JP2021108048A - Fall detection terminal and program - Google Patents

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翔平 今田
秀行 青木
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Abstract

To determine fall of a user with high accuracy and high efficiency.SOLUTION: A fall detection terminal is carried by a user and detects fall of the user, and has a motion sensor, impact detection means, and fall determination means. The motion sensor detects the motion of the fall detection terminal and outputs motion data indicating the motion. The impact detection means detects an impact applied to the fall detection terminal based on the motion data. The fall determination means determines the presence or absence of fall of the user based on the motion data. Specifically, when a peak value of the motion data exceeds a predetermined threshold, the impact detection means detects the impact, and the fall determination means determines the presence or absence of the fall by inputting the motion data in a predetermined period corresponding to the time of detection of the impact to a determination model that is generated through machine learning having the motion data as input data and the presence or absence of the fall of the user as output data.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、人の転倒を検出可能な転倒検知端末及び当該転倒検出端末に用いられるプログラムに関する。 The present invention relates to a fall detection terminal capable of detecting a person's fall and a program used for the fall detection terminal.

従来から、高齢者等の健康異常や転倒等の事故を検出し通報するシステムが存在する。下記特許文献1には、ユーザに携帯される転倒検知端末において、動きセンサによって出力された動きデータを基に、ユーザの転倒を検出し、転倒の検出後に所定の取消信号が入力された場合に、当該転倒の検出を取り消し、転倒の検出が取り消されない場合にユーザに異常が発生したと判定し、転倒の検出が取り消された後の所定の第1の期間、体動の検出を監視し、当該監視中に体動が検出されない場合にユーザに異常が発生したと判定することが記載されている。 Conventionally, there is a system for detecting and reporting an accident such as a health abnormality or a fall of an elderly person or the like. The following Patent Document 1 describes a case where a user's fall is detected based on the motion data output by the motion sensor in a fall detection terminal carried by the user, and a predetermined cancellation signal is input after the fall is detected. , Cancels the fall detection, determines that an abnormality has occurred in the user if the fall detection is not canceled, and monitors the body movement detection for a predetermined first period after the fall detection is canceled. , It is described that it is determined that an abnormality has occurred in the user when no body movement is detected during the monitoring.

ここで、上記転倒の検出や体動の検出は、動きセンサの出力値が所定の条件を満たすか否かというルールベース処理で行われる。 Here, the fall detection and the body movement detection are performed by a rule-based process of whether or not the output value of the motion sensor satisfies a predetermined condition.

特開2016−177354号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-177354

しかしながら、上記特許文献1に記載のルールベース処理においては、ユーザの動き方(倒れ方)、動きセンサの装着位置、ユーザの体形等によって、実際にはユーザが転倒していないのに転倒したと判定して誤報したり、実際に転倒したのに転倒したと判定せず、失報したりしてしまう場合があった。 However, in the rule-based processing described in Patent Document 1, it is said that the user has fallen even though he / she has not actually fallen due to the movement (falling) of the user, the mounting position of the motion sensor, the body shape of the user, and the like. In some cases, it was judged and misreported, or even though it actually fell, it was not judged that it had fallen and the report was lost.

本発明の目的は、ユーザの転倒を高精度かつ高効率に判定することが可能な転倒検知端末及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fall detection terminal and a program capable of determining a user's fall with high accuracy and high efficiency.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る転倒検知端末は、ユーザにより携帯され、当該ユーザの転倒を検知する転倒検知端末であって、動きセンサと、衝撃検出手段と転倒判定手段とを有する。上記動きセンサは、当該転倒検知端末の動きを検出し、当該動きを示す動きデータを出力する。上記衝撃検出手段は、上記動きデータを基に当該転倒検知端末に加わった衝撃を検出する。上記転倒判定手段は、上記動きデータを基に上記ユーザの転倒の有無を判定する。具体的には、上記衝撃検出手段は、上記動きデータのピーク値が所定の閾値を超えた場合に上記衝撃を検出し、上記転倒判定手段は、上記動きデータを入力データとし上記ユーザの転倒の有無を出力データとする機械学習によって生成された判定モデルに、上記衝撃の検出時点に対応する所定期間の上記動きデータを入力することで上記転倒の有無を判定する。 In order to achieve the above object, the fall detection terminal according to one embodiment of the present invention is a fall detection terminal that is carried by a user and detects the user's fall, and includes a motion sensor, an impact detection means, and a fall determination means. Has. The motion sensor detects the motion of the fall detection terminal and outputs motion data indicating the motion. The impact detecting means detects an impact applied to the fall detection terminal based on the motion data. The fall determination means determines whether or not the user has fallen based on the motion data. Specifically, the impact detecting means detects the impact when the peak value of the motion data exceeds a predetermined threshold value, and the fall determining means uses the motion data as input data to prevent the user from falling. The presence or absence of the fall is determined by inputting the motion data for a predetermined period corresponding to the time when the impact is detected into the determination model generated by machine learning using the presence or absence as output data.

この構成により、転倒の仕方によって動きデータが変化しない衝撃検出処理においてはルールベース処理を用い、転倒の仕方によって動きデータが変化する転倒判定処理においては機械学習によって訓練された判定モデルを用いることで判定基準を適切に使い分け、さらに衝撃の検出をトリガとして転倒判定処理を開始することで、ユーザの転倒を高精度かつ高効率に判定することができる。 With this configuration, rule-based processing is used in the impact detection process in which the motion data does not change depending on the fall method, and a judgment model trained by machine learning is used in the fall determination process in which the motion data changes depending on the fall method. By properly using the judgment criteria and starting the fall judgment process triggered by the detection of the impact, the user's fall can be judged with high accuracy and high efficiency.

上記動きセンサは、3軸の加速度センサであってもよい。この場合上記衝撃検出手段は、上記3軸の各加速度データから求めたスカラー値に基づいて上記衝撃を検出してもよい。またこの場合上記転倒判定手段は、上記3軸の各加速度データをそれぞれ入力データとして生成された上記判定モデルに上記衝撃の検出時点に対応する所定期間の上記3軸の各加速度データをそれぞれ入力することで上記転倒の有無を判定してもよい。 The motion sensor may be a 3-axis accelerometer. In this case, the impact detecting means may detect the impact based on the scalar value obtained from the acceleration data of each of the three axes. Further, in this case, the overturning determination means inputs the acceleration data of the three axes for a predetermined period corresponding to the detection time of the impact into the determination model generated by inputting the acceleration data of the three axes, respectively. Therefore, the presence or absence of the above-mentioned fall may be determined.

これにより、ベクトルとしての加速度を検出する必要がなく加速度の大きさが検出できればよい衝撃検出処理において、3軸の各加速度データを用いることで無駄な計算量が増加するのを防止して衝撃を検出でき、複雑な動きを伴う転倒の判定には3軸の各加速度データで機械学習させた判定モデルを用いることでより高精度に転倒を判定することができる。 As a result, in the impact detection process in which it is not necessary to detect the acceleration as a vector and the magnitude of the acceleration can be detected, the impact can be prevented from increasing the unnecessary calculation amount by using the acceleration data of each of the three axes. For the determination of a fall that can be detected and accompanies a complicated movement, the fall can be determined with higher accuracy by using a determination model machine-learned with each acceleration data of the three axes.

