JP2021040753A - Heat syncope sign detection system, heat syncope sign detection device, heat syncope sign detection method and computer program - Google Patents

Heat syncope sign detection system, heat syncope sign detection device, heat syncope sign detection method and computer program Download PDF

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和磨 加藤
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Abstract

To provide a heat syncope sign detection system that can catch a sign reaching the heat syncope, a heat syncope sign detection device, a heat syncope sign detection method and a computer program.SOLUTION: A heat syncope sign detection system comprises: an electrocardiographic sensor for detecting an electro-cardio wave of a human body; a pulse wave sensor for detecting a pulse wave of the human body; a blood pressure estimation unit for estimating a blood pressure on the basis of the electro-cardio wave detected by the electrocardiographic sensor and the pulse wave detected by the pulse wave sensor; a wearable device including a heart rate estimation unit for estimating a heart rate on the basis of the pulse wave detected by the pulse wave sensor, and a transmission unit for transmitting the blood pressure estimated by the blood pressure estimation unit and the heart rate estimated by the heart rate estimation unit; a reception unit for receiving the blood pressure and the heart rate from the wearable device; and an information processing apparatus including a detection unit for detecting the heat syncope sign on the basis of the blood pressure and the heart rate received by the reception unit and a notification unit for performing a predetermined notification on the basis of detection results of the detection unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、心電波及び脈波に基づいて推定した血圧と、脈波に基づいて推定した心拍数とにより、熱失神の予兆を検知してその旨を報知する熱失神の予兆検知システム、熱失神の予兆検知装置、熱失神の予兆検知方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention is a heat fainting sign detection system that detects and notifies a sign of heat fainting based on a blood pressure estimated based on cardiac radio waves and pulse waves and a heart rate estimated based on the pulse wave. It relates to a fainting sign detection device, a heat fainting sign detection method, and a computer program.

近年、地球温暖化やヒートアイランド現象の影響により、夏に各地で真夏日や猛暑日となる日が増加している。高齢者等の弱者のみならず、日中屋外で働く人や炎天下で運動する若者の間でも熱中症で救急搬送される例が後を絶たない。熱中症は、本人が気づかないまま発症するケースが多く、その予兆があれば早めに対処することが肝要である。熱中症のうちでも特に熱失神と言われる比較的軽い症状では、血圧が低下し、脈拍が速く又は遅くなり且つ弱くなるとされている。 In recent years, due to the effects of global warming and the heat island phenomenon, the number of midsummer days and hot days is increasing in various places in summer. Not only the elderly and other vulnerable people, but also those who work outdoors during the day and young people who exercise in the scorching sun are often transported by emergency due to heat stroke. Heat stroke often develops without the person being aware of it, and it is important to deal with it as soon as possible if there is a sign of it. Among heat strokes, especially in the relatively mild symptom called heat syncope, it is said that blood pressure decreases and the pulse becomes faster or slower and weaker.

例えば、特許文献1には、電位センサによる心電データ及び心電センサによる脈波データに基づいて測定した脈波伝播速度との相関関係により、相対的な血圧変動を測定する測定ベルトが開示されている。この測定ベルトは、電位センサによる心拍数、腹腔のインピーダンスセンサによる呼吸曲線及び非接触温度センサによる深部体温のデータから熱中症を診断することができるとされている。各センサは全て腹部に設けられている。 For example, Patent Document 1 discloses a measurement belt that measures relative blood pressure fluctuations based on a correlation between electrocardiographic data obtained by a potential sensor and pulse wave velocity measured based on pulse wave data obtained by an electrocardiographic sensor. ing. It is said that this measuring belt can diagnose heat stroke from the data of the heart rate by the potential sensor, the breathing curve by the impedance sensor of the abdominal cavity, and the core body temperature by the non-contact temperature sensor. Each sensor is located on the abdomen.

また、特許文献2には、脈拍センサによる心拍情報に基づく心拍数と、血圧センサによる血圧情報に基づく収縮期血圧との比率によって熱中症発症危険度を算出する熱中症発症危険度算出装置が開示されている。この装置は、3軸圧力センサである脈波センサによる脈波情報に基づく心拍数と、脈波情報に基づいて算出した血圧に基づく収縮期血圧との比率によって熱中症発症危険度を算出することもできるとされている。 Further, Patent Document 2 discloses a heat stroke onset risk calculation device that calculates the heat stroke onset risk by the ratio of the heart rate based on the heart rate information by the pulse sensor and the systolic blood pressure based on the blood pressure information by the blood pressure sensor. Has been done. This device calculates the risk of developing heat stroke by the ratio of the heart rate based on the pulse wave information by the pulse wave sensor, which is a 3-axis pressure sensor, to the systolic blood pressure based on the blood pressure calculated based on the pulse wave information. It is said that it can also be done.

特許第6521345号公報Japanese Patent No. 6521345 特開2016−163694号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-163694

しかしながら、特許文献1に開示された技術では、相対的な血圧変動と心拍数とを関連づけて診断することは考慮されていなかった。また特許文献2に開示された技術では、心拍数と収縮期血圧との比率が閾値を上回るか否かに基づいて発症危険度を算出するため、季節に応じて閾値を変化させる必要があった。しかも、何れの特許文献に記載された技術も熱中症という包括的な症状を診断することしかできなかった。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is not considered to diagnose the relative blood pressure fluctuation and the heart rate in association with each other. Further, in the technique disclosed in Patent Document 2, since the risk of onset is calculated based on whether or not the ratio of heart rate and systolic blood pressure exceeds the threshold value, it is necessary to change the threshold value according to the season. .. Moreover, the techniques described in any of the patent documents could only diagnose the comprehensive symptom of heat stroke.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱失神に至る予兆を捉えることが可能な熱失神の予兆検知システム、熱失神の予兆検知装置、熱失神の予兆検知方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is a heat fainting sign detection system capable of catching a sign leading to heat fainting, a heat fainting sign detection device, and a heat fainting. The purpose is to provide a sign detection method and a computer program.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、人体の心電波を検出する心電センサ、前記人体の脈波を検出する脈波センサ、前記心電センサが検出した心電波及び前記脈波センサが検出した脈波に基づいて血圧を推定する血圧推定部、前記脈波センサが検出した脈波に基づいて心拍数を推定する心拍数推定部並びに前記血圧推定部が推定した血圧及び前記心拍数推定部が推定した心拍数を送信する送信部を備えるウェアラブル装置と、該ウェアラブル装置から血圧及び心拍数を受信する受信部、該受信部が受信した血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知する検知部並びに該検知部の検知結果に基づいて所定の報知を行う報知部を備える情報処理装置とを含む。 The heat fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure includes an electrocardiographic sensor that detects an electrocardiographic radio wave of the human body, a pulse wave sensor that detects a pulse wave of the human body, an electrocardiographic radio wave detected by the electrocardiographic sensor, and the pulse. A blood pressure estimation unit that estimates blood pressure based on a pulse wave detected by a wave sensor, a heart rate estimation unit that estimates a heart rate based on a pulse wave detected by the pulse wave sensor, a blood pressure estimated by the blood pressure estimation unit, and the above. A wearable device including a transmitter for transmitting the heart rate estimated by the heart rate estimation unit, a receiving unit for receiving blood pressure and heart rate from the wearable device, and heat fainting based on the blood pressure and heart rate received by the receiving unit. It includes a detection unit that detects a sign and an information processing device including a notification unit that performs a predetermined notification based on the detection result of the detection unit.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知方法は、人体の心電波を取得し、前記人体の脈波を取得し、取得した心電波及び脈波に基づいて血圧を推定し、取得した脈波に基づいて心拍数を推定し、推定した血圧及び推定した心拍数に基づいて前記人体における熱失神の予兆を検知し、該予兆の検知結果に基づいて所定の報知を行う。 The method for detecting a sign of heat fainting according to one aspect of the present disclosure is to acquire a heartbeat of a human body, acquire a pulse wave of the human body, estimate blood pressure based on the acquired heartbeat and pulse wave, and obtain a pulse. The heart rate is estimated based on the wave, the sign of heat fainting in the human body is detected based on the estimated blood pressure and the estimated heart rate, and a predetermined notification is performed based on the detection result of the sign.

本態様にあっては、ウェアラブル装置で人体の心電波及び脈波を検出して心電波及び脈波から血圧を推定すると共に脈波から心拍数を推定し、推定した血圧及び心拍数を送信する。情報処理装置は、受信した血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知し、検知結果に基づいて所定の報知を行う。これにより、熱失神に至る予兆を捉えて注意喚起等の報知を行うことができる。 In this embodiment, the wearable device detects the cardiac radio waves and pulse waves of the human body, estimates the blood pressure from the cardiac radio waves and pulse waves, estimates the heart rate from the pulse waves, and transmits the estimated blood pressure and heart rate. .. The information processing device detects a sign of heat fainting based on the received blood pressure and heart rate, and gives a predetermined notification based on the detection result. As a result, it is possible to catch a sign of heat fainting and give a warning such as alerting.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、前記ウェアラブル装置は、前記心電センサが検出した心電波がピークとなる時点から前記脈波センサが検出した脈波の1階微分値が最大となる時点までの時間差を算出する時間差算出部を更に備え、該時間差算出部が算出した時間差に基づいて、前記血圧推定部が血圧を推定する。 In the heat fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure, the wearable device has a first-order differential value of the pulse wave detected by the pulse wave sensor from the time when the electrocardiographic radio wave detected by the electrocardiographic sensor peaks. A time difference calculation unit for calculating the time difference up to the maximum time point is further provided, and the blood pressure estimation unit estimates the blood pressure based on the time difference calculated by the time difference calculation unit.

本態様にあっては、心電波がピークとなる時点から脈波の1階微分値が最大となる変曲点までの時間差に基づいて血圧を推定する。これにより、血圧を推定するための特定の時間差を規定する2つの基準点のうち、脈波の立ち上がりの傾きが最大となる点が2つ目の基準点となるため、特定の時間差の検出誤差が低減できる。 In this embodiment, the blood pressure is estimated based on the time difference from the time when the cardiac radio wave peaks to the inflection point where the first derivative value of the pulse wave becomes maximum. As a result, of the two reference points that define a specific time difference for estimating blood pressure, the point where the slope of the rise of the pulse wave is maximum becomes the second reference point, so that the detection error of the specific time difference Can be reduced.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、前記ウェアラブル装置は、前記脈波センサが検出した脈波に基づいて第2の血圧を推定する第2の血圧推定部及び前記血圧推定部が血圧を推定した場合に前記第2の血圧推定部が推定した第2の血圧と、前記血圧推定部が推定した血圧との差分を算出する血圧差算出部を更に備え、前記第2の血圧推定部が新たに推定した第2の血圧及び前記血圧差算出部が算出した差分に基づいて、前記血圧推定部が血圧を推定する。 In the heat fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure, the wearable device has a second blood pressure estimation unit and a blood pressure estimation unit that estimate a second blood pressure based on a pulse wave detected by the pulse wave sensor. Further includes a blood pressure difference calculation unit that calculates the difference between the second blood pressure estimated by the second blood pressure estimation unit and the blood pressure estimated by the blood pressure estimation unit when the blood pressure is estimated. The blood pressure estimation unit estimates the blood pressure based on the second blood pressure newly estimated by the estimation unit and the difference calculated by the blood pressure difference calculation unit.

本態様にあっては、心電波及び脈波から血圧を推定した場合に脈波から第2の血圧を推定し、これらの差分を算出しておく。その後、脈波から新たに第2の血圧を推定した場合、新たに推定した第2の血圧と算出しておいた差分とに基づいて、血圧を推定する。これにより、心電波及び脈波から血圧を一度推定した後は、脈波から推定した第2の血圧と、推定方法が異なる2通りの血圧推定値の固定的な差分とに基づいて、比較的高精度に血圧を推定し続けることができる。 In this embodiment, when the blood pressure is estimated from the cardiac radio wave and the pulse wave, the second blood pressure is estimated from the pulse wave and the difference between them is calculated. After that, when the second blood pressure is newly estimated from the pulse wave, the blood pressure is estimated based on the newly estimated second blood pressure and the calculated difference. As a result, after the blood pressure is estimated once from the cardiac radio wave and the pulse wave, it is relatively based on the second blood pressure estimated from the pulse wave and the fixed difference between the two estimated blood pressure values with different estimation methods. Blood pressure can be continuously estimated with high accuracy.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、前記検知部は、前記受信部が受信した血圧の低下傾向及び心拍数の変化傾向それぞれの大きさに基づいて熱失神の予兆を検知する。 In the heat fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure, the detection unit detects a heat fainting sign based on the magnitudes of the blood pressure decreasing tendency and the heart rate change tendency received by the receiving unit. ..

本態様にあっては、推定した血圧の低下傾向の大きさと、推定した心拍数の変化傾向の大きさとに基づいて熱失神に至る予兆を捉えることができる。 In this embodiment, it is possible to capture a sign of heat fainting based on the estimated magnitude of the decrease tendency of blood pressure and the estimated magnitude of the change tendency of heart rate.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、前記ウェアラブル装置は、前記脈波センサが検出した脈波の振幅である脈圧を推定する脈圧推定部を更に備え、前記送信部が、前記脈圧推定部が推定した脈圧を更に送信し、前記情報処理装置は、前記受信部が、前記ウェアラブル装置から脈圧を更に受信し、前記受信部が受信した血圧及び脈圧それぞれが第1閾値及び第2閾値より低く、且つ、前記受信部が受信した心拍数が第3閾値より多いか又は第4閾値より少ない場合、前記検知部が熱失神の予兆を検知する。 In the heat fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure, the wearable device further includes a pulse pressure estimation unit that estimates pulse pressure, which is the amplitude of the pulse wave detected by the pulse wave sensor, and the transmission unit , The pulse pressure estimated by the pulse pressure estimation unit is further transmitted, and in the information processing device, the receiving unit further receives the pulse pressure from the wearable device, and the blood pressure and the pulse pressure received by the receiving unit are each received. When the heart rate is lower than the first threshold and the second threshold and the heart rate received by the receiving unit is higher than or lower than the third threshold, the detecting unit detects a sign of heat fainting.

本態様にあっては、血圧、心拍数及び脈圧を推定しており、血圧が第1閾値より低く、脈圧が第2閾値より低く、且つ心拍数が第3閾値より多いか又は第4閾値より少ない場合に熱失神の予兆を検知する。これにより、熱失神に至る予兆をより的確に捉えることができる。 In this embodiment, the blood pressure, heart rate and pulse pressure are estimated, the blood pressure is lower than the first threshold, the pulse pressure is lower than the second threshold, and the heart rate is higher than the third threshold or the fourth. Detects signs of heat fainting when it is below the threshold. This makes it possible to more accurately capture the signs of heat fainting.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、前記ウェアラブル装置は、前記脈波センサが検出した脈波に基づいて呼吸数を推定する呼吸数推定部及び前記人体の表皮体温を検出する表皮体温センサを更に備え、前記送信部が、前記呼吸数推定部が推定した呼吸数及び前記表皮体温センサが検出した表皮体温を更に送信し、前記情報処理装置は、前記受信部が、前記ウェアラブル装置から呼吸数及び表皮体温を更に受信し、前記受信部が受信した血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温それぞれについて平均値と標準偏差とを算出する統計値算出部を更に備え、前記受信部が新たに受信した血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温それぞれの平均値からの偏差と標準偏差との比較結果に基づいて、前記検知部が熱失神の予兆を検知する。 In the thermal fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure, the wearable device detects the respiratory rate estimation unit that estimates the respiratory rate based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor and the epidermal body temperature of the human body. The skin temperature sensor is further provided, the transmitting unit further transmits the respiratory rate estimated by the respiratory rate estimation unit and the epidermis body temperature detected by the epidermis temperature sensor, and the information processing apparatus is such that the receiving unit is wearable. The receiving unit further includes a statistical value calculation unit that further receives the respiratory rate and the epidermal body temperature from the device and calculates the average value and the standard deviation for each of the blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature received by the receiving unit. Based on the comparison result between the deviation from the average value of each of the newly received blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature and the standard deviation, the detection unit detects a sign of heat fainting.

本態様にあっては、血圧、心拍数及び呼吸数を推定すると共に表皮体温を検出しており、血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温それぞれについての平均値からの偏差と標準偏差との比較結果に基づいて熱失神の予兆を検知する。これにより、熱失神に至る予兆を更に的確に捉えることができる。 In this embodiment, the blood pressure, heart rate, and respiratory rate are estimated and the epidermal body temperature is detected, and the deviation from the average value for each of the blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature is compared with the standard deviation. Detect signs of heat faintness based on the results. This makes it possible to more accurately capture the signs of heat fainting.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、前記ウェアラブル装置は、前記脈波センサが検出した脈波の振幅である脈圧を推定する脈圧推定部を更に備え、前記送信部が、前記脈圧推定部が推定した脈圧を更に送信し、前記情報処理装置は、前記受信部が、前記ウェアラブル装置から脈圧を更に受信し、人体の血圧、心拍数及び脈圧が入力された場合に熱失神の予兆の検出の有無情報を出力する学習モデルに、前記受信部が受信した血圧、心拍数及び脈圧を入力して前記有無情報を取得する取得部を更に備え、該取得部が取得した有無情報に基づいて、前記検知部が前記熱失神の予兆を検知する。 In the thermal fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure, the wearable device further includes a pulse pressure estimation unit that estimates pulse pressure, which is the amplitude of the pulse wave detected by the pulse wave sensor, and the transmission unit , The pulse pressure estimation unit further transmits the pulse pressure estimated by the pulse pressure estimation unit, and the information processing device further receives the pulse pressure from the wearable device, and the blood pressure, heart rate and pulse pressure of the human body are input. In the case of a learning model that outputs information on the presence / absence of detection of a sign of heat fainting, the learning model is further provided with an acquisition unit that acquires the presence / absence information by inputting the blood pressure, heart rate, and pulse pressure received by the receiving unit. Based on the presence / absence information acquired by the unit, the detection unit detects a sign of the heat fainting.

