中継プログラムを実行する。中継プログラムの実行によって、中継装置60は、第一通信部601、第二通信部602、中継情報記憶部603及び中継部604を備える装置として機能する。なお、中継装置60の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、中継プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、中継プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
FIG. 9 is a functional block diagram illustrating an outline of the
第一通信部601は、無線通信又は有線通信を行う。第一通信部601は、各センサ(バイタルセンサ20、体動センサ30、車両センサ40及び位置センサ50)との間で通信を行う。第一通信部601は、各センサから送信されるデータを受信する。
The
第二通信部602は、無線通信又は有線通信を行う。第二通信部602は、ネットワーク80を介して他の装置(例えば解析装置10)に対してデータを送信する。
The
中継情報記憶部603は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。中継情報記憶部603は、データの中継先に関する情報を記憶する。中継情報記憶部603は、例えば各センサから受信されたデータの送信先となる解析装置10のアドレスを記憶する。
The relay
中継部604は、第一通信部601を介して受信された各センサのデータを、中継情報記憶部603に記憶されている中継先に対して、第二通信部602を介して送信する。
The
図10は、解析装置10の信号取得処理の流れの具体例を示すフローチャートである。以下、図10を用いて解析装置10の処理の流れについて説明する。
まず、バイタル信号取得部102がバイタル信号を取得する(ステップS101)。バイタル信号取得部102は、取得されたバイタル信号をバイタル信号記憶部103に記録する。次に、非バイタル信号取得部104が非バイタル信号を取得する(ステップS102)。非バイタル信号取得部104は、取得された非バイタル信号を非バイタル信号記憶部105に記録する。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a specific example of the flow of signal acquisition processing of the
First, the vital
次に、ノイズ発生推定部106が1又は複数の非バイタル信号に基づいてバイタル信号におけるノイズの発生を推定する(ステップS103)。ノイズが発生していないと推定された場合(ステップS104−NO)、その区間において特に処理がなされることなく処理は終了する。一方、ノイズが発生していると推定された場合(ステップS104−YES)、ノイズ規模推定部107がノイズ発生区間においてノイズの規模を推定する(ステップS105)。ノイズ規模が大きいと推定された場合(ステップS106−YES)、補正部108は除去処理を行う(ステップS107)。一方、ノイズ規模が小さいと推定された場合(ステップS106−NO)、補正部108は信号置換処理を行う(ステップS108)。図10に示される処理は、バイタル信号及び非バイタル信号の全体が取得された後に実行されてもよいし、バイタル信号及び非バイタル信号を取得する処理と並行して所定の周期で実行されてもよい。特に後者の場合、ステップS101及びS102の処理は、ステップS103以降の処理と並行して独立したタイミングで実行されてもよい。この場合ステップS103以降の処理は、所定の時間幅毎に実行されてもよい。
Next, the noise
図11は、解析装置10の通知処理の流れの具体例を示すフローチャートである。以下、図11を用いて解析装置10の通知処理の流れについて説明する。まず、解析部112が解析対象となるユーザのバイタル信号又はバイタル情報を取得する(ステップS201)。ステップS201において解析部112が取得するバイタル信号又はバイタル情報は、補正部108によって補正されたものである。解析部112は、解析対象となるユーザの非バイタル信号も取得する(ステップS202)。ステップS202において解析部112が取得する非バイタル信号は、例えば車両センサ40や位置センサ50によって出力される信号である。解析部112は、取得されたバイタル信号又はバイタル情報と、非バイタル信号とに基づいて、通知条件記憶部111に記憶されている通知条件が満たされたか否か判定する(ステップS203)。通知条件が満たされない場合(ステップS204−NO)、通知制御部115は特に通知を行うことなく図11に示される処理が終了する。一方、通知条件が満たされた場合(ステップS204−YES)、通知制御部115は、解析対象となるユーザと満たされた通知条件とに応じた通知制御情報を取得する。また、通知制御部115は、取得された通知制御情報に応じた通知先情報を取得する(ステップS205)。そして、通知制御部115は、取得された通知制御情報及び通知先情報にしたがって通知を行う(ステップS206)。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a specific example of a notification process flow of the