上記所定期間は、上記衝撃の検出前後の期間であって、当該衝撃の検出前後の期間において、上記衝撃の検出前の期間よりも検出後の期間の方が長くてもよい。 The predetermined period is a period before and after the detection of the impact, and the period after the detection may be longer than the period before the detection of the impact in the period before and after the detection of the impact.

これにより、衝撃の検出前の期間を短くすることで、日常生活における動きデータが入力され誤報や失報の要因となるのを防ぐことができ、衝撃の検出後の期間を長くすることで、衝撃後の加速度が落ち着くまでのデータが入力され、転倒以外のユーザの大きな動きと転倒を区別して判定するのに十分な時間を確保することができる。 As a result, by shortening the period before impact detection, it is possible to prevent motion data in daily life from being input and causing false alarms or false alarms, and by lengthening the period after impact detection, Data is input until the acceleration after the impact settles down, and sufficient time can be secured to distinguish between a large movement of the user other than a fall and a fall.

上記動きデータを逐次記憶する記憶手段を有してもよい。この場合上記転倒判定手段は、上記衝撃が検出された場合に、当該衝撃の検出時よりも所定時間前に記憶されていた動きデータから逐次上記判定モデルへの入力を開始してもよい。 A storage means for sequentially storing the motion data may be provided. In this case, when the impact is detected, the fall determination means may sequentially start inputting to the determination model from motion data stored before a predetermined time when the impact is detected.

これにより、転倒に伴う衝撃検出時にそれよりも少し前の動きデータから判定処理を開始することで、処理対象の動きデータが蓄積されるまで待機することなく転倒判定処理を開始することができる。 As a result, when the impact due to a fall is detected, the determination process is started from the motion data slightly earlier than that, so that the fall determination process can be started without waiting until the motion data to be processed is accumulated.

本発明の他の形態に係るプログラムは、ユーザにより携帯され、当該ユーザの転倒を検知する転倒検知端末に、
当該転倒検知端末の動きを検出する動きセンサから出力された動きデータを基に、当該転倒検知端末に加わった衝撃を検出するステップと、
上記動きデータを基に上記ユーザの転倒の有無を判定するステップと、を実行させる。
ここで、上記衝撃を検出するステップは、上記動きデータのピーク値が所定の閾値を超えた場合に上記衝撃を検出し、上記転倒の有無を判定するステップは、上記動きデータを入力データとし上記ユーザの転倒の有無を出力データとする機械学習によって生成された判定モデルに、上記衝撃の検出時点に対応する所定期間の上記動きデータを入力することで上記転倒の有無を判定する。
A program according to another embodiment of the present invention is carried by a user and is attached to a fall detection terminal that detects the user's fall.
Based on the motion data output from the motion sensor that detects the motion of the fall detection terminal, the step of detecting the impact applied to the fall detection terminal and
The step of determining whether or not the user has fallen based on the motion data is executed.
Here, the step of detecting the impact detects the impact when the peak value of the motion data exceeds a predetermined threshold value, and the step of determining the presence or absence of the fall uses the motion data as input data. The presence or absence of the fall is determined by inputting the motion data for a predetermined period corresponding to the time when the impact is detected into the determination model generated by machine learning using the presence or absence of the user's fall as output data.

以上説明したように、本発明によれば、ユーザの転倒を高精度かつ高効率に判定することができる。ただし、当該効果は本発明を限定するものではない。 As described above, according to the present invention, it is possible to determine a user's fall with high accuracy and high efficiency. However, the effect does not limit the present invention.

本発明の一実施形態に係る転倒検知端末の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fall detection terminal which concerns on one Embodiment of this invention. 上記転倒検知端末が用いる判定モデルの機械学習に用いられる加速度データの波形例を示した図である。It is a figure which showed the waveform example of the acceleration data used for the machine learning of the judgment model used by the fall detection terminal. 上記判定モデルの機械学習について説明した図である。It is a figure explaining the machine learning of the said determination model. 上記転倒検知端末による転倒監視処理の流れを示したフローチャートである。It is a flowchart which showed the flow of the fall monitoring process by the said fall detection terminal. 上記転倒監視処理のうち衝撃検出処理において用いられる加速度のスカラー値の波形例を示した図である。It is a figure which showed the waveform example of the scalar value of the acceleration used in the impact detection processing in the above-mentioned fall monitoring processing. 上記加速度のスカラー値の算出方法を示した図である。It is a figure which showed the calculation method of the scalar value of the said acceleration. 上記衝撃検出処理におけるピーク値の算出処理について示した図である。It is a figure which showed the calculation process of the peak value in the said impact detection process. 上記転倒監視処理のうち転倒判定処理に用いられる加速度データの波形例を示した図である。It is a figure which showed the waveform example of the acceleration data used for the fall determination processing in the above-mentioned fall monitoring processing. 上記転倒監視処理のうち体動判定処理に用いられる加速度のスカラー値の波形例を示した図である。It is a figure which showed the waveform example of the scalar value of the acceleration used for the body movement determination processing in the above-mentioned fall monitoring processing.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<転倒検知端末の構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る転倒検知端末の構成を示す図である。
<Configuration of fall detection terminal>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fall detection terminal according to an embodiment of the present invention.

本実施形態に係る転倒検知端末100は、例えばリストバンド型(腕時計型)のウェアラブル端末であり、例えば高齢者等のユーザの手首や腕に装着される。リストバンド型以外にも、例えば首からぶら下げ可能なペンダント型、耳等に頭部に装着可能なヘッドマウント型、ベルト形状やベルトループ吊下げ形状等の腰装着型等の形態もとり得る。 The fall detection terminal 100 according to the present embodiment is, for example, a wristband type (wristwatch type) wearable terminal, and is worn on the wrist or arm of a user such as an elderly person. In addition to the wristband type, for example, a pendant type that can be hung from the neck, a head mount type that can be attached to the head such as an ear, and a waist-mounted type such as a belt shape or a belt loop hanging shape can be taken.

同図に示すように、この転倒検知端末100は、加速度センサ11、装着センサ12、バッテリ13、無線通信部14、報知部15、操作表示部16、記憶部17及び制御部18を有する。 As shown in the figure, the fall detection terminal 100 includes an acceleration sensor 11, a mounting sensor 12, a battery 13, a wireless communication unit 14, a notification unit 15, an operation display unit 16, a storage unit 17, and a control unit 18.

加速度センサ11は、例えば3軸のセンサで構成され、転倒検知端末100の動き(転倒検知端末100を装着したユーザの動き)を検出する。加速度センサ11は、所定のサンプリング周期で検出した加速度データ(動きデータ)を出力する。この加速度センサ11に代えて、例えば角速度センサ等の他の動きセンサが用いられても構わない。 The acceleration sensor 11 is composed of, for example, a three-axis sensor, and detects the movement of the fall detection terminal 100 (the movement of the user wearing the fall detection terminal 100). The acceleration sensor 11 outputs acceleration data (motion data) detected in a predetermined sampling cycle. Instead of the acceleration sensor 11, another motion sensor such as an angular velocity sensor may be used.