本態様にあっては、血圧、心拍数及び脈圧を推定しており、推定した血圧、心拍数及び脈圧を学習モデルに入力して熱失神の予兆の検出の有無情報を取得し、取得した有無情報に基づいて熱失神の予兆を検知する。これにより、学習モデルを用いたAI(Artificial Intelligence )技術で熱失神に至る予兆を捉えて報知することができる。 In this embodiment, the blood pressure, heart rate, and pulse pressure are estimated, and the estimated blood pressure, heart rate, and pulse pressure are input to the learning model to acquire information on the presence or absence of detection of a sign of heat fainting. Detects signs of heat fainting based on the presence / absence information. As a result, AI (Artificial Intelligence) technology using a learning model can catch and notify signs of heat fainting.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、前記ウェアラブル装置は、前記脈波センサが検出した脈波に基づいて呼吸数を推定する呼吸数推定部及び前記人体の表皮体温を検出する表皮体温センサを更に備え、前記送信部が、前記呼吸数推定部が推定した呼吸数及び前記表皮体温センサが検出した表皮体温を更に送信し、前記情報処理装置は、前記受信部が、前記ウェアラブル装置から呼吸数及び表皮体温を更に受信し、人体の血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温が入力された場合に熱失神の予兆の検出の有無情報を出力する学習モデルに、前記受信部が受信した血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を入力して前記有無情報を取得する取得部を更に備え、該取得部が取得した有無情報に基づいて、前記検知部が前記熱失神の予兆を検知する。 In the thermal fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure, the wearable device detects the respiratory rate estimation unit that estimates the respiratory rate based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor and the epidermal body temperature of the human body. The skin temperature sensor is further provided, the transmitting unit further transmits the respiratory rate estimated by the respiratory rate estimation unit and the epidermis body temperature detected by the epidermis temperature sensor, and the information processing apparatus is such that the receiving unit is wearable. The receiver is in a learning model that further receives the respiratory rate and epidermoid body temperature from the device and outputs information on the presence or absence of detection of a sign of heat fainting when the human body's blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature are input. It further includes an acquisition unit that acquires the presence / absence information by inputting the received blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature, and the detection unit gives a sign of the heat fainting based on the presence / absence information acquired by the acquisition unit. Detect.

本態様にあっては、血圧、心拍数及び呼吸数を推定すると共に表皮体温を検出しており、推定した血圧、心拍数及び呼吸数と検出した表皮体温を学習モデルに入力して熱失神の予兆の検出の有無情報を取得し、取得した有無情報に基づいて熱失神の予兆を検知する。これにより、学習モデルを用いたAI技術で熱失神に至る予兆を捉えて報知することができる。 In this embodiment, the blood pressure, heart rate and respiratory rate are estimated and the epidermal body temperature is detected, and the estimated blood pressure, heart rate and respiratory rate and the detected epidermal body temperature are input to the learning model to cause heat fainting. The presence / absence information of the detection of the sign is acquired, and the sign of heat fainting is detected based on the acquired presence / absence information. As a result, it is possible to catch and notify a sign of heat fainting by AI technology using a learning model.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知システムは、データを配信するサーバ装置を更に含み、前記情報処理装置は、前記サーバ装置と通信する通信部及び前記学習モデルを前記通信部により前記サーバ装置からダウンロードして記憶する記憶部を更に備える。 The heat fainting sign detection system according to one aspect of the present disclosure further includes a server device that distributes data, and the information processing device uses the communication unit to communicate with the server device and the learning model. It further includes a storage unit that is downloaded from the device and stored.

本態様にあっては、サーバ装置からダウンロードした学習モデルを用いる。これにより、適時更新される最新の学習モデルを用いたAI技術で熱失神に至る予兆を捉えて報知することができる。 In this embodiment, the learning model downloaded from the server device is used. As a result, it is possible to catch and notify a sign of heat fainting by AI technology using the latest learning model that is updated in a timely manner.

本開示の一態様に係る熱失神の予兆検知装置は、人体の心電波を検出する心電センサと、前記人体の脈波を検出する脈波センサと、前記心電センサが検出した心電波及び前記脈波センサが検出した脈波に基づいて血圧を推定する血圧推定部と、前記脈波センサが検出した脈波に基づいて心拍数を推定する心拍数推定部と、前記血圧推定部が推定した血圧及び前記心拍数推定部が推定した心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知する検知部と、該検知部の検知結果に基づいて所定の報知を行う報知部とを備える。 The thermosyncope sign detection device according to one aspect of the present disclosure includes an electrocardiographic sensor that detects an electrocardiographic radio wave of the human body, a pulse wave sensor that detects a pulse wave of the human body, an electrocardiographic radio wave detected by the electrocardiographic sensor, and The blood pressure estimation unit estimates the blood pressure based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor, the heart rate estimation unit estimates the heart rate based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor, and the blood pressure estimation unit estimates. It is provided with a detection unit that detects a sign of heat fainting based on the blood pressure and the heart rate estimated by the heart rate estimation unit, and a notification unit that performs a predetermined notification based on the detection result of the detection unit.

本態様にあっては、人体の心電波及び脈波を検出して心電波及び脈波から血圧を推定すると共に脈波から心拍数を推定し、推定した血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知し、検知結果に基づいて所定の報知を行う。これにより、熱失神に至る予兆を捉えて注意喚起等の報知を行うことができる。 In this embodiment, the human body's cardiac radio waves and pulse waves are detected, the blood pressure is estimated from the cardiac radio waves and pulse waves, the heart rate is estimated from the pulse waves, and the heat fainting is caused based on the estimated blood pressure and heart rate. Detects a sign and gives a predetermined notification based on the detection result. As a result, it is possible to catch a sign of heat fainting and give a warning such as alerting.

本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、人体の心電波及び脈波に基づいて血圧を推定し、前記脈波に基づいて心拍数を推定するウェアラブル装置と通信し、前記ウェアラブル装置から前記人体の血圧及び心拍数を取得し、取得した血圧及び取得した心拍数に基づいて前記人体における熱失神の予兆を検知し、該予兆の検知結果に基づいて所定の報知を行う処理をコンピュータに実行させる。 The computer program according to one aspect of the present disclosure estimates blood pressure based on the cardiac radio waves and pulse waves of the human body, communicates with a wearable device that estimates the heart rate based on the pulse wave, and uses the wearable device to detect the human body. The blood pressure and the heart rate are acquired, a sign of heat fainting in the human body is detected based on the acquired blood pressure and the obtained heart rate, and a computer is made to execute a process of performing a predetermined notification based on the detection result of the sign.

本態様にあっては、ウェアラブル装置で検出された人体の心電波及び脈波を取得し、取得した血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知して所定の報知を行う。これにより、熱失神に至る予兆を捉えて注意喚起等の報知を行うことができる。 In this embodiment, the cardiac radio waves and pulse waves of the human body detected by the wearable device are acquired, and the signs of heat fainting are detected based on the acquired blood pressure and heart rate to perform a predetermined notification. As a result, it is possible to catch a sign of heat fainting and give a warning such as alerting.

本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、前記コンピュータに、人体の血圧及び心拍数が入力された場合に熱失神の予兆の検出の有無情報を出力する学習モデルに、前記ウェアラブル装置から取得した血圧及び心拍数を入力して前記有無情報を取得し、取得した有無情報に基づいて前記熱失神の予兆を検知する処理を実行させる。 The computer program according to one aspect of the present disclosure is a learning model that outputs information on the presence or absence of detection of a sign of heat fainting when the blood pressure and heart rate of a human body are input to the computer, and the blood pressure acquired from the wearable device. And the heart rate is input to acquire the presence / absence information, and the process of detecting the sign of the heat fainting is executed based on the acquired presence / absence information.

本態様にあっては、ウェアラブル装置から取得した血圧、心拍数及び脈圧を学習モデルに入力して熱失神の予兆の検出の有無情報を取得し、取得した有無情報に基づいて熱失神の予兆を検知する。これにより、学習モデルを用いたAI技術で熱失神に至る予兆を捉えて報知することができる。 In this embodiment, the blood pressure, heart rate, and pulse pressure acquired from the wearable device are input to the learning model to acquire the presence / absence information of the detection of the sign of heat fainting, and the sign of heat fainting is obtained based on the acquired presence / absence information. Is detected. As a result, it is possible to catch and notify a sign of heat fainting by AI technology using a learning model.

本発明によれば、熱失神に至る予兆を捉えることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to capture a sign leading to heat fainting.

実施形態1に係る熱失神の予兆検知システムの構成例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the configuration example of the sign detection system of heat fainting which concerns on Embodiment 1. FIG. ウェアラブル装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of a wearable device. ウェアラブル装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the wearable device. 携帯電話機の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of a mobile phone. 心電波を検出する際の操作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation at the time of detecting a cardiac radio wave. 検出された心電波及び脈波の波形と血圧推定のための時間差の第1例を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st example of the time difference for blood pressure estimation with the waveform of the detected cardiac radio wave and pulse wave. 検出された心電波及び脈波の波形と血圧推定のための時間差の第2例を示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd example of the time difference for blood pressure estimation with the waveform of the detected cardiac radio wave and pulse wave. PTT1の計測値を示す図表である。It is a chart which shows the measured value of PTT1. PTT2の計測値を示す図表である。It is a chart which shows the measured value of PTT2. BP−PTT近似曲線の平均二乗誤差及び適合係数を示す図表である。It is a chart which shows the mean square error and the fit coefficient of the BP-PTT approximation curve. 脈波に基づいて第2の血圧、心拍数、脈圧及び呼吸数を推定する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which estimates the 2nd blood pressure, the heart rate, the pulse pressure and the respiratory rate based on a pulse wave. 推定した血圧、心拍数、脈拍及び呼吸数と、検出した表皮体温とを送信する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which transmits the estimated blood pressure, heart rate, pulse and respiration rate, and the detected epidermal body temperature. 実施形態1に係る携帯電話機で血圧及び心拍数を取得して熱失神の予兆を検知する制御部の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a control unit that acquires blood pressure and heart rate with a mobile phone according to the first embodiment and detects a sign of heat fainting. 熱失神の予兆有りの第1報知例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st notification example with a sign of heat fainting. 実施形態2に係る携帯電話機で熱失神の予兆を検知する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which detects the sign of heat fainting with the mobile phone which concerns on Embodiment 2. 実施形態3に係る熱失神の予兆検知システムの構成例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the configuration example of the sign detection system of heat fainting which concerns on Embodiment 3. サーバ装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of a server apparatus. 実施形態3に係る携帯電話機でウェアラブル装置から受信したデータをサーバ装置に中継する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which relays the data received from the wearable device by the mobile phone which concerns on Embodiment 3 to a server device. 実施形態3に係るサーバ装置で熱失神の予兆を検知する制御部の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a control unit that detects a sign of heat fainting in the server device according to the third embodiment. 熱失神の予兆有りの第2報知例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd notification example with a sign of heat fainting. 血圧の時系列的な表示例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time-series display example of blood pressure. 心拍数の時系列的な表示例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time-series display example of the heart rate. 呼吸数の時系列的な表示例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time-series display example of a respiratory rate. 表皮体温の時系列的な表示例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time-series display example of the epidermal body temperature. 実施形態4に係る学習モデルの内容例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the content example of the learning model which concerns on Embodiment 4. 実施形態4に係る携帯電話機で血圧、心拍数及び脈圧を取得して熱失神の予兆を検知する制御部の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a control unit that acquires blood pressure, heart rate, and pulse pressure with a mobile phone according to the fourth embodiment and detects a sign of heat fainting. 実施形態5に係るサーバ装置から配信された学習モデルを記憶する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which stores the learning model distributed from the server apparatus which concerns on Embodiment 5. 実施形態6に係る学習モデルの内容例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the content example of the learning model which concerns on Embodiment 6.

以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施形態1)
本実施形態1以下の各実施形態では、使用者のバイタルデータに基づいて熱失神の予兆を検知した場合にその旨を報知するシステムについて説明する。熱失神は、いわゆる熱中症に含まれる症状である。熱中症は、熱失神(立ちくらみ)、熱けいれん(こむら返り等)、熱疲労(頭痛・吐き気・嘔吐・下痢・倦怠感・虚脱感・判断力や集中力の低下等)、熱射病(高体温)の順に症状が重篤となる。ここでは、比較的症状が軽い熱失神の段階で予兆を検知してその旨を報知する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments thereof.
(Embodiment 1)
In each of the following embodiments of the first embodiment, a system for notifying when a sign of heat fainting is detected based on the vital data of the user will be described. Heat syncope is a symptom included in so-called heat stroke. Heat stroke includes heat fainting (lightheadedness), heat cramps (leg cramps, etc.), heat exhaustion (headache, nausea, vomiting, diarrhea, malaise, collapse, decreased judgment and concentration, etc.), heat stroke (high) Symptoms become more severe in the order of body temperature). Here, a sign is detected at the stage of heat fainting, which has relatively mild symptoms, and a notification to that effect is given.

熱失神は、皮膚血管の拡張によって血圧が低下し、脳への血流が悪くなることによって起こるとされている。熱失神の他の症状として、心拍数が増加又は減少し、脈圧が低下することが知られている。そこで、本実施形態1では、血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知する。 Heat syncope is said to be caused by dilation of cutaneous blood vessels, which lowers blood pressure and impairs blood flow to the brain. Other symptoms of heat syncope are known to increase or decrease heart rate and decrease pulse pressure. Therefore, in the first embodiment, the sign of heat fainting is detected based on the blood pressure and the heart rate.

図1は、実施形態1に係る熱失神の予兆検知システムの構成例を模式的に示す説明図である。熱失神の予兆検知システム100aは、使用者の腕に装着されてバイタルデータを検出するウェアラブル装置1と、該ウェアラブル装置1から取得したデータに基づいて熱失神の予兆を検知した場合、その旨を報知する携帯電話機2(情報処理装置に相当)とを含んで構成されている。ウェアラブル装置1及び携帯電話機2は、Bluetooth(登録商標)にて相互に情報を送受信することができる。 FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a configuration example of a heat fainting sign detection system according to the first embodiment. When the thermal fainting sign detection system 100a detects a thermal fainting sign based on the wearable device 1 which is attached to the user's arm to detect vital data and the data acquired from the wearable device 1, it indicates that fact. It is configured to include a mobile phone 2 (corresponding to an information processing device) for notifying. The wearable device 1 and the mobile phone 2 can transmit and receive information to and from each other via Bluetooth (registered trademark).

図2は、ウェアラブル装置1の構成例を示すブロック図である。図3は、ウェアラブル装置1の外観を示す斜視図である。ウェアラブル装置1は、TPU(Thermoplastic Polyurethane )製のベルト19を有する腕時計型のデバイスであり、制御部10、記憶部11、表示部12、操作部13及びBluetooth通信部14を備える。ウェアラブル装置1は、更に、バイタルデータを検出するためのセンサとして電圧センサ15(心電センサに相当)、光学センサ16(脈波センサに相当)及び温度センサ17(表皮体温センサに相当)を備える。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the wearable device 1. FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the wearable device 1. The wearable device 1 is a wristwatch-type device having a belt 19 made of TPU (Thermoplastic Polyurethane), and includes a control unit 10, a storage unit 11, a display unit 12, an operation unit 13, and a Bluetooth communication unit 14. The wearable device 1 further includes a voltage sensor 15 (corresponding to an electrocardiographic sensor), an optical sensor 16 (corresponding to a pulse wave sensor), and a temperature sensor 17 (corresponding to an epidermal body temperature sensor) as sensors for detecting vital data. ..

制御部10は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)等のプロセッサと、タイマと、内部メモリとを含む。制御部10は、プロセッサ、タイマ、内部メモリ、記憶部11、Bluetooth通信部14等を集積した1つのハードウェア(SoC:System On a Chip )として構成してもよい。制御部10は、記憶部11に記憶されている制御プログラムを実行することにより、装置全体を制御する。 The control unit 10 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro-Processing Unit), a timer, and an internal memory. The control unit 10 may be configured as one piece of hardware (SoC: System On a Chip) in which a processor, a timer, an internal memory, a storage unit 11, a Bluetooth communication unit 14, and the like are integrated. The control unit 10 controls the entire device by executing the control program stored in the storage unit 11.

記憶部11は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ及びDRAM(Dynamic Random Access Memory )、SRAM(Static Random Access Memory )等の書き替え可能なメモリを含む。不揮発性メモリは、制御部10が実行する制御プログラム及び各種のデータを予め記憶する。書き替え可能なメモリは、一時的に発生するデータを記憶する。書き替え可能なメモリをフラッシュメモリで構成してもよい。 The storage unit 11 includes a non-volatile memory such as a flash memory and a rewritable memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) and a SRAM (Static Random Access Memory). The non-volatile memory stores in advance a control program executed by the control unit 10 and various data. The rewritable memory stores data that is temporarily generated. The rewritable memory may be configured as a flash memory.