図12は、通知システム100の処理の流れの第一の具体例を示すシーケンスチャートである。図12に示されるシーケンスチャートでは、情報機器70の具体例としてユーザ端末、管理者端末及び制御装置が用いられている。ユーザ端末は、入出力機能を備えた情報処理装置であり、ユーザに携帯されることが望ましい。ユーザ端末は、例えばスマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の情報機器である。管理者端末は、入出力機能を備えた情報処理装置である。管理者端末は、例えばユーザの状態を管理する管理者(ユーザの上司、ユーザを見守るサービス提供者、ユーザの親族など)によって使用される。管理者端末は、例えばスマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の情報機器である。制御装置は、ユーザに関する所定の装置の動作を制御する装置である。制御装置は、例えばユーザが操作している機器の制御装置であってもよいし、ユーザが運転している移動体(車両、航空機等)の制御装置であってもよいし、他の態様の装置であってもよい。通知先情報記憶部114は、ユーザ端末、管理者端末及び制御装置に対してデータを送信するためのアドレスを通知先情報として記憶する。
FIG. 12 is a sequence chart showing a first specific example of the processing flow of the
解析装置10は、通知条件を満たしたと解析すると(ステップS301)、解析結果をユーザ端末に通知する(ステップS302)。図12の第一の具体例における通知条件は、例えば、その時点のユーザにおいて緊急に対応が必要となる状態になっていることを示す条件である。より具体的には、例えば頻脈性不整脈や除脈性不整脈などの心機能の異状が生じていることを示す条件や、眠気が生じていると判断可能な状態を示す条件や、熱中症が生じている可能性を示す条件である。
When analyzing that the notification condition is satisfied (step S301), the
ユーザ端末は、解析装置10から通知条件が満たされたことを通知されると、ユーザに対して所定の入力操作を求める画面(以下「入力要求画面」という。)を表示装置に表示する(ステップS303)。入力要求画面においてユーザが所定の入力操作が所定の時間内に行われると、ユーザ端末は入力操作が行われたことを示す応答データを解析装置10に送信する。この場合、解析装置10は、図12に関してその後の処理を行わず、次の新たに得られたバイタル信号等に応じた処理を実行する。一方、入力要求画面においてユーザから所定の時間内に所定の入力が行われなかった場合、ユーザ端末は応答データを解析装置10に送信しない。解析装置10は、所定の時間が経過しても応答データを受信しなかった場合(ステップS304)、ユーザに異状が生じている可能性を示す異状通知を管理者端末及び制御装置に送信する(ステップS305、S306)。異状通知には、位置センサ50の出力に応じて得られるユーザの位置を示す情報が含まれてもよい。
When notified by the
管理者端末は異状通知を受信すると、管理者に対して異状通知が受信されたことを報知する。管理者は、異状通知が受信されたことを知ることによって、ユーザに異状が生じていることを把握し、必要な対応を迅速に取ることが可能となる。 When the administrator terminal receives the abnormality notification, it notifies the administrator that the abnormality notification has been received. By knowing that the abnormality notification has been received, the administrator can grasp that the abnormality has occurred in the user and can quickly take the necessary response.
制御装置は異状通知を受信すると、予め定められた制御を行う。例えば、制御装置が車両の制御装置である場合、制御装置は、ユーザが運転している車両を自動運転モードに切り替えて安全な位置へ移動させてもよい。例えば、制御装置が車両の制御装置である場合、制御装置は、ユーザが運転している車両のブレーキを効かせることによって車両を減速させて停止させてもよい。例えば制御装置が工場の機器である場合、制御装置はユーザが操作している機器を停止させてもよい。例えば、制御装置がユーザによって身につけられているAED(Automated External Defibrillator)を制御する装置である場合、制御装置は、AEDを動作させてもよい。 When receiving the abnormality notification, the control device performs predetermined control. For example, when the control device is a vehicle control device, the control device may switch the vehicle that the user is driving to the automatic driving mode and move the vehicle to a safe position. For example, when the control device is a vehicle control device, the control device may decelerate and stop the vehicle by applying a brake of the vehicle that the user is driving. For example, when the control device is a factory device, the control device may stop the device operated by the user. For example, when the control device is a device that controls an AED (Automated External Defibrillator) worn by the user, the control device may operate the AED.