装着センサ12は、例えば転倒検知端末100のリストバンド部分に設けられ、転倒検知端末100のユーザの人体(腕)への装着状態を検出する。装着センサ12の検出方式としては、例えば静電容量型が採用されるが、誘導型、超音波型、光電型、磁気型等の他のタイプのセンサが用いられてもよい。なお、転倒検知端末100が帯状であって、その両端部を接続してユーザの手首に装着する構造である場合、端部同士の接続を接点スイッチ又は通電状態により検知し、それにより装着/非装着を検出することもできる。 The wearing sensor 12 is provided, for example, on the wristband portion of the fall detecting terminal 100, and detects the wearing state of the fall detecting terminal 100 on the human body (arm) of the user. As the detection method of the mounting sensor 12, for example, a capacitance type is adopted, but other types of sensors such as an inductive type, an ultrasonic type, a photoelectric type, and a magnetic type may be used. When the fall detection terminal 100 has a band shape and has a structure in which both ends thereof are connected and worn on the user's wrist, the connection between the ends is detected by a contact switch or an energized state, thereby mounting / non-wearing. It can also detect wearing.

バッテリ13は、転倒検知端末100の各部へ電力を供給する。バッテリ13としては、例えばリチウムポリマー電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の充電可能なものが用いられる。 The battery 13 supplies electric power to each part of the fall detection terminal 100. As the battery 13, for example, a rechargeable battery such as a lithium polymer battery, a lithium ion battery, or a nickel hydrogen battery is used.

無線通信部14は、例えば3GやLTE(Long Term Evolution)等の携帯通信網を介して、遠隔の監視センタCと無線通信し、転倒検知端末100(制御部18)によって検出されたユーザの異常を監視センタCへ通報する。また無線通信部14は、例えばBLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)や特定小電力無線等により、監視センタCと接続された宅内のセキュリティ端末と無線通信することも可能である。 The wireless communication unit 14 wirelessly communicates with the remote monitoring center C via a mobile communication network such as 3G or LTE (Long Term Evolution), and the user abnormality detected by the fall detection terminal 100 (control unit 18). To the monitoring center C. Further, the wireless communication unit 14 can also wirelessly communicate with a security terminal in the house connected to the monitoring center C by, for example, BLE (Bluetooth (registered trademark) Low Energy) or a specific low power radio.

監視センタCには、管制員が常駐しており、転倒検知端末100から(または宅内のセキュリティ端末を経由して)異常通報を受信すると、ユーザの現場へ救急隊員の派遣等の必要な措置が取られる。 A controller is stationed at the monitoring center C, and when an abnormality report is received from the fall detection terminal 100 (or via a security terminal in the house), necessary measures such as dispatching emergency personnel to the user's site are taken. Taken.

報知部15は、例えばバイブレーション装置として構成され、振動による刺激によってユーザへ異常や操作受付を報知する。振動以外にも、音声によって報知がなされても構わない。 The notification unit 15 is configured as, for example, a vibration device, and notifies the user of an abnormality or an operation reception by a stimulus caused by vibration. In addition to vibration, notification may be made by voice.

操作表示部16は、例えばタッチパネルディスプレイとして構成され、上記報知部15による報知と共に、または当該報知に代えて、異常報知等の各種の表示処理を実行する。 The operation display unit 16 is configured as, for example, a touch panel display, and executes various display processes such as an abnormality notification together with or in place of the notification by the notification unit 15.

記憶部17は、上記加速度センサ11によって検出された加速度データ及びそのスカラーデータを記憶する。記憶部17は例えば所定量の上記加速度データ等を一時的に記憶するリングバッファとして構成されてもよい。 The storage unit 17 stores the acceleration data detected by the acceleration sensor 11 and its scalar data. The storage unit 17 may be configured as, for example, a ring buffer that temporarily stores a predetermined amount of the acceleration data or the like.

制御部18は、転倒検知端末100の各部を統括的に制御し、上記各センサや操作部からの入力に応じて各種演算を実行する。当該制御部18は、転倒監視手段181、衝撃検出手段182、転倒判定手段183、及び体動判定手段184として機能する。各手段はそれぞれ専用のハードウェア回路として構成されていてもよいし、ソフトウェア(プログラム)として構成されていてもよい。 The control unit 18 comprehensively controls each unit of the fall detection terminal 100, and executes various calculations in response to inputs from the above sensors and operation units. The control unit 18 functions as a fall monitoring means 181, an impact detecting means 182, a fall determining means 183, and a body movement determining means 184. Each means may be configured as a dedicated hardware circuit or as software (program).

転倒監視手段181は、転倒判定手段183と体動判定手段184の判定結果に基づいて、ユーザに転倒異常が発生したか否かを監視し、転倒異常が発生した場合は監視センタCへ異常通報する。 The fall monitoring means 181 monitors whether or not a fall abnormality has occurred in the user based on the determination results of the fall determination means 183 and the body movement determination means 184, and if a fall abnormality occurs, notifies the monitoring center C of the abnormality. do.

衝撃検出手段182は、加速度センサ11によって検出された加速度データのスカラー値から、加速度のピーク値(例えば40m/s2以上)を検出することで、ユーザの転倒時にユーザに加わった衝撃を検出する。 The impact detecting means 182 detects the impact applied to the user when the user falls by detecting the peak value of the acceleration (for example, 40 m / s2 or more) from the scalar value of the acceleration data detected by the acceleration sensor 11.

転倒判定手段183は、加速度センサ11によって検出された3軸の加速度データのうち、上記ピーク値前後の加速度データのそれぞれを、学習手段200による機械学習によって生成された判定モデル(学習済みモデル)に入力することで、転倒事象(ユーザが転倒したか否か)を判定する。 The fall determination means 183 uses each of the acceleration data before and after the peak value among the acceleration data of the three axes detected by the acceleration sensor 11 into a determination model (learned model) generated by machine learning by the learning means 200. By inputting, a fall event (whether or not the user has fallen) is determined.

体動判定手段184は、上記加速度センサ11によって検出された加速度データのうち、上記判定モデルに入力された加速度データより後の加速度データのスカラー値が所定の条件を満たすか否かに基づいて、転倒後のユーザの体動の有無を判定する。 The body motion determination means 184 is based on whether or not the scalar value of the acceleration data after the acceleration data input to the determination model among the acceleration data detected by the acceleration sensor 11 satisfies a predetermined condition. Determines the presence or absence of body movement of the user after a fall.

学習手段200は、例えばPC(Personal Computer)等の汎用コンピュータまたは学習処理専用のコンピュータで構成され、転倒検知端末100を装着した人や人形から、転倒時における上記加速度センサ11の3軸の加速度データを入力データとして、例えば畳み込みニューラルネットワーク(CNN)等のディープラーニング等の機械学習により上記転倒判定手段183による転倒の判定に用いられる判定モデル(学習済みモデル)を事前に生成する。生成された判定モデルは、上記転倒判定手段183にインストールされる。 The learning means 200 is composed of, for example, a general-purpose computer such as a PC (Personal Computer) or a computer dedicated to learning processing, and the acceleration data of the three axes of the acceleration sensor 11 at the time of a fall is obtained from a person or a doll wearing the fall detection terminal 100. Is used as input data, for example, a determination model (learned model) used for determining a fall by the fall determination means 183 is generated in advance by machine learning such as deep learning such as a convolutional neural network (CNN). The generated determination model is installed in the fall determination means 183.