表示部12は、例えば有機ELディスプレイを用いた表示器であり、制御部10に制御されて各種の情報を表示する。操作部13は、ユーザによる操作を受け付けるためのインタフェースであり、例えばタッチキーで構成されている。 The display unit 12 is, for example, a display using an organic EL display, and is controlled by the control unit 10 to display various types of information. The operation unit 13 is an interface for receiving an operation by the user, and is composed of, for example, a touch key.

Bluetooth通信部14は、Bluetooth規格に準拠する無線通信によって携帯電話機2等の外部装置に接続するためのインタフェースである。 The Bluetooth communication unit 14 is an interface for connecting to an external device such as a mobile phone 2 by wireless communication conforming to the Bluetooth standard.

電圧センサ15は、使用者の心電波を検出するためのセンサであり、表示部12の裏側に配置されたアース電極(不図示)と、表示部12の両側方に配されたサイド電極151(2つのうちの一方は不図示)との間の電位差を心電波として検出する。 The voltage sensor 15 is a sensor for detecting the user's cardiac radio waves, and has a ground electrode (not shown) arranged on the back side of the display unit 12 and side electrodes 151 (not shown) arranged on both sides of the display unit 12. The potential difference between one of the two (not shown) is detected as a cardiac radio wave.

光学センサ16は、緑色光を照射して得られる反射光に基づいて、いわゆる光電容積脈波(以下、単に脈波ともいう)を検出する。光電容積脈波は、毛細血管中の酸化ヘモグロビンの量を反射光の量から計測することによって得られる循環系のバイタルデータである。緑色光を照射及び受光するための穴が、表示部12の裏側(不図示)に開口している。 The optical sensor 16 detects a so-called photoelectric volume pulse wave (hereinafter, also simply referred to as a pulse wave) based on the reflected light obtained by irradiating the green light. The photoelectric volume pulse wave is circulatory system vital data obtained by measuring the amount of oxidized hemoglobin in capillaries from the amount of reflected light. A hole for irradiating and receiving green light is opened on the back side (not shown) of the display unit 12.

温度センサ17は、熱応答性が良好な小型の薄膜サーミスタであり、皮膚の表皮体温を素早く検出する。 The temperature sensor 17 is a small thin film thermistor having good thermal responsiveness, and quickly detects the epidermal body temperature of the skin.

図4は、携帯電話機2の構成例を示すブロック図である。携帯電話機2は、例えばスマートフォンであるが、タブレット端末、汎用のPC(Personal Computer )、又はスマートウォッチ等のウェアラブルデバイスであってもよい。携帯電話機2は、制御部20、記憶部21、表示部22、操作部23、Bluetooth通信部24、公衆無線通信部25、Wi−Fi通信部26及び音声入出力部27を備える。操作部23は、表示部22と一体化されたタッチパネルであるが、これに限定されるものではない。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the mobile phone 2. The mobile phone 2 is, for example, a smartphone, but may be a wearable device such as a tablet terminal, a general-purpose PC (Personal Computer), or a smart watch. The mobile phone 2 includes a control unit 20, a storage unit 21, a display unit 22, an operation unit 23, a Bluetooth communication unit 24, a public wireless communication unit 25, a Wi-Fi communication unit 26, and a voice input / output unit 27. The operation unit 23 is a touch panel integrated with the display unit 22, but is not limited thereto.

制御部20は、CPU、MPU、GPU(Graphics Processing Unit)等の1又は複数のプロセッサと、タイマと、内部メモリとを含む。制御部20は、プロセッサ、タイマ、内部メモリ、記憶部21、Bluetooth通信部24、公衆無線通信部25、Wi−Fi通信部26等を集積した1つのSoCとして構成してもよい。制御部20は、記憶部21に記憶されている制御プログラムを実行することにより、装置全体を制御する。 The control unit 20 includes one or a plurality of processors such as a CPU, an MPU, and a GPU (Graphics Processing Unit), a timer, and an internal memory. The control unit 20 may be configured as one SoC in which a processor, a timer, an internal memory, a storage unit 21, a Bluetooth communication unit 24, a public wireless communication unit 25, a Wi-Fi communication unit 26, and the like are integrated. The control unit 20 controls the entire device by executing the control program stored in the storage unit 21.

記憶部21は、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory )、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory )(登録商標)等の不揮発性メモリ、及びDRAM、SRAM等の書き替え可能なメモリを含む。 The storage unit 21 includes a flash memory, a non-volatile memory such as EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) and EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) (registered trademark), and a rewritable memory such as DRAM and SRAM.

不揮発性メモリは、制御部20が実行する制御プログラム及び各種のデータを予め記憶すると共に、アプリプログラム21aを記憶する。アプリプログラム21aがWebブラウザ機能を含んでもよいし、汎用のWebブラウザプログラムが別途記憶部21に記憶されていてもよい。アプリプログラム21aは、記録媒体29に記録されたものを、制御部20がBluetooth通信部24、公衆無線通信部25、Wi−Fi通信部26又は図示しない入出力部を介して読み出して記憶部21に複製したものであってもよい。書き替え可能なメモリは、一時的に発生するデータを記憶すると共に、後述する学習モデルXを記憶領域21bに記憶する。 The non-volatile memory stores the control program executed by the control unit 20 and various data in advance, and also stores the application program 21a. The application program 21a may include a Web browser function, or a general-purpose Web browser program may be separately stored in the storage unit 21. In the application program 21a, the control unit 20 reads out what is recorded on the recording medium 29 via the Bluetooth communication unit 24, the public wireless communication unit 25, the Wi-Fi communication unit 26, or an input / output unit (not shown), and the storage unit 21. It may be a duplicate of. The rewritable memory stores data that is temporarily generated, and also stores the learning model X, which will be described later, in the storage area 21b.

表示部22は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示器であり、制御部20に制御されて各種の情報を表示する。操作部23は、ユーザによる操作を受け付けるためのインタフェースであり、例えばタッチパネル及び物理ボタンで構成されている。 The display unit 22 is a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, and is controlled by the control unit 20 to display various information. The operation unit 23 is an interface for receiving an operation by the user, and is composed of, for example, a touch panel and physical buttons.

Bluetooth通信部24は、Bluetooth規格に準拠する無線通信によってウェアラブル装置1等の外部装置に接続するためのインタフェースである。公衆無線通信部25は、移動通信システムの規格に準拠する無線通信により、携帯電話網を介して無線通信を行うためのインタフェースである。Wi−Fi通信部26は、Wi−Fi規格に準拠する無線通信によって後述する無線LANのアクセスポイントに接続するためのインタフェースである。 The Bluetooth communication unit 24 is an interface for connecting to an external device such as a wearable device 1 by wireless communication conforming to the Bluetooth standard. The public wireless communication unit 25 is an interface for performing wireless communication via a mobile phone network by wireless communication conforming to the standard of a mobile communication system. The Wi-Fi communication unit 26 is an interface for connecting to a wireless LAN access point described later by wireless communication conforming to the Wi-Fi standard.

音声入出力部27は、マイクロフォン及びスピーカを含み、マイクロフォンから音声を入力して音声認識したり、外部に対して報知する音声をスピーカから拡声したりするのに用いられる。 The voice input / output unit 27 includes a microphone and a speaker, and is used for inputting voice from the microphone to recognize the voice and expanding the voice to be notified to the outside from the speaker.

次に、ウェアラブル装置1における心電波及び脈波の検出と血圧の推定について説明する。図5は、心電波を検出する際の操作を示す説明図である。図6は、検出された心電波及び脈波の波形と血圧推定のための時間差の第1例を示すグラフである。図7は、検出された心電波及び脈波の波形と血圧推定のための時間差の第2例を示すグラフである。図5に示すように、ウェアラブル装置1は、使用者の左尺骨茎状突起の根元から1.5cmだけ上腕側に離隔した位置に装着される。この位置は、光学センサ16が脈波を確実に検出できる位置である。 Next, the detection of the cardiac radio wave and the pulse wave and the estimation of the blood pressure in the wearable device 1 will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation when detecting a heart radio wave. FIG. 6 is a graph showing a first example of the waveforms of the detected cardiac radio waves and pulse waves and the time difference for estimating blood pressure. FIG. 7 is a graph showing a second example of the waveforms of the detected cardiac radio waves and pulse waves and the time difference for estimating blood pressure. As shown in FIG. 5, the wearable device 1 is mounted at a position separated from the root of the left ulnar styloid process of the user by 1.5 cm toward the upper arm side. This position is a position where the optical sensor 16 can reliably detect the pulse wave.

使用者が右手の人差し指及び中指それぞれの内側にて、表示部12の両側方に配されたサイド電極151に触れ続けることにより、心電波が検出される。脈波は、ウェアラブル装置1が正しく装着されている限り検出され続ける。このようにして検出された心電波及び脈波に基づいて第1の血圧(以下、単に血圧とも言う)が推定される。また、脈波に基づいて第2の血圧が推定される。詳細については後述する。 Cardiac radio waves are detected by the user continuing to touch the side electrodes 151 arranged on both sides of the display unit 12 inside the index finger and the middle finger of the right hand. The pulse wave continues to be detected as long as the wearable device 1 is properly attached. The first blood pressure (hereinafter, also simply referred to as blood pressure) is estimated based on the cardiac radio waves and pulse waves detected in this way. In addition, the second blood pressure is estimated based on the pulse wave. Details will be described later.

図6及び7に移って、各図の上段には心電波の波形が、下段には脈波の波形が示されている。それぞれのグラフの縦軸は相対的な振幅を表し、横軸はサンプリング点の相対位置、即ち相対的な時間を表している。心電波は、P波、Q波、R波、S波及びT波からなるとされており、図6及び7では、R波のピークに黒い丸印を付してある。 Moving to FIGS. 6 and 7, the waveform of the cardiac radio wave is shown in the upper part of each figure, and the waveform of the pulse wave is shown in the lower part of each figure. The vertical axis of each graph represents the relative amplitude, and the horizontal axis represents the relative position of the sampling points, that is, the relative time. The cardiac radio wave is said to consist of P wave, Q wave, R wave, S wave and T wave, and in FIGS. 6 and 7, the peak of the R wave is marked with a black circle.

従来、R波から脈波の特定箇所までの脈波伝播時間(PTT=Pulse Transit Time )に基づいて血圧を推定することが行われている。例えば図6では、R波のピークから脈波のピーク(黒い丸印を付した点)までの時間差をPTT1とし、図7では、R波のピークから脈波の立ち上がりの傾きが最大となる時点(黒い丸印を付した点)までの時間差をPTT2とする。図7で脈波に黒い丸印が付された点は、脈波の1階微分値が最大になる点、即ち脈波の2階微分値が0になる点である。図6及び7では、概ね13周期分の心電波及び脈波が示されているから、13通りのPTT1及びPTT2が計測される。 Conventionally, blood pressure is estimated based on the pulse wave velocity (PTT = Pulse Transit Time) from the R wave to a specific location of the pulse wave. For example, in FIG. 6, the time difference from the peak of the R wave to the peak of the pulse wave (point marked with a black circle) is PTT1, and in FIG. 7, the time when the slope of the rise of the pulse wave from the peak of the R wave becomes maximum. The time difference to (the point marked with a black circle) is PTT2. The points marked with black circles in FIG. 7 are the points where the first-order differential value of the pulse wave becomes maximum, that is, the point where the second-order differential value of the pulse wave becomes 0. In FIGS. 6 and 7, since the cardiac radio waves and pulse waves for approximately 13 cycles are shown, 13 types of PTT1 and PTT2 are measured.

図8は、PTT1の計測値を示す図表であり、図9はPTT2の計測値を示す図表である。図8では、第1周期から第13周期までのPTT1が326msから342msまでばらついており、平均値が333.5ms、標準偏差が4.4msと算出される。図9では、第1周期から第13周期までのPTT2が234msから258msまでばらついており、平均値が245.4ms、標準偏差が7.4msと算出される。何れも誤差は比較的小さいため、血圧算出のための有効な元データとなる可能性がある。 FIG. 8 is a chart showing the measured values of PTT1, and FIG. 9 is a chart showing the measured values of PTT2. In FIG. 8, the PTT1 from the first cycle to the thirteenth cycle varies from 326 ms to 342 ms, and the average value is calculated to be 333.5 ms and the standard deviation is calculated to be 4.4 ms. In FIG. 9, the PTT2 from the first cycle to the thirteenth cycle varies from 234 ms to 258 ms, and the average value is calculated to be 245.4 ms and the standard deviation is calculated to be 7.4 ms. Since the error is relatively small in each case, it may be a valid source data for calculating blood pressure.

そこで、20歳から30歳までの12名の被験者(男性7名、女性5名)について、血圧(SBP=収縮期血圧、DBP=拡張期血圧、MBP=平均血圧)とPTT1及びPTT2とを9セット分計測した。但しMBP=(SBP−DBP)/3+SBPである。9セット分の実験方法は以下のとおりである。 Therefore, for 12 subjects (7 males and 5 females) between the ages of 20 and 30, blood pressure (SBP = systolic blood pressure, DBP = diastolic blood pressure, MBP = average blood pressure) and PTT1 and PTT2 were 9 The set was measured. However, MBP = (SBP-DBP) / 3 + SBP. The experimental methods for 9 sets are as follows.

(a)安静時3分毎に2分間3回測定
(b)運動直後から3分毎に2分間3回測定(運動は2階までの階段を徒歩で3往復)
(c)安静回復過程に3分毎に2分間3回測定
(A) Measure 3 times for 2 minutes every 3 minutes at rest (b) Measure 3 times for 2 minutes every 3 minutes immediately after exercise (exercise 3 round trips on the stairs to the 2nd floor)
(C) Measured 3 times for 2 minutes every 3 minutes during the rest recovery process

計測後に12名の中からランダムに2名を抽出し、SBP、DBP及びMBPそれぞれと、PTT1,PTT2との関係を最小二乗法でフィッティング(線形近似)した。図10は、BP−PTT近似曲線の平均二乗誤差及び適合係数を示す図表である。図の上段及び下段それぞれの図表は、被験者_1及び被験者_2についての計測値をフィッティングした結果を示している。各図表におけるSBP、DBP及びMBPと、PTT1,PTT2との交点のセルには、上側に平均二乗誤差を、下側に適合係数を記載してある。適合係数は相間係数とも言われ、1に近いほど良好な近似であることを示す。 After the measurement, 2 persons were randomly selected from 12 persons, and the relationship between SBP, DBP and MBP and PTT1 and PTT2 was fitted (linear approximation) by the least squares method. FIG. 10 is a chart showing the mean square error and the matching coefficient of the BP-PTT approximation curve. The upper and lower charts of the figure show the results of fitting the measured values for subject _1 and subject _2, respectively. In the cell at the intersection of SBP, DBP and MBP and PTT1 and PTT2 in each chart, the mean square error is shown on the upper side and the conformity coefficient is shown on the lower side. The suitability coefficient is also called the interphase coefficient, and the closer it is to 1, the better the approximation.

図10に示す結果より、1カ所を除いてPTT1よりもPTT2の方が、平均二乗誤差が小さく、適合係数が大きいことが分かる。この結果より、本実施形態1以下の各実施形態では、PTT2をPTTとして血圧(第1の血圧)を推定する。具体的には、以下の式(1)〜(3)の関係式を導出した。以下では、SBP(収縮期血圧)を血圧という。 From the results shown in FIG. 10, it can be seen that the mean square error of PTT2 is smaller and the matching coefficient is larger than that of PTT1 except for one place. From this result, in each of the first and subsequent embodiments, the blood pressure (first blood pressure) is estimated with PTT2 as PTT. Specifically, the relational expressions of the following equations (1) to (3) were derived. Hereinafter, SBP (systolic blood pressure) is referred to as blood pressure.

SBP=−1.68*PTT+299.8・・・・・・・・・・・・・・(1)
DBP=−1.44*PTT+337.4・・・・・・・・・・・・・・(2)
MBP=−1.67*PTT+332.9・・・・・・・・・・・・・・(3)
SBP = -1.68 * PTT + 299.8 ... (1)
DBP = -1.44 * PTT + 337.4 ... (2)
MBP = -1.67 * PTT + 332.9 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (3)

脈波のみから血圧(第2の血圧)を推定する方法については、「スマートフォンを用いた血圧推定システムの開発」(福島隼人、愛知県立大学大学院情報科学研究科、平成25年度修士論文要旨)、「運動時にも適用可能で血管状態の個人差補正を考慮できる脈波伝播速度法による血圧推定手法」(2017年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、p229-P230)、及び特開2018−047219号公報(生体情報の検出のための特徴抽出装置及びその方法並びに生体情報検出装置及びウェアラブル機器)に詳しいため、ここでの説明を省略する。 For the method of estimating blood pressure (second blood pressure) only from pulse waves, see "Development of blood pressure estimation system using smartphone" (Hayato Fukushima, Graduate School of Information Science, Aichi Prefectural University, 2013 Master's Thesis Summary), "Blood pressure estimation method by pulse wave velocity method that can be applied even during exercise and can consider individual difference correction of vascular condition" (Proceedings of the 2017 Spring Meeting of the Japan Society for Precision Engineering, p229-P230), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018 Since the details are detailed in Japanese Patent Publication No. 047219 (feature extraction device and method for detecting biological information, biological information detection device and wearable device), the description thereof is omitted here.

