JP3224231B2 - 手首装着式の体調モニタ装置 - Google Patents

手首装着式の体調モニタ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、体温及びもしくは皮膚の導電度等、運動状
態や生理学的状態に基いて、人の体調を個別に観察する
手首装着式モニタ装置に関する。異常状態を示すデータ
を、無線周波数を使って１つかそれ以上の受信機へ通常
の技術を使って送信して近くの警報を鳴らすか、この送
受信機が通常の技術を使って前記データを集中受信点へ
転送してアラームを鳴らす。
運動や体調を、個別にモニタまたはオンラインでモニ
タする手首装着式装置はまだ世の中に出てきていない。
従来は、このようなモニタは、人以外のものを検知する
センサ（EXTRA−PERSONAL SENSOR）を使って、例えばド
アの開けたてをモニタすることにより行っていた。この
ような方法では、モニタ時間が長く、装置を設置するた
めの費用が高く、モニタされている人がモニタ装置のス
イッチを切らないでその場を離れると、誤ったアラーム
を出すなどの問題がある。人の姿勢を示すスイッチを備
えた携帯式の無線送信機もある。このような装置では、
ユーザが横臥する際には忘れずに体からはずさないと、
誤ったアラームが出るという問題がある。もう１つの問
題点は、その人が自分の足で立っている時しかモニタし
ない点である。従来技術では、心臓もモニタしていた
が、これでは動的な活動（movement activity）につい
ての情報が得られないし、運動制御には適していない。
また、従来から、心臓をモニタする装置は高価であると
ともに、頻繁にバッテリを交換する必要があって、限定
された区域内の多数のユーザに使用したり、長時間のモ
ニタが必要な場合は適していない。
本発明の目的は、人が手首にいつもかけて持ち歩き、
個別に、またはオンラインで体調をモニタしたり、正常
でない状況を検出したらすぐにアラームを発する腕時計
式装置を提供することである。この目的は、添付のクレ
ーム１に記載した特徴点を有する本発明で達成される。
この手首装着式装置は、個別の受信機または、病院全体
または区域全体をカバーできる複数の受信機へ、送信装
置を特定するIDコードを有するアラームを送る。この受
信機は、最寄りの種々のアラームや救急電話に接続でき
る。この装置では、通常の装置のように、ユーザが、押
しボタンを使って自分からアラームを鳴らすことができ
る。しかし、この装置の主な機能は、動的活動や生理状
態にもとづいて体調のモニタを行うことである。この装
置は、いわゆる老人が何かしている時のモニタをするも
ので、モニタされている人が倒れたり、意識を失った
り、動けなくなったりする事故を見つけて、装置が自動
的にアラームを生成する。手首装着式のアラームはま
た、うろうろして歩く痴呆症患者のモニタや、襲われた
時のアラームとして使用するのに適している。装着者の
活動を推測したりセンサメッセージを処理することはい
ずれも手首装着式アラームの中で簡単に且つ非常に小電
流で行われる。この装置は、同一の電池で、大変長時間
動作する。
本発明を添付図面を参照して更に詳述する。
図１は本発明の装置であり、手首装着式検出器兼送信
機ユニット１と、分離した受信機ユニット２を示す。
図２は、検出器兼送信機ユニットの底面図である。
図３は、本発明の装置の大略のブロックダイヤグラム
である。
図４は、ファジィ論理がどのように適用されて異なる
センサの相互依存度を知るのかを示す。
図５は、本装置の動作に関連する信号とパルスについ
ての論理フローチャートの一例である。
本発明の装置は腕時計サイズの検出器兼送信機ユニッ
ト１からなり、その底部にはセンサ（４）用に銀メッキ
をした接触面を備えていて、このセンサ（４）が皮膚の
温度及びもしくは導電度を検出する。この代替案とし
て、センサ４が心臓の鼓動を検出または示すセンサを含
んだり、このようなセンサを追加してもよい。心臓の動
作をモニタするには、１つの鼓動で１回のモニタ期間と
すれば十分であり、こうすれば、パルスを数えないから
電流消費を減らすことができる。この装置は、また、加
速度センサ５と、加速度センサ用の脈拍検出器（pulse
detector）と、検出器６からのパルスを計数するカウン
タ7Aと、センサ４と５とからくる情報を解析するファジ
ィ論理回路７と、無線送信機９とを備えている。アラー
ムの内容はファジィ論理回路を使用して、後述のとお
り、センサ信号にもとづいて解読される。別の受信ユニ
ット２はアラームリレー解除部（alarm relay releas
e）11と無線受信機10とを備えている。
皮膚の導電度および／もしくは皮膚の温度は、センサ
４の接触表面で測定する。A/D変換をした後、センサ４
からの信号をカウンタ7Bで測定する。ファジィ論理回路
７を使って、例えば皮膚の導電度によりカウンタ7Aの計
数速度を制御してもよい。皮膚抵抗が高いとカウンタ7A
の計数速度が遅くなり、皮膚抵抗が低いとカウンタ7Aの
計数速度が速くなり、それにより、摺動アラーム限界
（sliding alarm limits）を形成するような形でカウン
タ7Aの計数速度を制御する。しかし、代表的な例（図
４）では、ファジィ論理回路７が異なるセンサ４と５の
相互依存性を制御して、加速度センサ５からくる信号を
使って、本装置を装着している人の動的活動を予測する
とともに、この予測にもとづいて、センサ４からの信号
について摺動アーム限界（最小、最大）を求めるように
している。もし、１つまたはそれ以上のセンサ４につい
てカウンタ7Bの計数値が摺動アラーム限界（最小と最
大）の外側にあれば、まずはじめに手首装着式装置のア
ラームユニット12の中でアラームが発生して、装着した
人がボタン13を使って所定の時間内にこのアラームを停