<転倒検知端末の動作>]
次に、以上のように構成された転倒検知端末100の監視動作について説明する。
<Operation of fall detection terminal>]
Next, the monitoring operation of the fall detection terminal 100 configured as described above will be described.

[学習処理]
まず、上記学習手段200による学習処理について説明する。図2は、上記転倒検知端末100が用いる判定モデルの機械学習に用いられる加速度データの波形例を示した図である。また図3は、上記判定モデルの機械学習について説明した図である。
[Learning process]
First, the learning process by the learning means 200 will be described. FIG. 2 is a diagram showing a waveform example of acceleration data used for machine learning of the determination model used by the fall detection terminal 100. Further, FIG. 3 is a diagram illustrating machine learning of the determination model.

上述した通り、学習手段200は、転倒検知端末100を装着した人や人形などから、転倒したときの加速度データを取得し、その加速度データを入力データとして機械学習により事前に学習する。 As described above, the learning means 200 acquires acceleration data at the time of a fall from a person or a doll wearing the fall detection terminal 100, and learns in advance by machine learning using the acceleration data as input data.

図3に示すように、機械学習方法としてニューラルネットワークを用いる場合、学習手段200は、図2に示すように、上記人や人形の転倒時の加速度ピーク前後の3軸の加速度データ(x軸:同図A、y軸:同図B、z軸:同図C)を切出し、その切り出した加速度値を入力データとして入力層に入力して、転倒時の加速度データの特徴抽出及び当該特徴点データの次元圧縮を行う。 As shown in FIG. 3, when a neural network is used as the machine learning method, as shown in FIG. 2, the learning means 200 has three-axis acceleration data (x-axis:) before and after the acceleration peak when the person or the doll falls. Fig. A, y-axis: Fig. B, z-axis: Fig. C) is cut out, and the cut out acceleration value is input to the input layer as input data. Dimension compression is performed.

図示しないが、例えば、中間層(隠れ層)にConv層及びPooling層を有する畳み込みニューラルネットワークを用いて、フィルタを用いた畳み込み演算による特徴点抽出及び当該特徴点データの次元圧縮などを行い、特徴点を抽出する手法が一般的に行われている。 Although not shown, for example, using a convolutional neural network having a Conv layer and a Pooling layer in the intermediate layer (hidden layer), feature point extraction by convolution calculation using a filter and dimension compression of the feature point data are performed to perform features. A method of extracting points is generally used.

学習手段200は、同図に示すように、各軸の加速度値を入力層に入力する際、所定時間分の加速度値をまとめて入力し、次の入力は、前回入力した加速度値を時系列順に一つずらした所定時間分の加速度値を入力する。 As shown in the figure, the learning means 200 collectively inputs the acceleration values for a predetermined time when inputting the acceleration values of each axis to the input layer, and the next input is the time series of the previously input acceleration values. Enter the acceleration values for a predetermined time that are shifted by one in order.

例えば、加速度センサ11が1秒間に50回加速度値を検出している場合、学習手段200は、3回分(0.02秒〜0.06秒まで)の加速度値を1つの入力データセットとしてまず入力し、その後、時系列に沿って入力する加速度値を1つずらしたもの(0.04〜0.08秒まで)を次の入力データセットとして入力する。 For example, when the acceleration sensor 11 detects the acceleration value 50 times per second, the learning means 200 first inputs the acceleration values for three times (from 0.02 seconds to 0.06 seconds) as one input data set, and then the learning means 200. , The acceleration value to be input along the time series is shifted by one (from 0.04 to 0.08 seconds) and input as the next input data set.

続いて学習手段200は、転倒と判定したか非転倒と判定したかを出力層から出力する(転倒を1、非転倒を0とした場合、出力層からは1又は0が出力される)。 Subsequently, the learning means 200 outputs from the output layer whether it is determined to be a fall or a non-fall (when the fall is 1 and the non-fall is 0, 1 or 0 is output from the output layer).

そして学習手段200は、入力層に入力するデータと出力層のデータのマッチ/アンマッチに基づいてバックプロパゲーションを行い、畳み込みニューラルネットワークのニューロン間の重み付け係数などを更新する。係数を更新し、入力と出力の誤差が一定以下に小さくなったら学習を終了させ、転倒検知端末100にインストールする。 Then, the learning means 200 performs backpropagation based on the match / unmatch between the data input to the input layer and the data of the output layer, and updates the weighting coefficient between the neurons of the convolutional neural network and the like. The coefficient is updated, and when the error between the input and the output becomes smaller than a certain level, learning is terminated and the coefficient is installed in the fall detection terminal 100.

また学習手段200は、ユーザの非転倒時(日常生活、又は転倒と同様の衝撃を伴う動きを行ったとき)の各軸の加速度値も上記と同様に入力して学習する。 Further, the learning means 200 also inputs and learns the acceleration value of each axis when the user does not fall (in daily life or when a movement with an impact similar to a fall is performed).

学習手段200は、これを多数のデータセット(例えば、転倒データ1000-1500個、非転倒データ1000-1500個)について繰り返すことで、判定モデルを生成し、生成した判定モデルを転倒検知端末100の転倒判定手段183にインストールする。なお、転倒データのみを用いて学習を行い、判定モデルを生成してもよい。 The learning means 200 generates a determination model by repeating this for a large number of data sets (for example, 1000-1500 fall data and 1000-1500 non-fall data), and the generated determination model is used by the fall detection terminal 100. It is installed in the fall determination means 183. It should be noted that learning may be performed using only the fall data to generate a determination model.

[転倒監視処理]
次に、上記転倒検知端末100の制御部18(転倒監視手段181)による転倒監視処理について説明する。転倒監視手段181は、加速度センサ11の出力データに基づいてユーザの転倒の有無を判定する。当該転倒監視処理においては、ユーザの転倒の仕方によって加速度データが大きく変化する範囲については上記学習手段200によって機械学習された判定モデルを用いて判定し、ユーザの転倒の仕方によって加速度データが大きく変化しない範囲については加速度データが所定の条件を満たすか否かを確認するルールベースによって判定することとしている。
[Fall monitoring process]
Next, a fall monitoring process by the control unit 18 (fall monitoring means 181) of the fall detection terminal 100 will be described. The fall monitoring means 181 determines whether or not the user has fallen based on the output data of the acceleration sensor 11. In the fall monitoring process, the range in which the acceleration data changes significantly depending on the user's fall method is determined using the determination model machine-learned by the learning means 200, and the acceleration data changes significantly depending on the user's fall method. The range not to be determined is determined by a rule base for confirming whether the acceleration data satisfies a predetermined condition.

以降の説明においては、転倒検知端末100の制御部18または各手段を主な動作主体として説明するが、この動作は当該制御部18の制御下において実行されるプログラムとも協働して行われる。 In the following description, the control unit 18 of the fall detection terminal 100 or each means will be described as the main operating body, but this operation is also performed in cooperation with the program executed under the control of the control unit 18.

図4は、上記転倒監視手段181による転倒監視処理の流れを示したフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the fall monitoring process by the fall monitoring means 181.