ウェアラブル装置1は、血圧の推定の他にも、心拍数や呼吸数を推定することができる。心拍数は、心電波又は脈波から容易に推定されるが、ここでは脈波を用いて一定の周期で推定する。脈波と呼吸数の関係及び脈波から呼吸数を推定する方法については、「呼吸回数が心拍変動に与える影響について」(中尾睦宏ほか、心身医、1995年8月、第35巻第6号)及び特表2010−535047号公報(呼吸数を測定するための方法および装置)に詳しいため、ここでの説明を省略する。 The wearable device 1 can estimate the heart rate and the respiratory rate in addition to the estimation of the blood pressure. The heart rate is easily estimated from the cardiac radio wave or the pulse wave, but here, the pulse wave is used to estimate the heart rate at a fixed cycle. For the relationship between the pulse wave and the respiratory rate and the method of estimating the respiratory rate from the pulse wave, "On the effect of the respiratory rate on the heart rate variability" (Mutshiro Nakao et al., Psychiatric and Physical Doctor, August 1995, Vol. 35, No. 6 No.) and JP-A-2010-53547 (methods and devices for measuring respiratory rate) are detailed, and thus the description thereof is omitted here.

ところで、第1の血圧は、推定の際に図5に示す煩雑な操作が必要である反面、第2の血圧よりも推定精度が高いという特徴がある。第2の血圧は、比較的推定精度が低い一方で、実際の血圧に対する誤差が概ね一定しているという特性がある。そこで、本実施形態1以下の各実施形態では、第1の血圧を推定した場合、推定した血圧をBluetooth通信部14を介して送信すると共に、第2の血圧と第1の血圧の差分を算出しておく。設定された時間後に第2の血圧を推定した場合は、推定した第2の血圧と算出しておいた血圧の差分とに基づいて推定した血圧を、Bluetooth通信部14を介して送信する。これにより、推定精度が比較的高い血圧が、設定された時間間隔で送信される。 By the way, the first blood pressure is characterized in that the estimation accuracy is higher than that of the second blood pressure, although the complicated operation shown in FIG. 5 is required at the time of estimation. The second blood pressure has a characteristic that the error with respect to the actual blood pressure is almost constant while the estimation accuracy is relatively low. Therefore, in each of the first and subsequent embodiments, when the first blood pressure is estimated, the estimated blood pressure is transmitted via the Bluetooth communication unit 14 and the difference between the second blood pressure and the first blood pressure is calculated. I will do it. When the second blood pressure is estimated after the set time, the blood pressure estimated based on the difference between the estimated second blood pressure and the calculated blood pressure is transmitted via the Bluetooth communication unit 14. As a result, blood pressure with relatively high estimation accuracy is transmitted at set time intervals.

一方の携帯電話機2は、Bluetooth通信部24を介してウェアラブル装置1から血圧及び心拍数を取得し、取得した血圧の低下傾向の大きさと、取得した心拍数の変化傾向の大きさとに基づいて、熱失神の予兆を検知し、検知結果に基づいて表示部22に所定の報知を行う。この場合、他の携帯電話機、管理者PC等の外部装置に報知してもよい。 On the other hand, the mobile phone 2 acquires the blood pressure and the heart rate from the wearable device 1 via the Bluetooth communication unit 24, and is based on the magnitude of the acquired decrease tendency of the blood pressure and the magnitude of the acquired change tendency of the heart rate. A sign of heat fainting is detected, and a predetermined notification is given to the display unit 22 based on the detection result. In this case, the external device such as another mobile phone or administrator PC may be notified.

以下では、上述したウェアラブル装置1及び携帯電話機2の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。図11は、脈波に基づいて第2の血圧、心拍数、脈圧及び呼吸数を推定する制御部10の処理手順を示すフローチャートである。図12は、推定した血圧、心拍数、脈拍及び呼吸数と、検出した表皮体温とを送信する制御部10の処理手順を示すフローチャートである。図13は、実施形態1に係る携帯電話機2で血圧及び心拍数を取得して熱失神の予兆を検知する制御部20の処理手順を示すフローチャートである。 Hereinafter, the operation of the wearable device 1 and the mobile phone 2 described above will be described with reference to a flowchart showing the operation. FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 10 for estimating the second blood pressure, heart rate, pulse pressure and respiratory rate based on the pulse wave. FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 10 for transmitting the estimated blood pressure, heart rate, pulse and respiratory rate and the detected epidermal body temperature. FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 20 that acquires blood pressure and heart rate with the mobile phone 2 according to the first embodiment and detects a sign of heat fainting.

図11の処理は、ウェアラブル装置1にて設定された周期(例えば10分)で起動される。図12の処理は、例えば使用者が操作部13のタッチキーにて心電波の検出を開始させた場合、又は使用者の指がサイド電極151に触れて心電波の検出が開始された場合に起動される。図13の処理は、携帯電話機2にて適時(例えば1分毎に)起動される。なお、電圧センサ15が検出した心電波及び光学センサ16が検出した脈波は、記憶部11にそれぞれ確保されたバッファ内に、一定時間より長い時間分の波形データとして記憶されているものとする。 The process of FIG. 11 is started at a cycle (for example, 10 minutes) set by the wearable device 1. The process of FIG. 12 is performed, for example, when the user starts the detection of the cardiac radio wave with the touch key of the operation unit 13, or when the user's finger touches the side electrode 151 and the detection of the cardiac radio wave is started. It will be started. The process of FIG. 13 is timely (for example, every minute) activated by the mobile phone 2. It is assumed that the cardiac radio wave detected by the voltage sensor 15 and the pulse wave detected by the optical sensor 16 are stored as waveform data for a time longer than a certain time in the buffers secured in the storage unit 11, respectively. ..

図11の処理が起動された場合、制御部10は、記憶部11に記憶された脈波を波形データとして取り込む(S11)。次いで、制御部10は、例えば積和演算を含む演算を行う中で第2の血圧を推定する(S12:第2の血圧推定部に相当)。推定された第2の血圧は、記憶部11に記憶される(以下、他の推定結果についても同様)。次いで、制御部10は、脈波の周期により心拍数を推定し(S13:心拍数推定部に相当)、更に脈波の振幅により脈圧を推定する(S14:脈圧推定部に相当)。次いで、制御部10は、例えばフィルタ処理を含む演算を行う中で呼吸数を推定し(S15:呼吸数推定部に相当)、図11の処理を終了する。 When the process of FIG. 11 is activated, the control unit 10 takes in the pulse wave stored in the storage unit 11 as waveform data (S11). Next, the control unit 10 estimates the second blood pressure while performing an operation including, for example, a product-sum operation (S12: corresponding to the second blood pressure estimation unit). The estimated second blood pressure is stored in the storage unit 11 (hereinafter, the same applies to other estimation results). Next, the control unit 10 estimates the heart rate from the cycle of the pulse wave (S13: corresponding to the heart rate estimation unit), and further estimates the pulse pressure from the amplitude of the pulse wave (S14: corresponds to the pulse pressure estimation unit). Next, the control unit 10 estimates the respiratory rate (S15: corresponding to the respiratory rate estimation unit) while performing an operation including a filter process, and ends the process of FIG. 11.

なお、図11に示す処理によれば、第2の血圧、心拍数、脈圧及び呼吸数を同じ周期で推定することとなるが、これらを推定及び送信する周期が別々に設定される場合は、別々に起動される独立した処理にて、それぞれを個別に推定及び送信すればよい。 According to the process shown in FIG. 11, the second blood pressure, heart rate, pulse pressure, and respiratory rate are estimated in the same cycle, but when the cycles for estimating and transmitting these are set separately, the second blood pressure, heart rate, pulse pressure, and respiratory rate are estimated in the same cycle. , Each may be estimated and transmitted individually in an independent process that is started separately.

図12の処理が起動された場合、制御部10は、記憶部11に記憶された心電波を波形データとして取り込む(S20)。次いで、制御部10は、心電波がR波のピークに達したか否かを判定し(S21)、ピークに達していない場合(S21:NO)、R波のピークに達するまで待機する。心電波がR波のピークに達した場合(S21:YES)、制御部10は、タイマによる計時を開始した(S22)後、記憶部11に記憶された脈波を波形データとして取り込む(S23)。 When the process of FIG. 12 is activated, the control unit 10 takes in the cardiac radio waves stored in the storage unit 11 as waveform data (S20). Next, the control unit 10 determines whether or not the cardiac radio wave has reached the peak of the R wave (S21), and if it has not reached the peak (S21: NO), waits until the peak of the R wave is reached. When the cardiac radio wave reaches the peak of the R wave (S21: YES), the control unit 10 takes in the pulse wave stored in the storage unit 11 as waveform data after starting the time counting by the timer (S22) (S23). ..

その後、制御部10は、脈波を1回微分し(S24)、微分値が正であるか否か、即ち脈波の立ち上がりであるか否かを判定する(S25)。微分値が正ではない場合(S25:NO)、制御部10は、再び脈波を取り込むために、ステップS23へ処理を移す。微分値が正である場合(S25:YES)、制御部10は、微分値を更に1回微分し(S26)、2回目の微分値が0であるか否か、即ち脈波が変曲点に達したか否かを判定する(S27)。 After that, the control unit 10 differentiates the pulse wave once (S24), and determines whether or not the differentiated value is positive, that is, whether or not the pulse wave rises (S25). If the differential value is not positive (S25: NO), the control unit 10 shifts the process to step S23 in order to capture the pulse wave again. When the differential value is positive (S25: YES), the control unit 10 further differentiates the differential value once (S26), and whether or not the second differential value is 0, that is, the pulse wave is an inflection point. Is determined (S27).

2回目の微分値が0ではない場合(S27:NO)、制御部10は、再び脈波を取り込むために、ステップS23へ処理を移す。2回目の微分値が0である場合(S27:YES)、制御部10は、タイマによる計時を終了し(S28)、タイマが計時した時間をPTTとした(S29:時間差算出部に相当)上で、PTTに基づいて第1の血圧を推定する(S30:血圧推定部に相当)。 When the second differential value is not 0 (S27: NO), the control unit 10 shifts the process to step S23 in order to capture the pulse wave again. When the second differential value is 0 (S27: YES), the control unit 10 ends the time counting by the timer (S28), and sets the time measured by the timer as PTT (S29: corresponding to the time difference calculation unit). Then, the first blood pressure is estimated based on the PTT (S30: corresponding to the blood pressure estimation unit).

その後、制御部10は、記憶部11に記憶されている第2の血圧を読み出し(S31)、第2の血圧から第1の血圧を減算した値を血圧差とする(S32:血圧差算出部に相当)。更に、制御部10は、記憶部11に記憶されて周期的に更新されている心拍数、脈圧及び呼吸数を読み出す(S33)と共に、温度センサ17が検出した表皮体温を取り込む(S34)。次いで、制御部10は、推定した第1の血圧と、記憶部11から読み出した心拍数、脈圧及び呼吸数と、温度センサ17から取り込んだ表皮体温とを、Bluetooth通信部14を介して送信する(S35:送信部に相当)。 After that, the control unit 10 reads out the second blood pressure stored in the storage unit 11 (S31), and sets the value obtained by subtracting the first blood pressure from the second blood pressure as the blood pressure difference (S32: blood pressure difference calculation unit). Equivalent to). Further, the control unit 10 reads out the heart rate, pulse pressure, and respiratory rate stored in the storage unit 11 and periodically updated (S33), and takes in the epidermal body temperature detected by the temperature sensor 17 (S34). Next, the control unit 10 transmits the estimated first blood pressure, the heart rate, pulse pressure, and respiratory rate read from the storage unit 11 and the epidermal body temperature captured from the temperature sensor 17 via the Bluetooth communication unit 14. (S35: Corresponds to the transmitter).

その後、制御部10は、タイマによる計時を開始し(S36)、計時を開始してから10分が経過したか否かを判定する(S37)。この10分は設定によって変わる時間である。10分が経過していない場合(S37:NO)、制御部10は、心電波の検出が再開されたか否かを判定し(S38)、再開されていない場合(S38:NO)、ステップS37に処理を移す。一方、心電波の検出が再開された場合(S38:YES)、制御部10は、図12の処理を一旦終了する。 After that, the control unit 10 starts time counting by the timer (S36), and determines whether or not 10 minutes have passed since the time counting was started (S37). This 10 minutes is the time that changes depending on the setting. If 10 minutes have not passed (S37: NO), the control unit 10 determines whether or not the detection of the cardiac radio wave has been restarted (S38), and if it has not been restarted (S38: NO), the step S37 is performed. Move the process. On the other hand, when the detection of the cardiac radio wave is restarted (S38: YES), the control unit 10 temporarily ends the process of FIG.

ステップS37で10分が経過した場合(S37:YES)、制御部10は、10分の間に更新された第2の血圧を記憶部11から読み出し(S39)、読み出した第2の血圧から血圧差を減算して、形式的に第1の血圧とする(S40:血圧推定部に相当)。次いで、制御部10は、再び第1の血圧、心拍数、脈圧及び表皮体温を送信するために、ステップS33に処理を移す。 When 10 minutes have passed in step S37 (S37: YES), the control unit 10 reads the updated second blood pressure from the storage unit 11 (S39) during the 10 minutes, and the blood pressure is read from the read second blood pressure. The difference is subtracted to formally obtain the first blood pressure (S40: corresponding to the blood pressure estimation unit). The control unit 10 then shifts the process to step S33 again in order to transmit the first blood pressure, heart rate, pulse pressure and epidermal body temperature.

なお、図12に示す処理によれば、第1の血圧、心拍数、脈圧、呼吸数及び表皮体温を同じ周期(10分)で送信することとなるが、これらを推定及び送信する周期が別々に設定される場合は、図12に示す処理にて第1の血圧のみを推定及び送信し、図11に示す処理にて心拍数、脈圧、呼吸数及び表皮体温を個別に推定及び送信すればよい。 According to the process shown in FIG. 12, the first blood pressure, heart rate, pulse pressure, respiratory rate and epidermal body temperature are transmitted in the same cycle (10 minutes), but the cycle of estimating and transmitting these is When set separately, only the first blood pressure is estimated and transmitted by the process shown in FIG. 12, and the heart rate, pulse pressure, respiratory rate and epidermal body temperature are estimated and transmitted individually by the process shown in FIG. do it.

次に、携帯電話機2側の処理に移って、図13の処理が起動された場合、制御部20は、ウェアラブル装置1からデータを受信したか否かを判定し(S41:受信部に相当)、受信しない場合(S41:NO)、受信するまで待機する。データを受信した場合(S41:YES)、制御部20は、受信したデータから血圧及び心拍数を取得し(S42)、先ず、血圧の低下傾向の大きさを算出する(S43)。ここでの低下傾向の大きさは、例えば血圧の低下率又は血圧の低下量である。 Next, when the process of the mobile phone 2 is started and the process of FIG. 13 is activated, the control unit 20 determines whether or not data has been received from the wearable device 1 (S41: corresponding to the receiving unit). If it is not received (S41: NO), it waits until it is received. When the data is received (S41: YES), the control unit 20 acquires the blood pressure and the heart rate from the received data (S42), and first calculates the magnitude of the decreasing tendency of the blood pressure (S43). The magnitude of the decreasing tendency here is, for example, the rate of decrease in blood pressure or the amount of decrease in blood pressure.

その後、制御部20は、血圧の低下傾向の大きさが所定の閾値より大きいか否かを判定し(S44)、大きくない場合(S44:NO)、熱失神の予兆を検知せずに図13の処理を終了する。血圧の低下傾向の大きさが所定の閾値より大きい場合(S44:YES)、心拍数の変化傾向の大きさを算出する(S45)。ここでの変化傾向の大きさは、例えば心拍数の増加率若しくは減少率又は心拍数の増加量若しくは減少量である。 After that, the control unit 20 determines whether or not the magnitude of the decrease tendency of blood pressure is larger than a predetermined threshold value (S44), and if it is not large (S44: NO), FIG. 13 without detecting a sign of heat fainting. Ends the processing of. When the magnitude of the decrease tendency of blood pressure is larger than a predetermined threshold value (S44: YES), the magnitude of the change tendency of the heart rate is calculated (S45). The magnitude of the change tendency here is, for example, the rate of increase or decrease in heart rate or the amount of increase or decrease in heart rate.

その後、制御部20は、心拍数の変化傾向の大きさが第2の閾値より大きいか否かを判定し(S46)、大きくない場合(S46:NO)、熱失神の予兆を検知せずに図13の処理を終了する。心拍数の変化傾向の大きさが第2の閾値より大きい場合(S46:YES)、熱失神の予兆を検知したものとして(検知部に相当)、熱失神の予兆有りの旨を報知し(S47:報知部に相当)、図13の処理を終了する。 After that, the control unit 20 determines whether or not the magnitude of the change tendency of the heart rate is larger than the second threshold value (S46), and if it is not large (S46: NO), the control unit 20 does not detect a sign of heat fainting. The process of FIG. 13 is terminated. When the magnitude of the change tendency of the heart rate is larger than the second threshold value (S46: YES), it is assumed that the sign of heat fainting is detected (corresponding to the detection unit), and the fact that there is a sign of heat fainting is notified (S47). : Corresponds to the notification unit), the process of FIG. 13 is terminated.

図14は、熱失神の予兆有りの第1報知例を示す説明図である。この報知は表示部22に表示されるものであるが、上述したように、他の外部装置に同様の内容が報知されるようにしてもよい。図14の報知例では、熱失神の予兆又は兆候があることが強調して表示され、更に、衣類をゆるめること、体を冷やすこと及び水分を補給することが促される。表示による報知のみならず、音声入出力部27から音声による報知を行ってもよい。 FIG. 14 is an explanatory diagram showing a first notification example with a sign of heat fainting. This notification is displayed on the display unit 22, but as described above, the same content may be notified to other external devices. In the example of notification in FIG. 14, signs or signs of heat fainting are emphasized and further encouraged to loosen clothing, cool the body and rehydrate. Not only the notification by display but also the notification by voice may be performed from the voice input / output unit 27.