その後、解析装置10は通報処理を実行する(ステップS307)。通報処理では、解析装置10は、例えば医療機関、消防署及び警察署などの行政機関に対して通報を行う。その際には、ユーザの位置センサ50から取得されるユーザの現在地も合わせて通報されてもよい。
Thereafter, the
図13は、通知システム100の処理の流れの第二の具体例を示すシーケンスチャートである。図13に示されるシーケンスチャートでは、情報機器70の具体例として管理者端末が用いられている。管理者端末は、入出力機能を備えた情報処理装置である。管理者端末は、例えばユーザの状態を管理する管理者(ユーザの上司、ユーザを見守るサービス提供者、ユーザの親族など)によって使用される。管理者端末は、例えばスマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の情報機器である。通知先情報記憶部114は、管理者端末に対してデータを送信するためのアドレスを通知先情報として記憶する。
FIG. 13 is a sequence chart showing a second specific example of the processing flow of the
解析装置10は、通知条件を満たしたと解析すると(ステップS401)、解析結果を管理者端末に通知する(ステップS402)。図13の第二の具体例における通知条件は、例えば、ユーザが事故などを生じさせそうになった等のヒヤリとした状態や、ハッとした状態などを示す条件がある。解析装置10は、このような解析結果の履歴を記録する。その後、解析装置10は、解析結果の履歴を用いて、具体的にどのような状況で通知条件が満たされたのか分析する処理を行う(ステップS403)。例えば、通知条件が満たされた際のユーザの位置を、1又は複数のユーザについて一つの地図上に描画することによって、事故が生じるおそれの高い場所を地図上で確認することが可能となる。また、このような位置を示す情報(住所等)をリストで出力することによって、ユーザに対し注意を喚起して事故の予防を図ることが可能である。
When analyzing that the notification condition is satisfied (step S401), the
このように構成された解析装置10では、バイタル情報の精度を向上させることが可能となる。より具体的には以下のとおりである。従来は、ユーザの活動量が比較的小さい状態(安静時)にバイタル信号に対して生じるノイズについては、除去する技術がある程度提案されていた。一方で、ユーザの活動量が比較的大きな状態(活動時)にバイタル信号に対して生じるノイズについては、適切に除去する技術が提案されていなかった。このような問題に対し、解析装置10では、ユーザの活動量の大きさを直接的又は間接的に示す非バイタル信号に基づいて、バイタル信号に対するノイズの発生が推定される。そのため、バイタル信号のみに基づいてノイズの発生の有無を精度よく推定することが困難な状況であったとしても、非バイタル信号に基づいてより精度よくノイズの発生の有無を推定できる。そのため、ノイズが発生していると推定されたバイタル信号に対して補正処理(ノイズ部分のバイタル信号の除去、ノイズ部分のバイタル信号の推定及び置換など)を行うことによって、たとえユーザが活動中であったとしても、より精度よくバイタル信号やバイタル情報を取得することが可能となる。
In the
また、図12に示すようなシーケンスチャートの処理が行われることによって、ユーザの状態に応じた迅速な対応を行う事が可能となる。例えば、ユーザが頻脈性不整脈等の心機能の異状によって車両を正常に運転できなくなった場合に、すぐに車両の制御装置に対して通知が行われて制御がなされることによって、車両事故を未然に防ぐことが可能となる。 Further, by performing the processing of the sequence chart as shown in FIG. 12, it is possible to quickly respond according to the user's state. For example, when the user is unable to drive the vehicle normally due to abnormal cardiac function such as tachyarrhythmia, the vehicle control device is immediately notified and controlled, thereby causing a vehicle accident. This can be prevented beforehand.