(転倒判定処理)
まず、ユーザの転倒の有無を判定する転倒判定処理について説明する。転倒は、地面等へのユーザの身体の衝突を伴うため、転倒検知端末100に加わる衝撃によって加速度が大きく変化する。そこで、制御部18はまず、転倒判定処理のトリガとなる閾値以上の加速度ピークを検出したか否か判断する(図4のステップ41)。
(Fall judgment processing)
First, a fall determination process for determining whether or not a user has fallen will be described. Since a fall involves a collision of the user's body with the ground or the like, the acceleration greatly changes due to the impact applied to the fall detection terminal 100. Therefore, the control unit 18 first determines whether or not an acceleration peak equal to or greater than the threshold value that triggers the fall determination process is detected (step 41 in FIG. 4).

具体的には制御部18(衝撃検出手段182)は、加速度センサ11で計測された3軸の加速度データからスカラー値を求め、求めたスカラー値が閾値Th(例えば、40m/s2)以上となる加速度ピークを検出する。 Specifically, the control unit 18 (impact detecting means 182) obtains a scalar value from the acceleration data of the three axes measured by the acceleration sensor 11, and the obtained scalar value is equal to or higher than the threshold Th p (for example, 40 m / s2). Accelerometer peak is detected.

図5は、3軸の加速度データのスカラー値の波形例を示した図であり、図6は、当該スカラー値の算出方法を示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing a waveform example of a scalar value of acceleration data of three axes, and FIG. 6 is a diagram showing a method of calculating the scalar value.

図6に示すように、ある時刻における加速度成分A(Ax、Ay、Az)のベクトルのスカラー値は、x軸、y軸、z軸の各加速度成分の二乗和平方根によって算出できる。 As shown in FIG. 6, the scalar value of the vector of the acceleration component A (Ax, Ay, Az) at a certain time can be calculated by the square root of the sum of squares of each acceleration component of the x-axis, y-axis, and z-axis.

ここで当該加速度のスカラー値は、加速度の大きさのみを持つ物理量であり、転倒検知端末100に加わった加速度の絶対的な大きさを判定可能な値である。 Here, the scalar value of the acceleration is a physical quantity having only the magnitude of the acceleration, and is a value capable of determining the absolute magnitude of the acceleration applied to the fall detection terminal 100.

上記加速度センサ11の3軸の各成分で加速度の大きさを判定しようとすると、転倒検知端末100に加わった加速度の大きさが3軸それぞれに分散されてしまい、正確な大きさを測ることが難しい。また、ユーザがどの方向にどのような腕の向きで倒れるかが不明なため、3軸のうちどの軸にピーク値が検出されるか不明となる。一方、スカラー化することで、3軸に分散された加速度の大きさをまとめることができ、転倒検知端末100に加わった絶対的な大きさを判定することで、図5に示すようなピーク値Pを検出することができる。 When trying to determine the magnitude of acceleration with each component of the three axes of the acceleration sensor 11, the magnitude of the acceleration applied to the fall detection terminal 100 is dispersed in each of the three axes, and it is possible to measure the magnitude accurately. difficult. Further, since it is unknown in which direction and in what direction the user falls down, it is unknown in which of the three axes the peak value is detected. On the other hand, by scaling, the magnitudes of accelerations dispersed in three axes can be summarized, and by determining the absolute magnitude applied to the fall detection terminal 100, the peak value as shown in FIG. 5 can be determined. P can be detected.

また、3軸の加速度をそのまま用いる場合は、3軸それぞれの加速度の変化を確認しなければならないが、スカラーであればスカラー値のみの変化を確認すれば済むため、処理を効率化することができる。 In addition, when the acceleration of the three axes is used as it is, it is necessary to confirm the change of the acceleration of each of the three axes, but in the case of a scalar, it is sufficient to confirm the change of only the scalar value, so that the processing can be made more efficient. can.

またユーザが転倒した場合、その転倒の仕方が異なっても、閾値以上のピーク値は必ず検出される(転倒の仕方によって加速度データが変化しない)ため、衝撃検出手段182は、ルールベースでピーク値の検出処理を行う。 Further, when the user falls, the peak value above the threshold value is always detected even if the method of falling is different (acceleration data does not change depending on the method of falling). Therefore, the impact detecting means 182 uses the peak value on a rule basis. Detection processing is performed.

このように、ピークの検出をトリガとして転倒判定を開始することで、常に上記機械学習に基づく判定モデルによって転倒の可能性を判定するものと比べて、計算量を軽減することができ、バッテリ13の寿命を延ばすことで、ユーザの長時間の見守りを実現できる。 In this way, by starting the fall determination with the peak detection as a trigger, the amount of calculation can be reduced as compared with the case where the possibility of the fall is always determined by the determination model based on the machine learning, and the battery 13 By extending the life of the user, it is possible to watch over the user for a long time.

図7は、ユーザの転倒時における加速度のピークの検出方法を説明するために上記図5の波形を一部簡略化して示した図である。 FIG. 7 is a diagram showing a partially simplified waveform of FIG. 5 in order to explain a method of detecting a peak of acceleration when a user falls.

同図に示すように、衝撃検出手段182は、上記閾値Thから立ち下がるポイントPaを求める。同様に、衝撃検出手段182は、上記閾値Thから立ち上がるポイントPbを求める。このポイントPaとポイントPbの間で加速度の値が最大となるポイントP(ピーク時)を加速度ピークとして検出し、このピーク時における加速度の値をピーク値Pとして求める。 As shown in the figure, the impact detecting means 182 obtains a point Pa that falls below the threshold value Th p. Similarly, the impact detecting means 182 obtains a point Pb rising from the threshold value Th p. The point P (at the peak) where the acceleration value is maximized between the points Pa and the point Pb is detected as the acceleration peak, and the acceleration value at the peak is obtained as the peak value P.

上記加速度ピークを検出した場合(ステップ41のYes)、制御部18は、上記判定モデルを用いた転倒の有無の判定処理に移る。図8は、転倒判定処理に用いられる加速度データ(x軸)の波形例を示した図である。 When the acceleration peak is detected (Yes in step 41), the control unit 18 moves to the determination process of presence / absence of a fall using the determination model. FIG. 8 is a diagram showing a waveform example of acceleration data (x-axis) used in the fall determination process.

転倒判定手段183は、上記検出したピーク値Pの前後の加速度データを上記判定モデルに入力することで、転倒可能性を判定する(ステップ42)。 The fall determination means 183 determines the possibility of a fall by inputting acceleration data before and after the detected peak value P into the determination model (step 42).

具体的には、転倒判定手段183は、上記ピーク値P(第1の時点)前後の3軸それぞれの波形データのうち、所定期間分の波形データを入力データとして上記判定モデルに入力する。ここで、当該所定期間(以下、転倒判定期間(第1の期間)という)を設定するに際し、転倒判定手段183は、上記ピーク前の期間よりもピーク検出後の期間の方を長く設定する。例えば、図8に示すように、ピークPの検出時から1秒前までの波形データと、これから計測するピーク検出後3秒間の波形データを入力データとして判定モデルに入力する。 Specifically, the fall determination means 183 inputs waveform data for a predetermined period as input data to the determination model among the waveform data of each of the three axes before and after the peak value P (first time point). Here, when setting the predetermined period (hereinafter, referred to as a fall determination period (first period)), the fall determination means 183 sets the period after the peak detection to be longer than the period before the peak. For example, as shown in FIG. 8, the waveform data from the time when the peak P is detected to 1 second before and the waveform data to be measured from now on for 3 seconds after the peak detection are input to the determination model as input data.