以上のように本実施形態1によれば、ウェアラブル装置1で使用者の心電波及び脈波を検出して心電波及び脈波から血圧を推定すると共に脈波から心拍数を推定し、推定した血圧及び心拍数を送信する。携帯電話機2は、受信した血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知し、検知結果に基づいて所定の報知を行う。従って、熱失神に至る予兆を捉えて注意喚起等の報知を行うことができる。 As described above, according to the first embodiment, the wearable device 1 detects the user's cardiac radio wave and pulse wave, estimates the blood pressure from the cardiac radio wave and pulse wave, and estimates and estimates the heart rate from the pulse wave. Send blood pressure and heart rate. The mobile phone 2 detects a sign of heat fainting based on the received blood pressure and heart rate, and gives a predetermined notification based on the detection result. Therefore, it is possible to catch a sign of heat fainting and give a warning such as alerting.

また、実施形態1によれば、心電波のうちのR波がピークとなる時点から脈波の1階微分値が最大となる変曲点までの時間差に基づいて血圧を推定する。従って、血圧を推定するためのPTTを規定する2つの基準点のうち、脈波の立ち上がりの傾きが最大となる点が2つ目の基準点となるため、PTTの検出誤差が低減できる。 Further, according to the first embodiment, the blood pressure is estimated based on the time difference from the time when the R wave of the cardiac radio wave peaks to the inflection point where the first derivative value of the pulse wave becomes maximum. Therefore, of the two reference points that define PTT for estimating blood pressure, the point where the slope of the rise of the pulse wave is maximum is the second reference point, so that the detection error of PTT can be reduced.

更に、実施形態1によれば、心電波及び脈波から血圧(第1の血圧)を推定した場合に脈波から第2の血圧を推定し、これらの差分を血圧差として算出しておく。その後、脈波から新たに第2の血圧を推定した場合、新たに推定した第2の血圧と算出しておいた血圧差とに基づいて、血圧を推定する。従って、心電波及び脈波から血圧を一度推定した後は、脈波から推定した第2の血圧と、推定方法が異なる2通りの血圧推定値の差分とに基づいて、比較的高精度に血圧を推定し続けることができる。 Further, according to the first embodiment, when the blood pressure (first blood pressure) is estimated from the cardiac radio wave and the pulse wave, the second blood pressure is estimated from the pulse wave, and the difference between them is calculated as the blood pressure difference. After that, when the second blood pressure is newly estimated from the pulse wave, the blood pressure is estimated based on the newly estimated second blood pressure and the calculated blood pressure difference. Therefore, once the blood pressure is estimated from the cardiac radio wave and the pulse wave, the blood pressure is relatively highly accurate based on the difference between the second blood pressure estimated from the pulse wave and the two estimated blood pressure values with different estimation methods. Can continue to be estimated.

更に、実施形態1によれば、推定した血圧の低下率又は低下量の大きさと、推定した心拍数の変化率又は変化量の大きさとに基づいて熱失神に至る予兆を捉えることができる。 Further, according to the first embodiment, it is possible to capture a sign of heat fainting based on the estimated rate of decrease or amount of decrease in blood pressure and the estimated rate of change or amount of change in heart rate.

(実施形態2)
実施形態1が、血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知する形態であるのに対し、実施形態2は、血圧、心拍数及び脈圧に基づいて熱失神の予兆を検知する形態である。実施形態2に係る熱失神の予兆検知システム100aの構成は、実施形態1の場合と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して図示及びその説明を省略する。
(Embodiment 2)
The first embodiment detects a sign of heat fainting based on blood pressure and heart rate, whereas the second embodiment detects a sign of heat fainting based on blood pressure, heart rate and pulse pressure. is there. Since the configuration of the heat fainting sign detection system 100a according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the corresponding parts are designated by the same reference numerals and the illustration and description thereof will be omitted.

本実施形態2では、携帯電話機2がウェアラブル装置1から血圧、心拍数及び脈圧を取得し、取得した血圧が第1閾値より低く、脈圧が第2閾値より低く、且つ心拍数が第3閾値より多いか又は第4閾値より少ない場合に熱失神の予兆を検知する。ウェアラブル装置1の動作は、実施形態1の場合と同様である。 In the second embodiment, the mobile phone 2 acquires the blood pressure, the heart rate and the pulse pressure from the wearable device 1, the acquired blood pressure is lower than the first threshold value, the pulse pressure is lower than the second threshold value, and the heart rate is the third. A sign of heat fainting is detected when it is above the threshold value or below the fourth threshold value. The operation of the wearable device 1 is the same as that of the first embodiment.

以下では、上述した携帯電話機2の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。図15は、実施形態2に係る携帯電話機2で熱失神の予兆を検知する制御部20の処理手順を示すフローチャートである。図15の処理は、携帯電話機2にて適時(例えば1分毎に)起動される。 Hereinafter, the operation of the mobile phone 2 described above will be described with reference to a flowchart showing the operation. FIG. 15 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 20 for detecting a sign of heat fainting in the mobile phone 2 according to the second embodiment. The process of FIG. 15 is timely (for example, every minute) activated by the mobile phone 2.

図15の処理が起動された場合、制御部20は、ウェアラブル装置1からデータを受信したか否かを判定し(S51:受信部に相当)、受信しない場合(S51:NO)、受信するまで待機する。データを受信した場合(S51:YES)、制御部20は、受信したデータから血圧、心拍数及び脈圧を取得し(S52)、取得した血圧が第1閾値より低いか否かを判定する(S53)。血圧が第1閾値より低くない場合(S53:NO)、制御部20は、熱失神の予兆を検知せずに図15の処理を終了する。 When the process of FIG. 15 is activated, the control unit 20 determines whether or not data has been received from the wearable device 1 (S51: corresponding to the receiving unit), and if it does not receive (S51: NO), until it is received. stand by. When the data is received (S51: YES), the control unit 20 acquires the blood pressure, heart rate and pulse pressure from the received data (S52), and determines whether or not the acquired blood pressure is lower than the first threshold value (S51: YES). S53). When the blood pressure is not lower than the first threshold value (S53: NO), the control unit 20 ends the process of FIG. 15 without detecting a sign of heat fainting.

血圧が第1閾値より低い場合(S53:YES)、制御部20は、取得した脈圧が第2閾値より低いか否かを判定する(S54)。脈圧が第2閾値より低くない場合(S54:NO)、制御部20は、熱失神の予兆を検知せずに図15の処理を終了する。脈圧が第2閾値より低い場合(S54:YES)、制御部20は、取得した心拍数が第3閾値より多いか否かを判定する(S55)。 When the blood pressure is lower than the first threshold value (S53: YES), the control unit 20 determines whether or not the acquired pulse pressure is lower than the second threshold value (S54). When the pulse pressure is not lower than the second threshold value (S54: NO), the control unit 20 ends the process of FIG. 15 without detecting a sign of heat fainting. When the pulse pressure is lower than the second threshold value (S54: YES), the control unit 20 determines whether or not the acquired heart rate is higher than the third threshold value (S55).

心拍数が第3閾値より多くない場合(S55:NO)、制御部20は、心拍数が第4閾値より少ないか否かを判定する(S56)。心拍数が第4閾値より少なくない場合(S56:NO)、制御部20は、熱失神の予兆を検知せずに図15の処理を終了する。心拍数が第3閾値より多い場合(S55:YES)、又は第4閾値より少ない場合(S56:YES)、制御部20は、熱失神の予兆を検知したものとして(検知部に相当)、熱失神の予兆有りの旨を報知し(S57:報知部に相当)、図15の処理を終了する。ステップS57での報知内容は、図14に示すものと同様である。 When the heart rate is not higher than the third threshold value (S55: NO), the control unit 20 determines whether or not the heart rate is lower than the fourth threshold value (S56). When the heart rate is not less than the fourth threshold value (S56: NO), the control unit 20 ends the process of FIG. 15 without detecting a sign of heat fainting. When the heart rate is higher than the third threshold value (S55: YES) or lower than the fourth threshold value (S56: YES), the control unit 20 considers that it has detected a sign of heat fainting (corresponding to the detection unit) and heat. Notifies that there is a sign of fainting (S57: corresponding to the notification unit), and ends the process of FIG. The content of the notification in step S57 is the same as that shown in FIG.

以上のように本実施形態2によれば、ウェアラブル装置1が血圧、心拍数及び脈圧を推定しており、血圧が第1閾値より低く、脈圧が第2閾値より低く、且つ心拍数が第3閾値より多いか又は第4閾値より少ない場合に携帯電話機2が熱失神の予兆を検知する。従って、熱失神に至る予兆をより的確に捉えることができる。 As described above, according to the second embodiment, the wearable device 1 estimates the blood pressure, the heart rate and the pulse pressure, the blood pressure is lower than the first threshold value, the pulse pressure is lower than the second threshold value, and the heart rate is high. The mobile phone 2 detects a sign of heat fainting when it is greater than or less than the third threshold. Therefore, it is possible to more accurately grasp the signs leading to heat fainting.

(実施形態3)
実施形態1が、携帯電話機2にて熱失神の予兆を検知する形態であるのに対し、実施形態3は、サーバ装置にて熱失神の予兆を検知する形態である。また、実施形態1では血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知し、実施形態2では血圧、心拍数及び脈圧に基づいて熱失神の予兆を検知したが、本実施形態3では血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温に基づいて熱失神の予兆を検知する。
(Embodiment 3)
The first embodiment is a form in which the mobile phone 2 detects a sign of heat fainting, whereas the third embodiment is a form in which a server device detects a sign of heat fainting. Further, in the first embodiment, the sign of heat fainting was detected based on the blood pressure and the heart rate, and in the second embodiment, the sign of the heat fainting was detected based on the blood pressure, the heart rate and the pulse pressure. Detects signs of heat syncope based on heart rate, respiration rate and epidermal body temperature.

図16は、実施形態3に係る熱失神の予兆検知システムの構成例を模式的に示す説明図である。熱失神の予兆検知システム100bは、実施形態1に係るウェアラブル装置1及び携帯電話機2に加えて、サーバ装置3(情報処理装置に相当)及び管理者PC4を更に含む。携帯電話機2、サーバ装置3及び管理者PC4は、例えばインターネットNiを介して相互に情報を送受信することができる。熱失神の予兆検知システム100bには、ウェアラブル装置1及び携帯電話機2の組が複数組含まれていてもよい。 FIG. 16 is an explanatory diagram schematically showing a configuration example of a heat fainting sign detection system according to the third embodiment. The thermal fainting sign detection system 100b further includes a server device 3 (corresponding to an information processing device) and an administrator PC 4 in addition to the wearable device 1 and the mobile phone 2 according to the first embodiment. The mobile phone 2, the server device 3, and the administrator PC 4 can send and receive information to and from each other via, for example, the Internet Ni. The thermal fainting sign detection system 100b may include a plurality of sets of the wearable device 1 and the mobile phone 2.

図17は、サーバ装置3の構成例を示すブロック図である。サーバ装置3は、制御部30、記憶部31及び通信部34を備える。制御部30は、CPU、MPU又はGPUを用いたプロセッサであり、内部メモリと、タイマ等のクロックとを含む。制御部30は、記憶部31に記憶されているサーバプログラム31Pに基づいた各処理を実行し、汎用サーバコンピュータを、情報処理装置として機能させる。 FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of the server device 3. The server device 3 includes a control unit 30, a storage unit 31, and a communication unit 34. The control unit 30 is a processor using a CPU, MPU, or GPU, and includes an internal memory and a clock such as a timer. The control unit 30 executes each process based on the server program 31P stored in the storage unit 31 to make the general-purpose server computer function as an information processing device.

記憶部31は、ハードディスク及びDRAMを用いてなり、サーバプログラム31Pの他に、制御部30が参照する設定情報及び一時的に発生するデータを記憶する。サーバプログラム31Pは、記録媒体39に記録されたものを、制御部30が通信部34を介して外部の任意のサーバ装置から読み出して記憶部31に複製したものであってもよい。 The storage unit 31 uses a hard disk and a DRAM, and stores setting information referred to by the control unit 30 and temporarily generated data in addition to the server program 31P. The server program 31P may be a program recorded on the recording medium 39, read by the control unit 30 from an external arbitrary server device via the communication unit 34, and duplicated in the storage unit 31.

通信部34は、ネットワークカードを含む。制御部30は、通信部34によりインターネットNiを介した通信が可能である。 The communication unit 34 includes a network card. The control unit 30 can communicate via the Internet Ni by the communication unit 34.

携帯電話機2は、実施形態1の図4に示す公衆無線通信部25により、携帯電話網を介してインターネットNiにアクセスするか、又はWi−Fi通信部26により、アクセスポイントを介してインターネットNiにアクセスすることができる。携帯電話機2は、ウェアラブル装置1から血圧等のデータを取得した場合、取得したデータをサーバ装置3に転送し、サーバ装置3から報知された場合、報知内容を表示部22に表示すると共に、必要に応じて音声入出力部27から拡声する。 The mobile phone 2 accesses the Internet Ni via the mobile phone network by the public wireless communication unit 25 shown in FIG. 4 of the first embodiment, or accesses the Internet Ni via the access point by the Wi-Fi communication unit 26. Can be accessed. When the mobile phone 2 acquires data such as blood pressure from the wearable device 1, the acquired data is transferred to the server device 3, and when notified from the server device 3, the notification content is displayed on the display unit 22 and is necessary. The voice is expanded from the voice input / output unit 27 accordingly.

サーバ装置3は、携帯電話機2から転送された血圧等のデータに基づいて、携帯電話機2に代わって熱失神の予兆を検知し、その旨を管理者PC4及び携帯電話機2に報知する。ウェアラブル装置1及び携帯電話機2の組が複数組含まれている場合は、各携帯電話機2が、例えばIDによって識別される。 The server device 3 detects a sign of heat fainting on behalf of the mobile phone 2 based on data such as blood pressure transferred from the mobile phone 2, and notifies the administrator PC 4 and the mobile phone 2 to that effect. When a plurality of sets of the wearable device 1 and the mobile phone 2 are included, each mobile phone 2 is identified by, for example, an ID.

熱失神の予兆を検知する方法として以下の式(4)に示す判別関数で判別する方法が、
「熱中症予防のための深部体温上昇判別システムの開発」(渡井康之ほか、生体医工学、2016年、54Annual巻、Proc号、p.3T5-3-6-1-3T5-3-6-2)に紹介されている。
As a method of detecting the sign of heat fainting, the method of discriminating by the discriminant function shown in the following equation (4) is
"Development of a system for determining core body temperature rise to prevent heat stroke" (Yasuyuki Watai et al., Biomedical Engineering, 2016, 54 Annual, Proc, p.3T5-3-6-1-3T5-3-6-2 ) Is introduced.

Z=0.06Y1−0.02Y2+0.3Y3−17.13・・・・・・(4)
但し、
Y1:心拍数
Y2:呼吸数
Y3:体表面温度(表皮体温)
Z≧0:熱中症予備群
Z<0:健常群
Z = 0.06Y1-0.02Y2 + 0.3Y3-17.13 ... (4)
However,
Y1: Heart rate Y2: Respiratory rate Y3: Body surface temperature (epidermal body temperature)
Z ≧ 0: Heat stroke reserve group Z <0: Healthy group

式(4)により、深部体温が37.5℃以上の人は、9割以上が正しく判別されたが、深部体温が37.5℃未満の人は、健常群であるのに熱中症予備群と誤って判別されるケースが多かったとされている。そこで、本実施形態3では、熱失神の症状の場合に低下すると予測される血圧を解析要素に加えることにより、熱中症の予兆の検知精度を向上させる。 According to formula (4), 90% or more of the people with a core body temperature of 37.5 ° C or higher were correctly identified, but those with a core body temperature of less than 37.5 ° C were in the healthy group but in the heat stroke preliminary group. It is said that there were many cases in which it was mistakenly determined. Therefore, in the third embodiment, the accuracy of detecting the sign of heat stroke is improved by adding the blood pressure, which is predicted to decrease in the case of the symptom of heat fainting, to the analysis element.

具体的には、個々の使用者の血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温の平均値と標準偏差を時系列的に算出し、最新の血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温それぞれの平均値との偏差が標準偏差を超えた場合に、熱失神の予兆を検知して、その旨を報知する。 Specifically, the average value and standard deviation of the blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature of each user are calculated in chronological order, and the latest average values of blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature are calculated respectively. When the deviation from and exceeds the standard deviation, a sign of heat fainting is detected and a notification to that effect is given.

以下では、上述した携帯電話機2及びサーバ装置3の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。図18は、実施形態3に係る携帯電話機2でウェアラブル装置1から受信したデータをサーバ装置3に中継する制御部20の処理手順を示すフローチャートである。図19は、実施形態3に係るサーバ装置3で熱失神の予兆を検知する制御部30の処理手順を示すフローチャートである。図18及び図19の処理は適時(例えば1分毎に)起動される。図19の処理は、IDによって識別される携帯電話機2の数だけ並列的に起動される。 Hereinafter, the operation of the mobile phone 2 and the server device 3 described above will be described with reference to a flowchart showing the operation. FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 20 that relays the data received from the wearable device 1 by the mobile phone 2 according to the third embodiment to the server device 3. FIG. 19 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 30 that detects a sign of heat fainting in the server device 3 according to the third embodiment. The processes of FIGS. 18 and 19 are started in a timely manner (for example, every minute). The processing of FIG. 19 is started in parallel by the number of mobile phones 2 identified by the ID.