止させなかったら、このアラームを受信機2/10へ送信す
る。カウンタ7Bの計数値が、前記限界の中にあれば、カ
ウンタ7Aと7Bをゼロにリセットされて新しいモニタ期間
が始まる。
加速度センサ５は手の動きを検出するとともに、十分
に広範囲な動きを検出したら必ず、パルス検出器６を使
ってパルスをファジィ論理回路へ送る。所定の時間内に
ゼロにリセットされなければ、カウンタ7Aは無線送信機
９を立ち上げるようにして、この送信機がアラームを受
信機10へ送る。したがって、総合的な動的活動の他に、
加速度センサ５を使用して個別の手の動きの加速度を示
してもよい。
カウンタ８を使用して、加速度センサ５から出力され
る所定の数のパルスを計数して無線送信機９を立ち上げ
たり、モニタされている人が動いていることを報告する
いわゆる痴呆症患者メッセージ（dementia message）を
送るようにしている。モニタの対象となる区域をカバー
する受信機が、このようなメッセージを受信すると、ア
ラームを発生する。ユーザが手首装着式アラームを手首
から外してしまうと、皮膚の導電度および／もしくは温
度を測定する接触表面は、ユーザがシャワーを浴びると
かサウナに入る際にアラームが発せられないようなレベ
ルにカウンタの計数速度を設定する。外出する際は、こ
の装置を手首に着装したままだから、たとえ長い間外出
していても誤ったアラームが発せられることがない。手
首装着式アラーム１の論理動作の一例と、この装置が検
出できる項目を図５に示す。この場合、手首装着式アラ
ームの制御信号は皮膚の導電度であり、この導電度は、
カウンタ7Aの計数速度を制御する接触表面４から得られ
る。これにより、皮膚の導電度が高いとカウンタ7Aが比
較的早くアラームの閾値８に到達して、無線送信機９を
立ち上げる。ユーザが自分の手を動かしていると、加速
度センサ５がリセットパルスをカウンタ7Aに送り、はじ
めにもどって計数を開始する。カウンタ８が、十分な数
のパルスを受信した後で、痴呆症患者メッセージを送出
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/00 102 A61B 5/05 A61B 5/11

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】体調をモニタするための検出手段（4,5）
    をはめ込んだ手首装着式検出器兼送信ユニット（１）
    と、監視信号すなわちアラーム信号を出力する無線送信
    機と、監視メッセージまたはアラームを出力するか前記
    監視メッセージまたは前記アラームを集中受信点へ転送
    するための少なくとも１つの分離した受信機（２）とか
    らなる体調モニタ装置において、前記検出手段が、 皮膚の温度と、皮膚の導電度と、心臓の鼓動のうちの少
    なくとも１つを含む生理状態をモニタするための少なく
    とも１つのセンサ（４）と、 手の動きを検出するセンサ（５）と、 一方のセンサ（例えば５）から出る出力が、他方のセン
    サ（例えば４）から出る出力について摺動アラーム限界
    を設定するように、前記センサ（4,5）からの出力の相
    互依存性を制御するファジィ論理回路（７）とからなる
    ことを特徴とする。
  2. 【請求項２】前記動的活動センサ（５）からの出力が、
    前記生理状態センサ（４）について、前記摺動アラーム
    限界を決定することを特徴とする請求項１に記載の装
    置。
  3. 【請求項３】前記生理状態センサ（４）が、各々が前記
    生理状態の１つを表している少なくとも２つの信号を含
    み、それにより、前記２つの信号のうちの一方が前記摺
    動アラーム限界の外側に落ちる場合は、アラームが発生
    することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記センサ（4,5）と前記ファジィ論理回
    路（７）との間に、無線送信機（９）を立ち上げる少な
    くとも１つのカウンタ（7A,7B）があり、この前記カウ
    ンタ（7A,7B）が所定長の時間内にリセットされないと
    前記カウンタが（7A,7B）が受信機（10）へアラームを
    送ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記動的活動センサ（５）により出力され
    た所定数のパルスを計数して送信機（９）を立ち上げる
    ようにするとともに、モニタされている人が動いている
    ことを示すいわゆる痴呆症メッセージを送出するように
    したカウンタ（８）を含むことを特徴とする請求項１に
    記載の装置。
  6. 【請求項６】前記生理学活動センサ（４）が加速度セン
    サであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】皮膚の電気抵抗が高い場合は前記動的活動
    センサ（５）と前記ファジィ論理回路との間にあるカウ
    ンタ（7A）の計数を減速させて、皮膚の電気抵抗が低い
    場合は前記カウンタ（7A）を加速させることを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】動的活動センサ（５）が加速度センサであ
    ることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の
    装置。
  9. 【請求項９】前記加速度センサ（５）は、前記全般的な
    動的活動だけでなく、個別の手の動きの加速度を示す請
    求項８に記載の装置。
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