ここで、転倒前(ピーク値Pより前)のデータを入力データとして入力しすぎると(例えば転倒前3秒間など)、転倒前のユーザの日常生活のデータも判定モデルに取り込んでしまい、誤報/失報の要因となる。そのため、ピーク値Pの前は、自由落下特性を確認できる1秒前程度が好ましい。 Here, if the data before the fall (before the peak value P) is input too much as input data (for example, 3 seconds before the fall), the data of the user's daily life before the fall is also taken into the judgment model, resulting in a false alarm / It causes a false alarm. Therefore, before the peak value P, it is preferable to be about 1 second before the free fall characteristic can be confirmed.

また、ピーク値Pの後から加速度が落ち着くまでの間の3軸の波形を確認することで、各軸間の関係や各軸の加速度値を判定でき、例えばバットを振ったときや物にぶつかったときなど、他の衝撃を伴う動きとは異なる転倒した際の動きの加速度値を捉えることができる。 Also, by checking the waveforms of the three axes from after the peak value P until the acceleration settles down, the relationship between each axis and the acceleration value of each axis can be determined, for example, when the bat is shaken or when it hits an object. It is possible to capture the acceleration value of the movement when it falls, which is different from the movement accompanied by other impacts such as when it falls.

一方、上記衝撃検出時のようなスカラー値で転倒の判定を行うと、加速度の方向まで判定できないため、衝撃と伴うような転倒とは異なる動きの加速度の大きさが転倒の動きの大きさと類似してしまい、誤報の要因となってしまう。 On the other hand, if the fall is judged by the scalar value as in the case of the impact detection, the direction of the acceleration cannot be determined. This will cause false alarms.

また、転倒後に入力する波形は、ピーク値Pから加速度が落ち着くまでの間の波形から転倒の有無を判定するため、判定モデルに入力するピーク後の加速度データの期間は、長すぎず、短すぎない時間(3秒程度)が好ましい。 Further, since the waveform input after the fall determines the presence or absence of the fall from the waveform from the peak value P until the acceleration settles down, the period of the acceleration data after the peak input to the determination model is neither too long nor too short. No time (about 3 seconds) is preferable.

またユーザが転倒した場合、その転倒の仕方に応じて、検出される3軸の加速度データも変化するため、閾値を用いたルールベースの判定では、誤報/失報を抑制しつつあらゆる転倒を判定できる閾値を設定することは難しい。そのため、転倒判定手段183は、機械学習された判定モデルにて転倒の有無を判定する。 In addition, when the user falls, the detected acceleration data of the three axes also changes according to the fall method. Therefore, in the rule-based judgment using the threshold value, all falls are judged while suppressing false alarms / false alarms. It is difficult to set a possible threshold. Therefore, the fall determination means 183 determines the presence or absence of a fall using a machine-learned determination model.

ここで、判定モデルに入力される加速度データは、加速度センサ11によって検出され記憶部17に記憶されたものである。記憶部17には、図3の上部に示すように、加速度データが時系列順に軸毎に記憶される。 Here, the acceleration data input to the determination model is detected by the acceleration sensor 11 and stored in the storage unit 17. As shown in the upper part of FIG. 3, the storage unit 17 stores acceleration data for each axis in chronological order.

転倒判定手段183は、例えば、上記ピーク前後の加速度値について、転倒判定期間分の加速度データのうち、時間的に連続する所定数のデータをまとめて入力データとして入力する。例えば、加速度センサ11が1秒間に50回加速度値を検出している場合、上記学習手段200のよる入力手法と同様に、3回分(0.02秒〜0.06秒まで)を1つの入力データセットとしてまず入力し、続いて、時系列に沿って入力する加速度値を1つずらしたもの(0.04〜0.08秒まで)を次の入力データセットとして入力する。 For example, the fall determination means 183 collectively inputs a predetermined number of temporally continuous acceleration data for the fall determination period as input data for the acceleration values before and after the peak. For example, when the acceleration sensor 11 detects the acceleration value 50 times per second, first, as in the input method by the learning means 200, three times (from 0.02 seconds to 0.06 seconds) are used as one input data set. Input, and then input the acceleration value to be input in chronological order shifted by one (from 0.04 to 0.08 seconds) as the next input data set.

また転倒判定手段183は、既に計測して記憶部17に記憶されているピーク検出時からピーク検出前1秒までの加速度値から逐次入力を開始し、ピーク検出時からピーク検出後3秒までの加速度値については、計測されて記憶部17に記憶され入力するデータセットが揃い次第入力する。これにより入力対象の加速度データが記憶部17に蓄積されるまで待機することなく転倒判定処理を開始することができる。 Further, the fall determination means 183 sequentially starts inputting from the acceleration value from the time of peak detection to 1 second before peak detection, which has already been measured and stored in the storage unit 17, and from the time of peak detection to 3 seconds after peak detection. The acceleration value is input as soon as the data sets that are measured, stored in the storage unit 17 and input are prepared. As a result, the fall determination process can be started without waiting until the acceleration data of the input target is accumulated in the storage unit 17.

転倒判定手段183は、入力された加速度データに基づいて判定モデルによりユーザの転倒を判定し、出力データとして、「転倒可能性有り」、又は、「転倒可能性無し」を出力する(ステップ43)。 The fall determination means 183 determines the user's fall by the determination model based on the input acceleration data, and outputs "possible fall" or "no possibility of fall" as output data (step 43). ..

転倒無しと判定された場合(ステップ43のNo)、制御部18は、転倒判定処理を終了する。 When it is determined that there is no fall (No in step 43), the control unit 18 ends the fall determination process.

転倒有りと判定された場合(ステップ43のYes)、制御部18は、体動判定処理に移る。 When it is determined that there is a fall (Yes in step 43), the control unit 18 moves to the body movement determination process.

(体動判定処理)
次に、上述のように転倒が検出された後に転倒異常を確定するための体動検出処理について説明する。
(Body movement judgment processing)
Next, the body movement detection process for determining the fall abnormality after the fall is detected as described above will be described.

上記転倒判定手段183によってユーザに転倒(可能性)有りと判定された場合、体動判定手段184は、加速度データのスカラー値に基づいて、所定期間(例えば10秒間、以下、体動判定期間(第2の期間)ともいう)の間にユーザの体動が検出されないか否かを判定する。図9は、当該体動判定処理に用いられる加速度のスカラー値の波形例を示した図である。 When it is determined by the fall determination means 183 that the user has a fall (possibility), the body movement determination means 184 determines the body movement determination period (for example, 10 seconds, hereinafter, the body movement determination period) based on the scalar value of the acceleration data. It is determined whether or not the user's body movement is detected during the second period). FIG. 9 is a diagram showing a waveform example of a scalar value of acceleration used in the body movement determination process.