携帯電話機2にて図18の処理が起動された場合、制御部20は、ウェアラブル装置1からデータを受信したか否かを判定する(S61:受信部に相当)。データを受信しない場合(S61:NO)、制御部20は、サーバ装置3から報知を受信したか否かを更に判定し(S62)、受信しない場合(S62:NO)、再びウェアラブル装置1からのデータを待ち受けるために、ステップS61に処理を移す。 When the process of FIG. 18 is activated by the mobile phone 2, the control unit 20 determines whether or not data has been received from the wearable device 1 (S61: corresponding to the reception unit). When the data is not received (S61: NO), the control unit 20 further determines whether or not the notification has been received from the server device 3 (S62), and when it does not receive the data (S62: NO), the wearable device 1 again determines. The process is moved to step S61 in order to wait for the data.

ステップS61でデータを受信した場合(S61:YES)、制御部20は、受信したデータから血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を取得し(S63)、取得したデータをサーバ装置3へ送信して(S64)図18の処理を終了する。 When data is received in step S61 (S61: YES), the control unit 20 acquires blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature from the received data (S63), and transmits the acquired data to the server device 3. (S64) The process of FIG. 18 is completed.

ステップS62で報知を受信した場合(S62:YES)、制御部20は、報知内容を表示部22に表示し(S65)、場合により報知内容を音声入出力部27から拡声して(S66)図18の処理を終了する。 When the notification is received in step S62 (S62: YES), the control unit 20 displays the notification content on the display unit 22 (S65), and in some cases, the notification content is loudened from the voice input / output unit 27 (S66). The processing of 18 is completed.

サーバ装置3で図19の処理が起動された場合、制御部30は、携帯電話機2からデータを受信したか否かを判定し(S71:受信部に相当)、受信しない場合(S71:NO)、受信するまで待機する。データを受信した場合(S71:YES)、制御部30は、受信したデータから血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を取得し(S72)、取得したそれぞれのデータについて平均値と標準偏差とを算出する(S73:統計値算出部に相当)。なお、携帯電話機2から受信した各データは、記憶部31にそれぞれ確保されたバッファ内に、時系列的に記憶されているものとする。 When the process of FIG. 19 is activated by the server device 3, the control unit 30 determines whether or not data has been received from the mobile phone 2 (S71: corresponding to the receiving unit), and does not receive the data (S71: NO). , Wait until it is received. When the data is received (S71: YES), the control unit 30 acquires the blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature from the received data (S72), and obtains the mean value and standard deviation for each of the acquired data. Calculate (S73: Corresponds to the statistical value calculation unit). It is assumed that each data received from the mobile phone 2 is stored in a buffer reserved in the storage unit 31 in chronological order.

次いで、制御部30は、取得した血圧について平均値からの偏差を算出し(S74)、偏差の絶対値が標準偏差より大きいか否かを判定する(S75)。偏差の絶対値が標準偏差より大きい場合(S75:YES)、制御部30は、血圧が閾値を超えたことを、取得した血圧のデータに対応付けて記憶部31に記憶する(S76)。 Next, the control unit 30 calculates a deviation from the average value of the acquired blood pressure (S74), and determines whether or not the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S75). When the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S75: YES), the control unit 30 stores in the storage unit 31 that the blood pressure exceeds the threshold value in association with the acquired blood pressure data (S76).

血圧の偏差の絶対値が標準偏差より大きくない場合(S75:NO)又はステップS76の処理を終えた場合、制御部30は、取得した心拍数について平均値からの偏差を算出し(S77)、偏差の絶対値が標準偏差より大きいか否かを判定する(S78)。偏差の絶対値が標準偏差より大きい場合(S78:YES)、制御部30は、心拍数が閾値を超えたことを、取得した心拍数のデータに対応付けて記憶部31に記憶する(S79)。 When the absolute value of the blood pressure deviation is not larger than the standard deviation (S75: NO) or when the process of step S76 is completed, the control unit 30 calculates the deviation from the average value of the acquired heart rate (S77). It is determined whether or not the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S78). When the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S78: YES), the control unit 30 stores in the storage unit 31 that the heart rate exceeds the threshold value in association with the acquired heart rate data (S79). ..

心拍数の偏差の絶対値が標準偏差より大きくない場合(S78:NO)又はステップS79の処理を終えた場合、制御部30は、取得した呼吸数について平均値からの偏差を算出し(S80)、偏差の絶対値が標準偏差より大きいか否かを判定する(S81)。偏差の絶対値が標準偏差より大きい場合(S81:YES)、制御部30は、呼吸数が閾値を超えたことを、取得した呼吸数のデータに対応付けて記憶部31に記憶する(S82)。 When the absolute value of the deviation of the heart rate is not larger than the standard deviation (S78: NO) or when the process of step S79 is completed, the control unit 30 calculates the deviation from the average value of the acquired breathing rate (S80). , It is determined whether or not the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S81). When the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S81: YES), the control unit 30 stores in the storage unit 31 that the respiratory rate exceeds the threshold value in association with the acquired respiratory rate data (S82). ..

呼吸数の偏差の絶対値が標準偏差より大きくない場合(S81:NO)又はステップS82の処理を終えた場合、制御部30は、取得した表皮体温について平均値からの偏差を算出し(S83)、偏差の絶対値が標準偏差より大きいか否かを判定する(S84)。偏差の絶対値が標準偏差より大きい場合(S84:YES)、制御部30は、表皮体温が閾値を超えたことを、取得した表皮体温のデータに対応付けて記憶部31に記憶する(S85)。 When the absolute value of the deviation of the respiratory rate is not larger than the standard deviation (S81: NO) or when the process of step S82 is completed, the control unit 30 calculates the deviation from the average value of the acquired epidermal body temperature (S83). , It is determined whether or not the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S84). When the absolute value of the deviation is larger than the standard deviation (S84: YES), the control unit 30 stores in the storage unit 31 that the epidermis temperature exceeds the threshold value in association with the acquired epidermis temperature data (S85). ..

表皮体温の偏差の絶対値が標準偏差より大きくない場合(S84:NO)又はステップS85の処理を終えた場合、制御部30は、血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温について全ての偏差の絶対値が標準偏差より大きいか否かを判定する(S86)。全ての偏差の絶対値が標準偏差より大きい場合(S86:YES)、制御部30は、熱失神の予兆を検知したものとして(検知部に相当)、熱失神の予兆有りの旨を管理者PC4及び携帯電話機2に報知し(S87:報知部に相当)、図19の処理を終了する。全ての偏差の絶対値が標準偏差より大きくはない場合(S86:NO)、制御部30は、熱失神の予兆を検知せずに図19の処理を終了する。ステップS87での報知内容は、図14に示すものと同様である。 When the absolute value of the deviation of the epidermal body temperature is not larger than the standard deviation (S84: NO) or when the process of step S85 is completed, the control unit 30 determines the absolute value of all the deviations of the blood pressure, the heart rate, the respiratory rate and the epidermal body temperature. It is determined whether the value is larger than the standard deviation (S86). When the absolute values of all deviations are larger than the standard deviation (S86: YES), the control unit 30 assumes that the sign of heat fainting has been detected (corresponding to the detection unit), and the administrator PC4 indicates that there is a sign of heat fainting. And the mobile phone 2 is notified (S87: corresponding to the notification unit), and the process of FIG. 19 is terminated. When the absolute values of all the deviations are not larger than the standard deviations (S86: NO), the control unit 30 ends the process of FIG. 19 without detecting a sign of thermal fainting. The content of the notification in step S87 is the same as that shown in FIG.

図20は、熱失神の予兆有りの第2報知例を示す説明図である。この報知は管理者PC4に表示されるものであり、実施形態1の図14に示す表示例と同様の注意喚起の表示が含まれる他に、IDで識別されるウェアラブル装置1(ウェアラブルウォッチ)毎に異常の有無が表示される。なお、熱失神の予兆があるデータを送信した携帯電話機2に対しては、実施形態1の図14に示す報知が行われる。この報知は、実施形態1と同様に表示部22に表示される。 FIG. 20 is an explanatory diagram showing a second notification example with a sign of heat fainting. This notification is displayed on the administrator PC 4, and includes a warning display similar to the display example shown in FIG. 14 of the first embodiment, and for each wearable device 1 (wearable watch) identified by an ID. The presence or absence of an abnormality is displayed in. The mobile phone 2 that has transmitted data showing a sign of heat fainting is notified as shown in FIG. 14 of the first embodiment. This notification is displayed on the display unit 22 as in the first embodiment.

次に、携帯電話機2におけるバイタルサインの表示について説明する。携帯電話機2の使用者は、表示部22の画面からブラウザを起動してサーバ装置3が提供するウェブサイトにアクセスすることにより、バイタルサインの時系列的な表示サービスを受けられる。図21は、血圧の時系列的な表示例を示す説明図である。図22は、心拍数の時系列的な表示例を示す説明図である。図23は、呼吸数の時系列的な表示例を示す説明図である。図24は、表皮体温の時系列的な表示例を示す説明図である。 Next, the display of vital signs on the mobile phone 2 will be described. The user of the mobile phone 2 can receive the vital sign time-series display service by activating the browser from the screen of the display unit 22 and accessing the website provided by the server device 3. FIG. 21 is an explanatory diagram showing a time-series display example of blood pressure. FIG. 22 is an explanatory diagram showing a time-series display example of the heart rate. FIG. 23 is an explanatory diagram showing an example of displaying the respiratory rate in time series. FIG. 24 is an explanatory diagram showing an example of time-series display of epidermal body temperature.

図21〜図24の各図では、指定された日の1日分のバイタルサイン(血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温)の大きさがグラフ上にプロットされると共に、数値データとして時系列表示されている。なお、グラフ上では一部の過去の表示が割愛されている。閾値を越えたバイタルサインについては、グラフ上で赤丸(図21〜図24の例では黒丸)にて表示されると共に、数値データが赤字(図21〜図24の例では太字)にて表示される。 In each of FIGS. 21 to 24, the magnitudes of vital signs (blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature) for one day on a specified day are plotted on a graph and time series as numerical data. It is displayed. Some past displays are omitted on the graph. Vital signs that exceed the threshold are displayed in red circles (black circles in the examples of FIGS. 21 to 24) on the graph, and numerical data are displayed in red (bold in the examples of FIGS. 21 to 24). To.

サーバ装置3は、携帯電話機2から時系列的にデータを取得し、取得したデータを、該データが閾値を超えたか否かの情報と共に記憶部31に記憶している。サーバ装置3は、携帯電話機2からの要求に応じ、図21〜図24に示す画面を生成して携帯電話機2に送信することができる。携帯電話機2は、サーバ装置3から受信したバイタルサインの画面をブラウザに普通に表示する。 The server device 3 acquires data from the mobile phone 2 in time series, and stores the acquired data in the storage unit 31 together with information on whether or not the data exceeds a threshold value. The server device 3 can generate the screens shown in FIGS. 21 to 24 and transmit the screens to the mobile phone 2 in response to the request from the mobile phone 2. The mobile phone 2 normally displays the vital sign screen received from the server device 3 on the browser.

以上のように本実施形態3によれば、ウェアラブル装置1が血圧、心拍数及び呼吸数を推定すると共に表皮体温を検出しており、サーバ装置3が血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温それぞれについての平均値からの偏差と標準偏差との比較結果に基づいて熱失神の予兆を検知する。従って、熱失神に至る予兆を更に的確に捉えることができる。 As described above, according to the third embodiment, the wearable device 1 estimates the blood pressure, heart rate and respiratory rate and detects the epidermal body temperature, and the server device 3 detects the blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature, respectively. The sign of heat fainting is detected based on the comparison result between the deviation from the mean value and the standard deviation. Therefore, it is possible to more accurately grasp the signs leading to heat fainting.

なお、実施形態3にあっては、サーバ装置3にて熱失神の予兆を検知したが、携帯電話機2にて血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温に基づいて熱失神の予兆を検知してもよい。この場合は、携帯電話機2が情報処理装置に相当する。 In the third embodiment, the server device 3 detects a sign of heat fainting, but the mobile phone 2 detects a sign of heat fainting based on blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature. May be good. In this case, the mobile phone 2 corresponds to the information processing device.

(実施形態4)
実施形態2は、血圧、心拍数及び脈圧と、それぞれの閾値との比較結果に基づいて熱失神の予兆を検知する形態であるのに対し、実施形態4は、学習モデルX1を用いたAI技術により熱失神の予兆を検知する形態である。実施形態4に係る熱失神の予兆検知システム100aの構成は、実施形態1及び2の場合と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して図示及びその説明を省略する。学習モデルX1は、実施形態1の図4に示す学習モデルXの一部として、記憶部21の記憶領域21bに記憶されている。
(Embodiment 4)
The second embodiment is a mode in which a sign of heat fainting is detected based on the comparison result between the blood pressure, the heart rate and the pulse pressure and the respective threshold values, whereas the fourth embodiment is an AI using the learning model X1. It is a form that detects signs of heat fainting by technology. Since the configuration of the heat fainting sign detection system 100a according to the fourth embodiment is the same as that of the first and second embodiments, the corresponding parts are designated by the same reference numerals and the illustration and description thereof will be omitted. The learning model X1 is stored in the storage area 21b of the storage unit 21 as a part of the learning model X shown in FIG. 4 of the first embodiment.

図25は、実施形態4に係る学習モデルX1の内容例を示す模式図である。学習モデルX1は、時点t1,t2,t3・・それぞれにおける血圧,心拍数,脈圧の数値データを入力とし、入力中に監視対象が存在する(即ち監視対象の検出有りの)確率及び何れの監視対象も存在しない(即ち監視対象の検出無しの)確率を出力とする。出力層の各出力ノードが出力する確率は0〜1.0の値であり、全ての出力ノードが出力する確率の合計は1.0である。ここでの監視対象は、熱失神の予兆である。 FIG. 25 is a schematic diagram showing a content example of the learning model X1 according to the fourth embodiment. The learning model X1 inputs numerical data of blood pressure, heart rate, and pulse pressure at each of the time points t1, t2, t3, and so on, and the probability that a monitoring target exists (that is, the monitoring target is detected) during the input and any of them. The output is the probability that there is no monitoring target (that is, no monitoring target is detected). The probability of output by each output node of the output layer is a value of 0 to 1.0, and the total of the probabilities of output by all output nodes is 1.0. The object to be monitored here is a sign of heat fainting.

学習モデルX1は、人の血圧,心拍数,脈圧の数値データと、熱失神の予兆の有無を識別する情報とを含む教師データを入力した場合に、熱失神の予兆の検出の有無情報を出力するように学習されたモデルである。具体的には、熱失神の予兆が現れた人の血圧,心拍数,脈圧の数値データに熱失神の予兆有りのラベルを付与して大量に収集し、収集した数値データを学習モデルX1に順次入力して学習させる。熱失神の予兆が現れていない人についても同様の数値データに予兆無しのラベルを付与して大量に収集し、学習モデルX1に学習させる。 The learning model X1 obtains information on the presence / absence of detection of a sign of heat fainting when teacher data including numerical data of a person's blood pressure, heart rate, and pulse pressure and information for identifying the presence / absence of a sign of heat fainting is input. A model trained to output. Specifically, the numerical data of blood pressure, heart rate, and pulse pressure of a person who has a sign of heat fainting is labeled with a sign of heat fainting and collected in large quantities, and the collected numerical data is used as a learning model X1. Input in sequence and let them learn. For those who do not have a sign of heat fainting, the same numerical data is labeled with no sign, collected in large quantities, and trained by the learning model X1.

学習モデルX1には、例えば、深層学習(ディープラーニング)によって学習された多層のリカレントニューラルネットワーク(RNN:Recurrent Neural Network )を用いることができる。RNNに代えて、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network )等の他の機械学習で学習したものを用いてもよい。RNNは、入力層と出力層との間に中間層を備える。中間層は複数の全結合層を有し、全結合層の数は適宜決定できる。 For the learning model X1, for example, a multi-layer recurrent neural network (RNN: Recurrent Neural Network) learned by deep learning can be used. Instead of RNN, those learned by other machine learning such as a convolutional neural network (CNN) may be used. The RNN includes an intermediate layer between the input layer and the output layer. The intermediate layer has a plurality of fully bonded layers, and the number of fully bonded layers can be appropriately determined.

入力層、中間層及び出力層それぞれには、複数のノードが存在する。各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重み及びバイアスで結合されている。入力層に入力されたデータが中間層に入力された場合、重み及びバイアスを含む活性化関数を用いて、一の層の出力が算出され、算出された出力が後の層に入力される。この場合、時点間の影響を考慮するために、ある時点の中間層からの出力を次の時点の中間層に伝えるためのパスが存在する。これにより、例えば時点t2の中間層は、同じ時点t2の入力層からの入力に加えて、前の時点t1の中間層からの入力をも受け取る。以下同様にして、出力層の出力が求められるまで中間層の出力が次々と他の層に伝達される。このようにして、学習モデルX1は、入力値に対して行う所定の演算を規定する関数の係数や閾値等のデータが最適化される。 There are a plurality of nodes in each of the input layer, the intermediate layer, and the output layer. The nodes of each layer are unidirectionally connected to the nodes existing in the previous and next layers with desired weights and biases. When the data input to the input layer is input to the intermediate layer, the output of one layer is calculated using the activation function including the weight and the bias, and the calculated output is input to the subsequent layer. In this case, in order to consider the influence between time points, there is a path for transmitting the output from the middle layer at one time point to the middle layer at the next time point. Thereby, for example, the intermediate layer at the time point t2 receives the input from the intermediate layer at the previous time point t1 in addition to the input from the input layer at the same time point t2. In the same manner below, the output of the intermediate layer is transmitted to other layers one after another until the output of the output layer is obtained. In this way, the learning model X1 optimizes data such as coefficients and thresholds of functions that define predetermined operations performed on input values.