(変形例)
ノイズ発生推定部106は、複数の非バイタル信号のうち、一部の非バイタル信号のみに基づいてノイズの発生を推定してもよい。ノイズ発生推定部106は、複数の非バイタル信号のうち、一部の非バイタル信号においてノイズの発生が推定された場合には、他の非バイタル信号においてノイズの発生が推定されていなかったとしても、ノイズが発生したと推定してもよい。
(Modification)
The noise
中継装置60の第一通信部601と第二通信部602とは一つの通信部として構成されてもよい。
The
図11のフローチャートにおいて、ステップS204−NOの場合に、通知制御部115は問題が生じていないことを示すデータを通知してもよい。
In the flowchart of FIG. 11, in the case of step S204-NO, the
図11のフローチャートにおいて、通知条件に非バイタル信号が用いられていない場合には、解析部112は非バイタル信号を取得する必要は無い。この場合、ステップS202の処理は不要であり、ステップS203の処理では解析部112はバイタル信号又はバイタル情報のみに基づいて通知条件が満たされたか否か判定する。
In the flowchart of FIG. 11, when the non-vital signal is not used for the notification condition, the
図12のシーケンスチャートにおいて、入力要求画面に対しユーザから所定の時間内に所定の入力が行われなかった場合、ユーザ端末は、入力が行われなかったことを示す応答データを解析装置10に送信してもよい。この場合、解析装置10は、ステップS204以降の処理を行う。
In the sequence chart of FIG. 12, when a predetermined input is not performed from the user within a predetermined time on the input request screen, the user terminal transmits response data indicating that the input has not been performed to the
図12においてユーザに対して所定の入力操作を求める場合に、必ずしも入力要求画面が表示される必要は無い。例えば、通知条件が満たされたことを示す通知がメールで実行される場合、ユーザ端末は、そのメールが開かれたことで所定の入力操作が行われたと判定してもよい。
図12において、通報処理は実行されなくてもよい。
図12において、解析装置の解析部112及び通知制御部115は、図12に示されるような各処理(ステップS301,S304)における動作の結果の履歴をユーザ毎に記録してもよい。その場合、時刻やユーザの位置情報についても記録されてもよい。このような履歴を解析することによってユーザ毎や全体的に今後の対応策や予防策などを適切に検討することが可能となる。
In FIG. 12, when a predetermined input operation is requested from the user, the input request screen is not necessarily displayed. For example, when a notification indicating that the notification condition is satisfied is executed by mail, the user terminal may determine that a predetermined input operation has been performed by opening the mail.
In FIG. 12, the notification process may not be executed.
In FIG. 12, the
本実施形態における体動センサ30及び車両センサ40は、非バイタルセンサの具体例にすぎない。他のセンサが非バイタルセンサとして通知システム100に適用されてもよい。例えば、車両センサ40に変えて、ユーザが搭乗している飛行体(飛行機、ヘリコプター等)に設けられた加速度センサが用いられてもよいし、ユーザが活動している足場に設けられた加速度センサが用いられてもよい。すなわち、ユーザの体が動く要因となる振動を検出できるセンサ(例えばユーザを移動させる移動体の動きを検出する移動体センサ)であれば、どのようなセンサが用いられてもよい。
The
解析装置10は、複数のコンピュータを用いて構成されてもよい。例えば、クラウドシステムを用いて解析装置10の機能が実装されてもよい。解析装置10は、バイタル情報取得部109及びバイタル情報記憶部110を備えない装置として構成されてもよい。この場合、解析装置10は、取得されたバイタル信号を、他の情報処理装置に対して提供する装置として構成されてもよい。
The
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
100…通知システム, 10…解析装置, 20…バイタルセンサ, 30…体動センサ, 40…車両センサ, 50…位置センサ, 60…中継装置, 70…情報機器, 80…ネットワーク, 101…通信部, 102…バイタル信号取得部, 103…バイタル信号記憶部, 104…非バイタル信号取得部, 105…非バイタル信号記憶部, 106…ノイズ発生推定部, 107…ノイズ規模推定部, 108…補正部, 109…バイタル情報取得部, 110…バイタル情報記憶部, 111…通知条件記憶部, 112…解析部, 113…通知制御情報記憶部, 114…通知先情報記憶部, 115…通知制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得部と、
前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定部と、
前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正部と、
前記補正部によって補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析部と、
前記解析部によって前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御部と、
を備える解析装置。 A vital signal acquisition unit that acquires a vital signal of a user from a vital sensor;
A non-vital signal acquisition unit that acquires a non-vital signal indicating a movement that causes noise in the vital signal in the vital sensor;
A noise generation estimation unit that estimates whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal;
A correction unit that corrects the vital signal estimated to have generated the noise, or vital information obtained based on the vital signal estimated to have generated the noise, and
Based on the vital signal or vital information corrected by the correction unit, a determination is made as to whether or not a notification condition indicating a possibility that the user has a predetermined danger or a possibility that an abnormality has occurred in the user is satisfied An analysis unit to
A notification control unit that transmits notification data indicating that the notification condition is satisfied to an information device related to the user when the analysis unit determines that the notification condition is satisfied;
An analysis apparatus comprising:
前記補正部は、前記ノイズの大きさに応じて異なる手法で補正を行う、請求項1に記載の解析装置。 A noise magnitude estimation unit for estimating the magnitude of noise in the vital signal;
The analysis device according to claim 1, wherein the correction unit performs correction by a different method according to the magnitude of the noise.