具体的には、体動判定手段184は、同図に示すように、転倒判定処理において判定モデルに入力した加速度データから所定時間(例えば2秒)経過後から開始する上記体動判定期間の加速度データのスカラー値から体動の有無を判定する(ステップ44)。なお、所定時間の経過を待たず、判定モデルに入力した加速度データの直後の加速度データのスカラー値から体動の有無を判定してもよい。また体動判定期間は、転倒判定期間以後の期間であればよく、転倒判定期間と体動判定期間とは連続していてもよく、転倒判定期間の一部と体動判定期間の一部が重複してもよい。 Specifically, as shown in the figure, the body movement determination means 184 accelerates the body movement determination period starting after a predetermined time (for example, 2 seconds) has elapsed from the acceleration data input to the determination model in the fall determination process. The presence or absence of body movement is determined from the scalar value of the data (step 44). It should be noted that the presence or absence of body movement may be determined from the scalar value of the acceleration data immediately after the acceleration data input to the determination model without waiting for the elapse of a predetermined time. Further, the body movement determination period may be a period after the fall determination period, and the fall determination period and the body movement determination period may be continuous, and a part of the fall determination period and a part of the body movement determination period may be continuous. It may be duplicated.

ここで3軸のデータではなくスカラー値から体動の有無を判定するのは、体動判定処理においては、衝撃時の大きな加速度データではなく転倒後のユーザのわずかな動きを検出できればよく、また転倒時のように方向によって異なる複雑な動きを判定するものではなく単にユーザが動いたか否かを検出できればよいためである。 Here, the presence or absence of body movement is determined from the scalar value instead of the three-axis data if the body movement determination process can detect a slight movement of the user after a fall rather than a large acceleration data at the time of impact. This is because it is not necessary to determine a complicated movement that differs depending on the direction as in the case of a fall, but simply to detect whether or not the user has moved.

また、ユーザが意識を失って転倒したことを判定する場合、転倒後にユーザは動かない(加速度データが変化しない)ことを判定するため、体動判定手段184は、機械学習された判定モデルではなく、ルールベースで体動の有無を判定する。 Further, when determining that the user has lost consciousness and has fallen, the body movement determination means 184 is not a machine-learned determination model because it is determined that the user does not move (acceleration data does not change) after the fall. , Judge the presence or absence of body movement on a rule basis.

具体的には、体動判定手段184は、例えば以下の1)〜4)の条件が満たされた場合にユーザに体動が有ったと判定する。体動判定手段184は、以下の条件のいずれか1つを用いてもよく、また、複数条件を用いていずれかを満たす場合に体動有りと判定してもよい。
1)体動判定期間内に一定以上(例えば12m/s2)のピーク値が所定回数検出されたとき
2)体動判定期間内に上記ピーク値の合計が所定値を超えたとき
3)体動判定期間内に加速度の変化量を積算した合計値が一定値を超えたとき
4)体動判定期間内に単位時間当たりの加速度変化量が一定値を超えたとき
Specifically, the body movement determining means 184 determines that the user has body movement, for example, when the following conditions 1) to 4) are satisfied. The body movement determining means 184 may use any one of the following conditions, or may determine that there is body movement when any one of the following conditions is satisfied.
1) When a certain number of peak values (for example, 12 m / s 2 ) are detected within the body movement judgment period 2) When the total of the above peak values exceeds the predetermined value within the body movement judgment period 3) Body When the total value obtained by accumulating the amount of change in acceleration during the motion judgment period exceeds a certain value 4) When the amount of change in acceleration per unit time exceeds a certain value within the body motion judgment period

上記転倒判定後、所定時間経過後に、上記の条件が満たされることでユーザの体動が有ると判断された場合(ステップ45のYes)、ユーザは危険な状態ではないと考えられるため、制御部18(転倒監視部181)は転倒事象とは判断せず終了する。 If it is determined that the user is in motion by satisfying the above conditions after the elapse of a predetermined time after the fall determination (Yes in step 45), the user is not considered to be in a dangerous state, so that the control unit 18 (fall monitoring unit 181) ends without determining that it is a fall event.

一方、転倒判定後、所定時間経過後に、上記のような条件によってユーザの体動が検出されていない場合には、転倒監視部181は、ユーザの転倒異常を確定し、監視センタCへ通報する(ステップ46)。 On the other hand, if the user's body movement is not detected under the above conditions after the elapse of a predetermined time after the fall determination, the fall monitoring unit 181 determines the user's fall abnormality and notifies the monitoring center C. (Step 46).

[まとめ]
以上説明したように、本実施形態によれば、転倒の仕方によって加速度データの大きな変化が起こりやすい転倒判定処理においては機械学習によって訓練された判定モデルを用い、加速度データに大きな変化が起こりにくい体動判定処理においてはルールベース処理を用い、判定基準を適切に使い分けることで、誤報や失報を抑制して、ユーザの転倒(ユーザが意識を失って転倒したこと)を高精度かつ高効率に判定することができる。また、全てに判定モデルを用いる場合に比べて計算処理の負荷を軽減することで、長時間の見守りを実現できる。
[summary]
As described above, according to the present embodiment, in the fall determination process in which a large change in acceleration data is likely to occur depending on the method of fall, a determination model trained by machine learning is used, and a body in which a large change is unlikely to occur in acceleration data. Rule-based processing is used in the motion judgment processing, and by properly using the judgment criteria, false alarms and false alarms are suppressed, and the user's fall (the user loses consciousness and falls) is highly accurate and highly efficient. Can be determined. In addition, by reducing the load of calculation processing as compared with the case where the judgment model is used for all, it is possible to realize long-term monitoring.

[変形例]
本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更され得る。
[Modification example]
The present technology is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the present technology.

上述の実施形態では、転倒判定手段183は、ピーク前後の転倒判定期間分の加速度データのうち、時間的に連続する所定数のデータをまとめて入力データとして入力していた。しかし転倒判定手段は、転倒判定期間分の加速度データをまとめて判定モデルに入力してもよい。 In the above-described embodiment, the fall determination means 183 collectively inputs a predetermined number of time-continuous data among the acceleration data for the fall determination period before and after the peak as input data. However, the fall determination means may collectively input the acceleration data for the fall determination period into the determination model.

上述の実施形態において、転倒判定手段183は、加速度センサ11によって検出された加速度値を判定モデルへの入力データとしていた。しかし、入力データは加速度値以外でもよい。例えば、上記図2等で示したような加速度データを時系列で表した各軸の波形データをグラフ化した画像データを入力データとしてもよい。この場合、学習手段200による学習も、同様の画像データにて行われる。 In the above-described embodiment, the fall determination means 183 uses the acceleration value detected by the acceleration sensor 11 as input data to the determination model. However, the input data may be other than the acceleration value. For example, the image data obtained by graphing the waveform data of each axis representing the acceleration data shown in FIG. 2 or the like in time series may be used as the input data. In this case, learning by the learning means 200 is also performed with the same image data.

上述の実施形態において、学習手段200は、転倒検知端末100の外部に設けられたが、学習手段200は転倒検知端末100内に設けられてもよい。この場合学習手段200は、転倒判定手段183による判定処理を実行しながら同じ入力データで学習処理を実行し、都度判定モデルを更新してもよい。 In the above-described embodiment, the learning means 200 is provided outside the fall detection terminal 100, but the learning means 200 may be provided inside the fall detection terminal 100. In this case, the learning means 200 may execute the learning process with the same input data while executing the determination process by the fall determination means 183, and update the determination model each time.