学習モデルX1にCNNを用いた場合、中間層は、複数段からなる畳み込み層及びプーリング層、並びに最終段の全結合層を有する。この場合、図25の入力層には、時点t1,t2,t3・・を含む所定時間分のデータが、時間をシフトしながら入力される。なお、上記RNN及びCNNには、時間軸のデータをFFT(First Fourier Transform )等の演算によって周波数軸のデータに変換したものを入力するようにしてもよい。 When CNN is used for the learning model X1, the intermediate layer has a convolutional layer and a pooling layer composed of a plurality of stages, and a fully connected layer in the final stage. In this case, data for a predetermined time including time points t1, t2, t3, ... Is input to the input layer of FIG. 25 while shifting the time. The RNN and CNN may be input to the data on the time axis converted into the data on the frequency axis by an operation such as FFT (First Fourier Transform).

携帯電話機2は、ウェアラブル装置1から血圧、心拍数及び脈圧を時系列的に取得して学習モデルX1に入力し、学習モデルX1から出力された有無情報に基づいて熱失神の予兆を検知する。携帯電話機2が血圧、心拍数及び脈圧を取得する時系列と、学習モデルX1に各数値データが入力される時点t1,t2,t3・・・とは1対1に対応している。 The mobile phone 2 acquires blood pressure, heart rate, and pulse pressure from the wearable device 1 in chronological order, inputs them to the learning model X1, and detects a sign of heat fainting based on the presence / absence information output from the learning model X1. .. There is a one-to-one correspondence between the time series in which the mobile phone 2 acquires blood pressure, heart rate, and pulse pressure, and the time points t1, t2, t3 ... When each numerical data is input to the learning model X1.

以下では、上述した携帯電話機2の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。図26は、実施形態4に係る携帯電話機2で血圧、心拍数及び脈圧を取得して熱失神の予兆を検知する制御部20の処理手順を示すフローチャートである。図26の処理は、携帯電話機2にて適時(例えば1分毎に)起動される。 Hereinafter, the operation of the mobile phone 2 described above will be described with reference to a flowchart showing the operation. FIG. 26 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 20 that acquires blood pressure, heart rate, and pulse pressure with the mobile phone 2 according to the fourth embodiment and detects a sign of heat fainting. The process of FIG. 26 is timely (for example, every minute) activated by the mobile phone 2.

図26の処理が起動された場合、制御部20は、ウェアラブル装置1からデータを受信したか否かを判定し(S91:受信部に相当)、受信しない場合(S91:NO)、受信するまで待機する。データを受信した場合(S91:YES)、制御部20は、受信したデータから血圧、心拍数及び脈圧を取得し(S92)、取得した各データを学習モデルX1に入力し(S93)、学習モデルX1から熱失神の予兆の検出の有無情報を取得する(S94:取得部に相当)。 When the process of FIG. 26 is activated, the control unit 20 determines whether or not data has been received from the wearable device 1 (S91: corresponding to the receiving unit), and if it does not receive (S91: NO), until it is received. stand by. When the data is received (S91: YES), the control unit 20 acquires blood pressure, heart rate and pulse pressure from the received data (S92), inputs each acquired data into the learning model X1 (S93), and learns. Obtain information on the presence or absence of detection of a sign of heat fainting from model X1 (S94: corresponding to the acquisition unit).

制御部20は、取得した有無情報が熱失神の予兆の検出無しを示すか否かを判定し(S95)、検出無しを示す場合(S95:YES)、報知を行わずに図26の処理を終了する。有無情報が熱失神の予兆の検出無しを示さない場合(S95:NO)、制御部20は、熱失神の予兆の検出の有無情報が予兆の検出有りを示すか否かを更に判定する(S96)。検出有りを示すか否かは、例えば検出有りの確率が0.6より大きいか否かを判定する。判定の閾値は0.6に限定されない。 The control unit 20 determines whether or not the acquired presence / absence information indicates that there is no sign of heat fainting (S95), and if it indicates that there is no detection (S95: YES), the process of FIG. 26 is performed without notifying. finish. When the presence / absence information does not indicate no sign of heat fainting (S95: NO), the control unit 20 further determines whether or not the presence / absence information of the sign of heat fainting indicates that the sign is detected (S96). ). Whether or not to indicate the presence or absence of detection is determined, for example, whether or not the probability of the presence or absence of detection is greater than 0.6. The judgment threshold is not limited to 0.6.

有無情報が予兆の検出有りを示す場合(S96:YES)、制御部20は、熱失神の予兆を検知したものとして(検知部に相当)、熱失神の予兆有りの旨を表示部22に表示して報知し(S97:報知部に相当)、図26の処理を終了する。ステップS97での報知内容は、図14に示すものと同様である。 When the presence / absence information indicates that a sign is detected (S96: YES), the control unit 20 displays on the display unit 22 that there is a sign of heat fainting, assuming that the sign of heat fainting has been detected (corresponding to the detection unit). (S97: Corresponding to the notification unit), and the process of FIG. 26 is terminated. The content of the notification in step S97 is the same as that shown in FIG.

以上のように本実施形態4によれば、ウェアラブル装置1が血圧、心拍数及び脈圧を推定しており、携帯電話機2が血圧、心拍数及び脈圧を学習モデルX1に入力して熱失神の予兆の検出の有無情報を取得し、取得した有無情報に基づいて熱失神の予兆を検知する。従って、学習モデルを用いたAI(Artificial Intelligence )技術で熱失神に至る予兆を捉えて報知することができる。学習モデルX1に脈圧を入力せず、血圧及び心拍数を入力した場合に出力される有無情報に基づいて熱失神の予兆を検知することもできる。 As described above, according to the fourth embodiment, the wearable device 1 estimates the blood pressure, the heart rate, and the pulse pressure, and the mobile phone 2 inputs the blood pressure, the heart rate, and the pulse pressure into the learning model X1 to cause heat fainting. The presence / absence information of the detection of the sign of the blood pressure is acquired, and the sign of heat fainting is detected based on the acquired presence / absence information. Therefore, AI (Artificial Intelligence) technology using a learning model can catch and notify a sign of heat fainting. It is also possible to detect a sign of heat fainting based on the presence / absence information output when the blood pressure and the heart rate are input without inputting the pulse pressure into the learning model X1.

なお、実施形態4にあっては、携帯電話機2にて熱失神の予兆を検知したが、サーバ装置3にて血圧、心拍数及び脈圧を学習モデルX1に入力して熱失神の予兆を検知してもよい。この場合は、サーバ装置3が情報処理装置に相当する。また、学習モデルX1は、血圧及び心拍数を入力とするものであってもよい。 In the fourth embodiment, the sign of heat fainting was detected by the mobile phone 2, but the sign of heat fainting was detected by inputting the blood pressure, heart rate and pulse pressure into the learning model X1 by the server device 3. You may. In this case, the server device 3 corresponds to the information processing device. Further, the learning model X1 may input blood pressure and heart rate.

(実施形態5)
実施形態4では、学習モデルX1が予め記憶部21に記憶されていたが、学習モデルX1は、パーソナルコンピュータやサーバコンピュータ等で構成された学習装置で学習された後にダウンロードされて記憶部21に記憶されてもよく、学習モデルX1を記憶する可搬型記録媒体から読み取られて記憶部21に記憶されてもよい。実施形態5は、サーバ装置3から学習モデルX1をダウンロードする形態である。
(Embodiment 5)
In the fourth embodiment, the learning model X1 is stored in the storage unit 21 in advance, but the learning model X1 is downloaded and stored in the storage unit 21 after being learned by a learning device composed of a personal computer, a server computer, or the like. It may be read from a portable recording medium that stores the learning model X1 and stored in the storage unit 21. The fifth embodiment is a mode in which the learning model X1 is downloaded from the server device 3.

実施形態5に係る熱失神の予兆検知システム100bの構成は、実施形態3の図16に示すものと同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して図示及びその説明を省略する。サーバ装置3では、教師データを用いて学習モデルX1が随時学習されて更新されている。携帯電話機2は、更新された学習モデルX1をサーバ装置3からダウンロードして記憶部21に記憶する。 Since the configuration of the heat fainting sign detection system 100b according to the fifth embodiment is the same as that shown in FIG. 16 of the third embodiment, the corresponding parts are designated by the same reference numerals and the illustration and description thereof are omitted. .. In the server device 3, the learning model X1 is learned and updated at any time using the teacher data. The mobile phone 2 downloads the updated learning model X1 from the server device 3 and stores it in the storage unit 21.

図27は、実施形態5に係るサーバ装置3から配信された学習モデルX1を記憶する制御部20の処理手順を示すフローチャートである。図27の処理は一定周期(例えば1時間毎)で起動されるが、起動周期がこれに限定されるものではない。 FIG. 27 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 20 that stores the learning model X1 delivered from the server device 3 according to the fifth embodiment. The process of FIG. 27 is started at a fixed cycle (for example, every hour), but the start cycle is not limited to this.

携帯電話機2にて図27の処理が起動された場合、制御部20は、サーバ装置3からの配信通知が有るか否かを判定し(S1)、配信通知が無い場合(S1:NO)、特段の処理を行わずに図27の処理を終了する。 When the process of FIG. 27 is activated by the mobile phone 2, the control unit 20 determines whether or not there is a delivery notification from the server device 3 (S1), and when there is no delivery notification (S1: NO), The process of FIG. 27 is terminated without performing any special process.

サーバ装置3からの配信通知が有る場合(S1:YES)、制御部20は、サーバ装置3から学習モデルX1をダウンロードして(S2)、記憶部21の記憶領域21bに記憶し(S3)、図27の処理を終了する。これにより、学習モデルX1の内容が更新される。 When there is a delivery notification from the server device 3 (S1: YES), the control unit 20 downloads the learning model X1 from the server device 3 (S2) and stores it in the storage area 21b of the storage unit 21 (S3). The process of FIG. 27 ends. As a result, the contents of the learning model X1 are updated.

以上のように本実施形態5によれば、サーバ装置3からダウンロードした学習モデルX1を用いる。従って、適時更新される最新の学習モデルX1を用いたAI技術で熱失神に至る予兆を捉えて報知することができる。 As described above, according to the fifth embodiment, the learning model X1 downloaded from the server device 3 is used. Therefore, it is possible to catch and notify a sign of heat fainting by AI technology using the latest learning model X1 that is updated in a timely manner.

(実施形態6)
実施形態4は、学習モデルX1に血圧、心拍数及び脈圧を入力した場合に、熱失神の予兆の検出無し及び検出有りの各確率が出力される形態であった。これに対し、実施形態6は、学習モデルX2に血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を入力した場合に、熱失神の予兆の検出無しである確率と、熱失神の予兆が重度、中度及び軽度であるそれぞれの確率とが出力される形態である。
(Embodiment 6)
In the fourth embodiment, when blood pressure, heart rate, and pulse pressure are input to the learning model X1, each probability of no sign of heat fainting and with detection of a sign of heat fainting is output. On the other hand, in the sixth embodiment, when blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature are input to the learning model X2, the probability that no sign of heat fainting is detected and the sign of heat fainting are severe or moderate. And each probability of being mild is output.

実施形態6に係る熱失神の予兆検知システム100aの構成は、実施形態1及び2の場合と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して図示及びその説明を省略する。学習モデルX2は、実施形態1の図4に示す学習モデルXの一部として、記憶部21の記憶領域21bに記憶されている。 Since the configuration of the heat fainting sign detection system 100a according to the sixth embodiment is the same as that of the first and second embodiments, the corresponding parts are designated by the same reference numerals and the illustration and description thereof will be omitted. The learning model X2 is stored in the storage area 21b of the storage unit 21 as a part of the learning model X shown in FIG. 4 of the first embodiment.

図28は、実施形態6に係る学習モデルX2の内容例を示す模式図である。学習モデルX2は、時点t1,t2,t3・・それぞれにおける血圧,心拍数,呼吸数,表皮体温の数値データを入力とし、入力中に監視対象が存在する(即ち監視対象の検出有りの)確率及び何れの監視対象も存在しない(即ち監視対象の検出無しの)確率を出力とする。出力層の各出力ノードが出力する確率は0〜1.0の値であり、全ての出力ノードが出力する確率の合計は1.0である。ここでの監視対象は、熱失神の予兆である。 FIG. 28 is a schematic diagram showing a content example of the learning model X2 according to the sixth embodiment. The learning model X2 inputs numerical data of blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature at each of the time points t1, t2, t3, and so on, and the probability that a monitoring target exists (that is, the monitoring target is detected) during the input. And the probability that none of the monitoring targets exist (that is, no monitoring target is detected) is output. The probability of output by each output node of the output layer is a value of 0 to 1.0, and the total of the probabilities of output by all output nodes is 1.0. The object to be monitored here is a sign of heat fainting.

学習モデルX2は、人の血圧,心拍数,呼吸数,表皮体温の数値データと、熱失神の予兆の有無を識別する情報とを含む教師データを入力した場合に、熱失神の予兆の検出の有無情報を出力するように学習されたモデルである。具体的には、熱失神の予兆が現れた人の血圧,心拍数,呼吸数,表皮体温の数値データに熱失神の予兆の程度(重度/中度/軽度)のラベルを付与して大量に収集し、収集した数値データを学習モデルX2に順次入力して学習させる。熱失神の予兆が現れていない人についても同様の数値データに予兆無しのラベルを付与して大量に収集し、学習モデルX2に学習させる。 The learning model X2 detects a sign of heat fainting when teacher data including numerical data of a person's blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature and information for identifying the presence or absence of a sign of heat fainting is input. It is a model trained to output presence / absence information. Specifically, a large amount of numerical data of blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature of a person who has a sign of heat fainting is labeled with the degree of sign of heat fainting (severe / moderate / mild). Collected and the collected numerical data are sequentially input to the learning model X2 for training. For those who do not have a sign of heat fainting, the same numerical data is labeled with no sign, collected in large quantities, and trained by the learning model X2.

学習モデルX2には、学習モデルX1と同様に、深層学習によって学習された多層のRNNを用いることができる。RNNに代えて、CNN等の他の機械学習で学習したものを用いてもよい。 Similar to the learning model X1, the learning model X2 can use a multi-layer RNN learned by deep learning. Instead of RNN, those learned by other machine learning such as CNN may be used.

本実施形態6で携帯電話機2が血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を取得して熱失神の予兆を検知する制御部20の処理手順を示すフローチャートは、実施形態4の図26に示すものと類似しているため、ここでの記載を省略する。但し、図26のステップS92では、血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を取得するように読み替える。また、学習モデルX1を学習モデルX2に読み替える。更に、ステップS96では、予兆が重度,中度,軽度の何れであるかを確率の大小によって判定し(確率が最も大きいものを採用する)、判定した予兆の程度に応じた報知をステップS97にて行う。 The flowchart showing the processing procedure of the control unit 20 in which the mobile phone 2 acquires the blood pressure, the heart rate, the respiratory rate and the epidermal body temperature to detect the sign of heat fainting in the sixth embodiment is shown in FIG. 26 of the fourth embodiment. Since it is similar to, the description here is omitted. However, in step S92 of FIG. 26, it is read so as to acquire blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature. Further, the learning model X1 is read as the learning model X2. Further, in step S96, whether the sign is severe, moderate, or mild is determined by the magnitude of the probability (the one with the highest probability is adopted), and notification according to the degree of the determined sign is sent to step S97. To do.

具体的には、図14及び図20に示す報知例の画面中に、検知した熱失神の程度(重度/中度/軽度)の表示を加える。このような報知を、携帯電話機2からウェアラブル装置1に転送し、熱失神の程度(重度/中度/軽度)を識別できるように、例えば表示部12の一部を赤/橙/黄等に色分けして表示してもよい。 Specifically, the degree of detected heat fainting (severe / moderate / mild) is displayed on the screen of the notification example shown in FIGS. 14 and 20. Such a notification is transferred from the mobile phone 2 to the wearable device 1, and for example, a part of the display unit 12 is changed to red / orange / yellow or the like so that the degree of heat fainting (severe / moderate / mild) can be identified. It may be displayed in different colors.

以上のように本実施形態6によれば、ウェアラブル装置1が血圧、心拍数及び呼吸数を推定すると共に表皮体温を検出しており、携帯電話機2が血圧、心拍数及び呼吸数と表皮体温とを学習モデルX2に入力して熱失神の予兆の検出の有無情報を取得し、取得した有無情報に基づいて熱失神の予兆を検知する。従って、学習モデルX2を用いたAI技術で熱失神に至る予兆を捉えて報知することができる。 As described above, according to the sixth embodiment, the wearable device 1 estimates the blood pressure, the heart rate and the respiratory rate and detects the epidermoid body temperature, and the mobile phone 2 determines the blood pressure, the heart rate and the respiratory rate and the epidermoid body temperature. Is input to the learning model X2 to acquire the presence / absence information of the detection of the sign of heat fainting, and the sign of heat fainting is detected based on the acquired presence / absence information. Therefore, the AI technique using the learning model X2 can catch and notify the sign of heat fainting.

なお、実施形態6にあっては、携帯電話機2にて熱失神の予兆を検知したが、サーバ装置3にて血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を学習モデルX2に入力して熱失神の予兆を検知してもよい。この場合は、サーバ装置3が情報処理装置に相当する。 In the sixth embodiment, the sign of heat fainting was detected by the mobile phone 2, but the blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature were input to the learning model X2 by the server device 3 to cause heat fainting. A sign may be detected. In this case, the server device 3 corresponds to the information processing device.