前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、
前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、
前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにおいて補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析ステップと、
前記解析ステップにおいて前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御ステップと、
を有する解析方法。 A vital signal acquisition step of acquiring a vital signal of the user from the vital sensor;
A non-vital signal acquisition step of acquiring a non-vital signal indicating a movement causing noise of the vital signal in the vital sensor from the non-vital sensor;
A noise generation estimation step for estimating whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal;
A correction step of correcting the vital signal estimated to have generated the noise, or vital information obtained based on the vital signal estimated to have generated the noise;
Based on the vital signal or vital information corrected in the correction step, it is determined whether or not a notification condition indicating a possibility that the user has a predetermined danger or a possibility that the user has an abnormality is satisfied. An analysis step to perform,
A notification control step of transmitting notification data indicating that the notification condition is satisfied to an information device related to the user when it is determined that the notification condition is satisfied in the analysis step;
An analysis method having
前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、
前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、
前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにおいて補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析ステップと、
前記解析ステップにおいて前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 A vital signal acquisition step of acquiring a vital signal of the user from the vital sensor;
A non-vital signal acquisition step of acquiring a non-vital signal indicating a movement causing noise of the vital signal in the vital sensor from the non-vital sensor;
A noise generation estimation step for estimating whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal;
A correction step of correcting the vital signal estimated to have generated the noise, or vital information obtained based on the vital signal estimated to have generated the noise;
Based on the vital signal or vital information corrected in the correction step, it is determined whether or not a notification condition indicating a possibility that the user has a predetermined danger or a possibility that the user has an abnormality is satisfied. An analysis step to perform,
A notification control step of transmitting notification data indicating that the notification condition is satisfied to an information device related to the user when it is determined that the notification condition is satisfied in the analysis step;
A computer program for causing a computer to execute.
前記解析装置から前記通知データを受信すると、予め定められたとおりに制御対象となる装置を制御する情報機器と、を備える通知システム。 The analysis device according to any one of claims 1 to 3,
An information system comprising: an information device that controls a device to be controlled as determined in advance when the notification data is received from the analysis device.
前記バイタルセンサにおいて前記バイタル信号のノイズの要因となる動きを示す非バイタル信号を非バイタルセンサから取得する非バイタル信号取得ステップと、
前記非バイタル信号に基づいて、前記バイタル信号においてノイズが発生したか否か推定するノイズ発生推定ステップと、
前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号、又は、前記ノイズが発生したと推定された前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにおいて補正されたバイタル信号又はバイタル情報に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析ステップと、
前記解析ステップにおいて前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御ステップと、
前記情報機器が、前記通知データを受信すると、予め定められたとおりに制御対象となる装置を制御する制御ステップと、
を有する通知方法。 A vital signal acquisition step of acquiring a vital signal of the user from the vital sensor;
A non-vital signal acquisition step of acquiring a non-vital signal indicating a movement causing noise of the vital signal in the vital sensor from the non-vital sensor;
A noise generation estimation step for estimating whether noise has occurred in the vital signal based on the non-vital signal;
A correction step of correcting the vital signal estimated to have generated the noise, or vital information obtained based on the vital signal estimated to have generated the noise;
Based on the vital signal or vital information corrected in the correction step, it is determined whether or not a notification condition indicating a possibility that the user has a predetermined danger or a possibility that the user has an abnormality is satisfied. An analysis step to perform,
A notification control step of transmitting notification data indicating that the notification condition is satisfied to an information device related to the user when it is determined that the notification condition is satisfied in the analysis step;
When the information device receives the notification data, a control step of controlling a device to be controlled as determined in advance;
A notification method.
前記バイタル信号、又は、前記バイタル信号に基づいて得られるバイタル情報、に基づいて、前記ユーザに所定の危険が生じている可能性又は前記ユーザに異状が生じている可能性を示す通知条件を満たしているか否か判定する解析部と、
前記解析部によって前記通知条件が満たされていると判定された場合に、前記ユーザに関連する情報機器に対して前記通知条件が満たされたことを示す通知データを送信する通知制御部と、
を備える解析装置。 A vital signal acquisition unit that acquires a vital signal of a user from a vital sensor;
Based on the vital signal or vital information obtained based on the vital signal, a notification condition indicating that the user may have a predetermined danger or anomaly may be satisfied An analysis unit for determining whether or not
A notification control unit that transmits notification data indicating that the notification condition is satisfied to an information device related to the user when the analysis unit determines that the notification condition is satisfied;
An analysis apparatus comprising:
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