上述の実施形態において、学習手段200は、衝撃検出時点を含む衝撃検出前後の加速度データを入力データとして学習していた。しかし、入力するデータの期間はこれ以外でもよい。例えば、衝撃検出時を除く衝撃検出前後の加速度データをそれぞれ入力データとして学習してもよいし、衝撃検出前のみ又は衝撃検出後のみの加速度データを入力データとして学習してもよい。この場合、転倒監視処理において判定モデルに入力される入力データは、学習した入力データの期間に対応する。 In the above-described embodiment, the learning means 200 has learned the acceleration data before and after the impact detection including the impact detection time point as the input data. However, the period of the data to be input may be other than this. For example, the acceleration data before and after the impact detection other than the time of the impact detection may be learned as input data, or the acceleration data only before the impact detection or only after the impact detection may be learned as the input data. In this case, the input data input to the determination model in the fall monitoring process corresponds to the period of the learned input data.

上述の実施形態では、転倒検知端末100は、ウェアラブル端末として各種センサや報知部、操作表示部、無線通信部等を有する構成とされたが、上記転倒検知端末100のそれら各部のうち少なくとも一部が別の機器(例えばユーザが携帯するスマートフォン等のモバイル端末)に備えられており、当該別の機器との連携処理によって上記実施形態と同様の処理が実行されてもよい。 In the above-described embodiment, the fall detection terminal 100 is configured to include various sensors, a notification unit, an operation display unit, a wireless communication unit, and the like as wearable terminals, but at least a part of each of these parts of the fall detection terminal 100. Is provided in another device (for example, a mobile terminal such as a smartphone carried by a user), and the same processing as in the above embodiment may be executed by the cooperation processing with the other device.

11…加速度センサ
12…装着センサ12
14…無線通信部14
18…制御部
181…転倒監視手段
182…衝撃検出手段
183…転倒判定手段
184…体動判定手段
100…転倒検知端末
200…学習手段
C…監視センタ
11 ... Accelerometer 12 ... Mounting sensor 12
14 ... Wireless communication unit 14
18 ... Control unit 181 ... Fall monitoring means 182 ... Impact detection means 183 ... Fall judgment means 184 ... Body movement judgment means 100 ... Fall detection terminal 200 ... Learning means C ... Monitoring center

Claims (5)

ユーザにより携帯され、当該ユーザの転倒を検知する転倒検知端末であって、
当該転倒検知端末の動きを検出し、当該動きを示す動きデータを出力する動きセンサと、
前記動きデータを基に当該転倒検知端末に加わった衝撃を検出する衝撃検出手段と、
前記動きデータを基に前記ユーザの転倒の有無を判定する転倒判定手段と
を具備し、
前記衝撃検出手段は、前記動きデータのピーク値が所定の閾値を超えた場合に前記衝撃を検出し、
前記転倒判定手段は、前記動きデータを入力データとし前記ユーザの転倒の有無を出力データとする機械学習によって生成された判定モデルに、前記衝撃の検出時点に対応する所定期間の前記動きデータを入力することで前記転倒の有無を判定する
転倒検知端末。
A fall detection terminal that is carried by a user and detects the user's fall.
A motion sensor that detects the motion of the fall detection terminal and outputs motion data indicating the motion,
An impact detecting means for detecting an impact applied to the fall detection terminal based on the motion data, and an impact detecting means.
It is provided with a fall determination means for determining whether or not the user has fallen based on the movement data.
The impact detecting means detects the impact when the peak value of the motion data exceeds a predetermined threshold value, and detects the impact.
The fall determination means inputs the motion data for a predetermined period corresponding to the impact detection time point into a determination model generated by machine learning using the motion data as input data and the presence or absence of the user's fall as output data. A fall detection terminal that determines the presence or absence of the fall.
請求項1に記載の転倒検知端末であって、
前記動きセンサは、3軸の加速度センサであり、
前記衝撃検出手段は、前記3軸の各加速度データから求めたスカラー値に基づいて前記衝撃を検出し、
前記転倒判定手段は、前記3軸の各加速度データをそれぞれ入力データとして生成された前記判定モデルに前記衝撃の検出時点に対応する所定期間の前記3軸の各加速度データをそれぞれ入力することで前記転倒の有無を判定する
転倒検知端末。
The fall detection terminal according to claim 1.
The motion sensor is a 3-axis accelerometer.
The impact detecting means detects the impact based on a scalar value obtained from each acceleration data of the three axes.
The tipping determination means inputs the acceleration data of the three axes for a predetermined period corresponding to the detection time of the impact into the determination model generated by inputting the acceleration data of the three axes, respectively. A fall detection terminal that determines the presence or absence of a fall.
請求項1または2に記載の転倒検知端末であって、
前記所定期間は、前記衝撃の検出前後の期間であって、
前記衝撃の検出前後の期間において、前記衝撃の検出前の期間よりも検出後の期間の方が長い
転倒検知端末。
The fall detection terminal according to claim 1 or 2.
The predetermined period is a period before and after the detection of the impact.
A fall detection terminal in which the period after the impact is detected is longer than the period before the impact is detected in the period before and after the impact is detected.
請求項1乃至3のいずれかに記載の転倒検知端末であって、
前記動きデータを逐次記憶する記憶手段を有し、
前記転倒判定手段は、前記衝撃が検出された場合に、当該衝撃の検出時よりも所定時間前に記憶されていた動きデータから逐次前記判定モデルへの入力を開始する
転倒検知端末。
The fall detection terminal according to any one of claims 1 to 3.
It has a storage means for sequentially storing the motion data, and has a storage means.
The fall detection means is a fall detection terminal that, when the impact is detected, sequentially starts inputting to the determination model from motion data stored before a predetermined time from the time when the impact is detected.
ユーザにより携帯され、当該ユーザの転倒を検知する転倒検知端末に、
当該転倒検知端末の動きを検出する動きセンサから出力された動きデータを基に、当該転倒検知端末に加わった衝撃を検出するステップと、
前記動きデータを基に前記ユーザの転倒の有無を判定するステップと、
を実行させるプログラムであって、
前記衝撃を検出するステップは、前記動きデータのピーク値が所定の閾値を超えた場合に前記衝撃を検出し、
前記転倒の有無を判定するステップは、前記動きデータを入力データとし前記ユーザの転倒の有無を出力データとする機械学習によって生成された判定モデルに、前記衝撃の検出時点に対応する所定期間の前記動きデータを入力することで前記転倒の有無を判定する
プログラム。
A fall detection terminal that is carried by a user and detects the user's fall.
Based on the motion data output from the motion sensor that detects the motion of the fall detection terminal, the step of detecting the impact applied to the fall detection terminal and
A step of determining whether or not the user has fallen based on the motion data,
Is a program that executes
The step of detecting the impact detects the impact when the peak value of the motion data exceeds a predetermined threshold value.
The step of determining the presence or absence of a fall is described in a determination model generated by machine learning using the motion data as input data and the presence or absence of a fall of the user as output data for a predetermined period corresponding to the time when the impact is detected. A program that determines the presence or absence of the fall by inputting motion data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7476266B2 (en) 2021-09-14 2024-04-30 アップル インコーポレイテッド Watch Band with Fit Detection
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