(変形例)
実施形態1から6は、ウェアラブル装置1と、携帯電話機2又はサーバ装置3とを含むシステムにて熱失神の予兆を検知してその旨を報知する形態であった。これに対し、変形例は、ウェアラブル装置1にて熱失神の予兆を検知してその旨を報知する形態である。変形例に係るウェアラブル装置1は、実施形態1から6に係るウェアラブル装置1と同様の構成である。
(Modification example)
In the first to sixth embodiments, a system including the wearable device 1 and the mobile phone 2 or the server device 3 detects a sign of heat fainting and notifies the fact. On the other hand, in the modified example, the wearable device 1 detects a sign of heat fainting and notifies the fact. The wearable device 1 according to the modified example has the same configuration as the wearable device 1 according to the first to sixth embodiments.

本変形例では、例えば、ウェアラブル装置1の制御部10が、実施形態1の図14、実施形態2の図15、実施形態3の図19又は実施形態4の図26の処理を実行する。但し、推定した血圧等のデータは、自装置内で送受信せずに処理モジュール間で受け渡しする。熱失神の予兆を検知した場合は、形状が小さい表示部12に適したアイコンや文字等で警報を報知すればよい。なお、学習モデルX1又はX2は、記憶部11に記憶される。 In this modification, for example, the control unit 10 of the wearable device 1 executes the processing of FIG. 14 of the first embodiment, FIG. 15 of the second embodiment, FIG. 19 of the third embodiment, or FIG. 26 of the fourth embodiment. However, the estimated blood pressure and other data are passed between the processing modules without being transmitted or received within the own device. When a sign of heat fainting is detected, an alarm may be notified by an icon, characters, or the like suitable for the display unit 12 having a small shape. The learning model X1 or X2 is stored in the storage unit 11.

以上のように本変形例によれば、ウェアラブル装置1で使用者の心電波及び脈波を検出して心電波及び脈波から血圧を推定すると共に脈波から心拍数を推定し、推定した血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知し、検知結果に基づいて所定の報知を行う。従って、ウェアラブル装置1のみで熱失神に至る予兆を捉えて注意喚起等の報知を行うことができる。 As described above, according to the present modification, the wearable device 1 detects the user's cardiac radio wave and pulse wave, estimates the blood pressure from the cardiac radio wave and pulse wave, estimates the heart rate from the pulse wave, and estimates the blood pressure. And, the sign of heat fainting is detected based on the heart rate, and a predetermined notification is given based on the detection result. Therefore, only the wearable device 1 can catch a sign of heat fainting and give a warning such as alerting.

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。 The embodiments disclosed this time should be considered as exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Also, the technical features described in each embodiment can be combined with each other.

100a、100b 熱失神の予兆検知システム
1 ウェアラブル装置
10 制御部
14 Bluetooth通信部
15 電圧センサ
151 サイド電極
16 光学センサ
17 温度センサ
2 携帯電話機
20 制御部
21 記憶部
21a アプリプログラム
21b 記憶領域
22 表示部
23 操作部
24 Bluetooth通信部
29 記録媒体
3 サーバ装置
30 制御部
31 記憶部
31p サーバプログラム
34 通信部
39 記録媒体
4 管理者PC
Ni インターネット
X1、X2 学習モデル
100a, 100b Predictive detection system for thermal fainting 1 Wearable device 10 Control unit 14 Bluetooth communication unit 15 Voltage sensor 151 Side electrode 16 Optical sensor 17 Temperature sensor 2 Mobile phone 20 Control unit 21 Storage unit 21a App program 21b Storage area 22 Display unit 23 Operation unit 24 Bluetooth communication unit 29 Recording medium 3 Server device 30 Control unit 31 Storage unit 31p Server program 34 Communication unit 39 Recording medium 4 Administrator PC
Ni Internet X1, X2 learning model

Claims (13)

人体の心電波を検出する心電センサ、
前記人体の脈波を検出する脈波センサ、
前記心電センサが検出した心電波及び前記脈波センサが検出した脈波に基づいて血圧を推定する血圧推定部、
前記脈波センサが検出した脈波に基づいて心拍数を推定する心拍数推定部並びに
前記血圧推定部が推定した血圧及び前記心拍数推定部が推定した心拍数を送信する送信部
を備えるウェアラブル装置と、
該ウェアラブル装置から血圧及び心拍数を受信する受信部、
該受信部が受信した血圧及び心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知する検知部並びに
該検知部の検知結果に基づいて所定の報知を行う報知部
を備える情報処理装置と
を含む熱失神の予兆検知システム。
Electrocardiographic sensor that detects the electromagnetic waves of the human body,
A pulse wave sensor that detects the pulse wave of the human body,
A blood pressure estimation unit that estimates blood pressure based on the electrocardiographic radio wave detected by the electrocardiographic sensor and the pulse wave detected by the pulse wave sensor.
A wearable device including a heart rate estimation unit that estimates a heart rate based on a pulse wave detected by the pulse wave sensor, and a transmission unit that transmits the blood pressure estimated by the blood pressure estimation unit and the heart rate estimated by the heart rate estimation unit. When,
A receiver that receives blood pressure and heart rate from the wearable device,
A heat fainting device including a detection unit that detects a sign of heat fainting based on the blood pressure and heart rate received by the receiving unit and an information processing device including a notification unit that gives a predetermined notification based on the detection result of the detection unit. Predictive detection system.
前記ウェアラブル装置は、
前記心電センサが検出した心電波がピークとなる時点から前記脈波センサが検出した脈波の1階微分値が最大となる時点までの時間差を算出する時間差算出部を更に備え、
該時間差算出部が算出した時間差に基づいて、前記血圧推定部が血圧を推定する
請求項1に記載の熱失神の予兆検知システム。
The wearable device is
A time difference calculation unit for calculating the time difference from the time when the electrocardiographic radio wave detected by the electrocardiographic sensor peaks to the time when the first-order differential value of the pulse wave detected by the pulse wave sensor becomes maximum is further provided.
The sign detection system for heat fainting according to claim 1, wherein the blood pressure estimation unit estimates the blood pressure based on the time difference calculated by the time difference calculation unit.
前記ウェアラブル装置は、
前記脈波センサが検出した脈波に基づいて第2の血圧を推定する第2の血圧推定部及び
前記血圧推定部が血圧を推定した場合に前記第2の血圧推定部が推定した第2の血圧と、前記血圧推定部が推定した血圧との差分を算出する血圧差算出部
を更に備え、
前記第2の血圧推定部が新たに推定した第2の血圧及び前記血圧差算出部が算出した差分に基づいて、前記血圧推定部が血圧を推定する
請求項1又は請求項2に記載の熱失神の予兆検知システム。
The wearable device is
A second blood pressure estimation unit that estimates a second blood pressure based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor, and a second blood pressure estimation unit that estimates the blood pressure when the blood pressure estimation unit estimates the blood pressure. It is further equipped with a blood pressure difference calculation unit that calculates the difference between the blood pressure and the blood pressure estimated by the blood pressure estimation unit.
The heat according to claim 1 or 2, wherein the blood pressure estimation unit estimates the blood pressure based on the second blood pressure newly estimated by the second blood pressure estimation unit and the difference calculated by the blood pressure difference calculation unit. Fainting sign detection system.
前記検知部は、前記受信部が受信した血圧の低下傾向及び心拍数の変化傾向それぞれの大きさに基づいて熱失神の予兆を検知する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の熱失神の予兆検知システム。
The one according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit detects a sign of heat fainting based on the magnitude of each of the decreasing tendency of blood pressure and the changing tendency of heart rate received by the receiving unit. Predictive detection system for heat fainting.
前記ウェアラブル装置は、
前記脈波センサが検出した脈波の振幅である脈圧を推定する脈圧推定部を更に備え、
前記送信部が、前記脈圧推定部が推定した脈圧を更に送信し、
前記情報処理装置は、
前記受信部が、前記ウェアラブル装置から脈圧を更に受信し、
前記受信部が受信した血圧及び脈圧それぞれが第1閾値及び第2閾値より低く、且つ、前記受信部が受信した心拍数が第3閾値より多いか又は第4閾値より少ない場合、前記検知部が熱失神の予兆を検知する
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の熱失神の予兆検知システム。
The wearable device is
A pulse pressure estimation unit for estimating a pulse pressure, which is the amplitude of the pulse wave detected by the pulse wave sensor, is further provided.
The transmitting unit further transmits the pulse pressure estimated by the pulse pressure estimating unit, and the pulse pressure is further transmitted.
The information processing device
The receiving unit further receives the pulse pressure from the wearable device, and the receiving unit further receives the pulse pressure.
When the blood pressure and pulse pressure received by the receiving unit are lower than the first threshold value and the second threshold value, and the heart rate received by the receiving unit is higher than the third threshold value or lower than the fourth threshold value, the detecting unit is used. The system for detecting a sign of heat fainting according to any one of claims 1 to 4, wherein the system detects a sign of heat fainting.
前記ウェアラブル装置は、
前記脈波センサが検出した脈波に基づいて呼吸数を推定する呼吸数推定部及び
前記人体の表皮体温を検出する表皮体温センサ
を更に備え、
前記送信部が、前記呼吸数推定部が推定した呼吸数及び前記表皮体温センサが検出した表皮体温を更に送信し、
前記情報処理装置は、
前記受信部が、前記ウェアラブル装置から呼吸数及び表皮体温を更に受信し、
前記受信部が受信した血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温それぞれについて平均値と標準偏差とを算出する統計値算出部を更に備え、
前記受信部が新たに受信した血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温それぞれの平均値からの偏差と標準偏差との比較結果に基づいて、前記検知部が熱失神の予兆を検知する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の熱失神の予兆検知システム。
The wearable device is
Further equipped with a respiratory rate estimation unit that estimates the respiratory rate based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor and an epidermal body temperature sensor that detects the epidermal body temperature of the human body.
The transmitting unit further transmits the respiratory rate estimated by the respiratory rate estimation unit and the epidermal body temperature detected by the epidermal body temperature sensor.
The information processing device
The receiver further receives respiratory rate and epidermal body temperature from the wearable device.
A statistical value calculation unit for calculating the average value and standard deviation for each of the blood pressure, heart rate, respiratory rate, and epidermal body temperature received by the receiving unit is further provided.
Claim 1 in which the detection unit detects a sign of heat fainting based on the comparison result between the deviation from the average value of each of the blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature newly received by the reception unit and the standard deviation. The predictive detection system for heat fainting according to any one of claims 3.
前記ウェアラブル装置は、
前記脈波センサが検出した脈波の振幅である脈圧を推定する脈圧推定部を更に備え、
前記送信部が、前記脈圧推定部が推定した脈圧を更に送信し、
前記情報処理装置は、
前記受信部が、前記ウェアラブル装置から脈圧を更に受信し、
人体の血圧、心拍数及び脈圧が入力された場合に熱失神の予兆の検出の有無情報を出力する学習モデルに、前記受信部が受信した血圧、心拍数及び脈圧を入力して前記有無情報を取得する取得部を更に備え、
該取得部が取得した有無情報に基づいて、前記検知部が前記熱失神の予兆を検知する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の熱失神の予兆検知システム。
The wearable device is
A pulse pressure estimation unit for estimating a pulse pressure, which is the amplitude of the pulse wave detected by the pulse wave sensor, is further provided.
The transmitting unit further transmits the pulse pressure estimated by the pulse pressure estimating unit, and the pulse pressure is further transmitted.
The information processing device
The receiving unit further receives the pulse pressure from the wearable device, and the receiving unit further receives the pulse pressure.
The presence / absence of the blood pressure, heart rate, and pulse pressure received by the receiver is input to the learning model that outputs information on the presence / absence of detection of a sign of heat fainting when the blood pressure, heart rate, and pulse pressure of the human body are input. It also has an acquisition unit to acquire information.
The sign detection system for heat fainting according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit detects the sign of heat fainting based on the presence / absence information acquired by the acquisition unit.
前記ウェアラブル装置は、
前記脈波センサが検出した脈波に基づいて呼吸数を推定する呼吸数推定部及び
前記人体の表皮体温を検出する表皮体温センサ
を更に備え、
前記送信部が、前記呼吸数推定部が推定した呼吸数及び前記表皮体温センサが検出した表皮体温を更に送信し、
前記情報処理装置は、
前記受信部が、前記ウェアラブル装置から呼吸数及び表皮体温を更に受信し、
人体の血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温が入力された場合に熱失神の予兆の検出の有無情報を出力する学習モデルに、前記受信部が受信した血圧、心拍数、呼吸数及び表皮体温を入力して前記有無情報を取得する取得部を更に備え、
該取得部が取得した有無情報に基づいて、前記検知部が前記熱失神の予兆を検知する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の熱失神の予兆検知システム。
The wearable device is
Further equipped with a respiratory rate estimation unit that estimates the respiratory rate based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor and an epidermal body temperature sensor that detects the epidermal body temperature of the human body.
The transmitting unit further transmits the respiratory rate estimated by the respiratory rate estimation unit and the epidermal body temperature detected by the epidermal body temperature sensor.
The information processing device
The receiver further receives respiratory rate and epidermal body temperature from the wearable device.
Blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature received by the receiver in a learning model that outputs information on the presence or absence of detection of signs of heat fainting when the human body's blood pressure, heart rate, respiratory rate and epidermal body temperature are input. Further provided with an acquisition unit for acquiring the presence / absence information by inputting
The sign detection system for heat fainting according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit detects the sign of heat fainting based on the presence / absence information acquired by the acquisition unit.
データを配信するサーバ装置を更に含み、
前記情報処理装置は、
前記サーバ装置と通信する通信部及び
前記学習モデルを前記通信部により前記サーバ装置からダウンロードして記憶する記憶部
を更に備える
請求項7又は請求項8に記載の熱失神の予兆検知システム。
Including a server device that distributes data
The information processing device
The sign detection system for heat fainting according to claim 7 or 8, further comprising a communication unit that communicates with the server device and a storage unit that downloads and stores the learning model from the server device by the communication unit.
人体の心電波を検出する心電センサと、
前記人体の脈波を検出する脈波センサと、
前記心電センサが検出した心電波及び前記脈波センサが検出した脈波に基づいて血圧を推定する血圧推定部と、
前記脈波センサが検出した脈波に基づいて心拍数を推定する心拍数推定部と、
前記血圧推定部が推定した血圧及び前記心拍数推定部が推定した心拍数に基づいて熱失神の予兆を検知する検知部と、
該検知部の検知結果に基づいて所定の報知を行う報知部と
を備える熱失神の予兆検知装置。
An electrocardiographic sensor that detects the electromagnetic waves of the human body,
A pulse wave sensor that detects the pulse wave of the human body and
A blood pressure estimation unit that estimates blood pressure based on the electrocardiographic radio wave detected by the electrocardiographic sensor and the pulse wave detected by the pulse wave sensor, and
A heart rate estimation unit that estimates the heart rate based on the pulse wave detected by the pulse wave sensor, and
A detection unit that detects a sign of heat fainting based on the blood pressure estimated by the blood pressure estimation unit and the heart rate estimated by the heart rate estimation unit.
A predictive detection device for heat fainting including a notification unit that performs a predetermined notification based on the detection result of the detection unit.
人体の心電波を取得し、
前記人体の脈波を取得し、
取得した心電波及び脈波に基づいて血圧を推定し、
取得した脈波に基づいて心拍数を推定し、
推定した血圧及び推定した心拍数に基づいて前記人体における熱失神の予兆を検知し、
該予兆の検知結果に基づいて所定の報知を行う
熱失神の予兆検知方法。
Acquires the heart radio waves of the human body,
Acquire the pulse wave of the human body and
Estimate blood pressure based on the acquired cardiac radio waves and pulse waves,
Estimate the heart rate based on the acquired pulse wave and
Detecting signs of heat fainting in the human body based on the estimated blood pressure and estimated heart rate,
A method for detecting a sign of heat fainting, which gives a predetermined notification based on the detection result of the sign.
人体の心電波及び脈波に基づいて血圧を推定し、前記脈波に基づいて心拍数を推定するウェアラブル装置と通信し、
前記ウェアラブル装置から前記人体の血圧及び心拍数を取得し、
取得した血圧及び取得した心拍数に基づいて前記人体における熱失神の予兆を検知し、
該予兆の検知結果に基づいて所定の報知を行う
処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
It estimates blood pressure based on the heart radio waves and pulse waves of the human body, and communicates with a wearable device that estimates the heart rate based on the pulse waves.
Obtaining the blood pressure and heart rate of the human body from the wearable device,
Based on the acquired blood pressure and the acquired heart rate, the sign of heat fainting in the human body is detected.
A computer program that causes a computer to execute a process of performing a predetermined notification based on the detection result of the sign.
前記コンピュータに、
人体の血圧及び心拍数が入力された場合に熱失神の予兆の検出の有無情報を出力する学習モデルに、前記ウェアラブル装置から取得した血圧及び心拍数を入力して前記有無情報を取得し、
取得した有無情報に基づいて前記熱失神の予兆を検知する
処理を実行させる請求項12に記載のコンピュータプログラム。
On the computer
When the blood pressure and heart rate of the human body are input, the presence / absence information is acquired by inputting the blood pressure and heart rate acquired from the wearable device into the learning model that outputs the presence / absence information of the detection of the sign of heat fainting.
The computer program according to claim 12, wherein a process for detecting a sign of heat fainting is executed based on the acquired presence / absence information.
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