JP3622783B2 - 活動情報供給システムおよびサーバシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検者の活動情報を情報供給依頼者（以下「依頼者」と記すことがある）に供給するシステムおよびサーバシステムに関し、より詳細には独居老人など一人暮らしの生活者の活動情報を遠隔地の家族などに知らせることなどに用いる活動情報システムおよびサーバシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
わが国において、全人口に占める６５歳以上の高齢者の割合が今後５０年の間に３０％を超えると言われている。このような状況下で、要介護老人の対策が現在注目・検討されているが、一方で多くの健康な高齢者が存在していることも見過ごしてはならない事実である。健康な高齢者の中でも一人暮らしの高齢者は、空間的・人間関係的に孤立していることが多く、これらの人々の健康状態を把握することは大変重要なことではあるが、特定多数の人々の健康状態を把握・管理するには人手が圧倒的に不足している。
【０００３】
このため例えば、自治体の中にはペンダント型無線式緊急通報システムを導入しているところもあるが、これは緊急時のみに使用されるものであり高齢者の日常の健康状態を把握するものではない。また、宅内に多種のセンサを配置して高齢者の生活活動を監視するサービスシステムが警備会社などから提供されているが、システム導入および維持の費用が高いため高額所得者層にしか普及していないのが実状である。さらに特開平１０−２４８０９３号公報では、家庭用電気製品にセンサを取付けて、電気ポットの給湯スイッチのオン・オフなどを検出して生活者の安否などを監視するシステムが提案されているが、得られた情報を遠隔地に住む家族や、介護支援機関、医療機関において活用できる情報として用いていない。また電気製品の設置場所および情報量に制限があり、加えて電気製品をほとんど使わない人や夜間に電気製品の電源プラグをコンセントから抜いておく人などの場合にはこのシステムでは十分な監視はできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、高齢者などの被検者の日常の生活活動をプライバシーを確保しながら最も自然な形で検知して、被検者の生活活動を解析し、その活動情報を依頼者に円滑に送る供給システムおよびサーバシステムを提供することをその目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明の活動情報供給システムでは、被検者の活動情報を情報供給依頼者に供給するシステムであって、被検者の活動を検知する検知手段と、該検知手段から送信される検知データを解析する解析手段と、解析結果を情報供給依頼者に送る配信手段とを備えたサーバシステムと、情報供給依頼者側に備えられた受信手段とが通信回線を介して接続されると共に、前記解析手段として非線形解析方法を用い、カオスアトラクタを作成して、該カオスアトラクタの軌道周期を測定し、その軌道周期の揺らぎを解析し、前記サーバシステムが、前記解析結果から被検者の状態を評価する評価手段と、情報供給依頼者の要求に応じた書式に評価結果及び／又は解析結果を加工する情報加工手段とをさらに備え、所定の書式に加工された評価結果及び／又は解析結果を情報供給依頼者から要求があったとき及び／又は所定期間ごとに、前記サーバシステムから前記受信手段へ送信する構成とした。なお本発明における解析には、検知データを分析処理を行う他、統計処理を行って表示することも含まれる。
【０００６】
ここで、カオスアトラクタの軌道周期の揺らぎは、デトレンド変動分析を用いて解析するのが好ましい。
【０００７】
また高齢者などの被検者の日常の生活活動度をプライバシーを確保しながら最も自然な形で検知するには、検知手段として家庭用電気機器（以下「家電機器」と記すことがある）あるいは振動センサ、加速度センサを用いるのがよい。
【０００８】
評価手段としては、累積した解析結果から得られた基準データと、検知データの解析結果とを比較して被検者の状態を評価するものが実用的である。
【０００９】
また評価結果が被検者の異常となった場合には、介護・看護・医療・福祉機関の少なくとも１つの機関にサーバシステムから被検者の異常を直ちに報知することが好ましい。
【００１０】
本発明のサーバシステムでは、被検者の活動情報を情報供給依頼者に供給するサーバシステムであって、被検者の活動を検知する検知手段から送信された検知データを解析する解析手段と、解析結果から被検者の状態を評価する評価手段と、解析結果及び／又は評価結果を記憶する記憶手段と、情報供給依頼者の要求に応じた書式に評価結果及び／又は解析結果を加工する情報加工手段と、所定の書式に加工された評価結果及び／又は解析結果を情報供給依頼者に送る配信手段とを備え、前記解析手段として非線形解析方法を用い、カオスアトラクタを作成して、該カオスアトラクタの軌道周期を測定し、その軌道周期の揺らぎを解析することを特徴とする。
【００１１】
ここで、カオスアトラクタの軌道周期の揺らぎは、デトレンド変動分析を用いて解析するのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明における一実施形態について図面を参照しながら以下説明する。なお、本発明はこれら実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の活動情報供給システムの構成を示すブロック図である。この図において、家屋などの被検者の生活領域に配設された検知手段１と、サーバシステム２とは電話回線などの通信回線を介して接続されている。またサーバシステム２は、依頼者である遠隔地の家族宅１０１や医療機関１０２、福祉機関１０３の受信手段３とも通信回線を介して接続されている。検知手段１で検知したデータは、必要によりホームルータ又はセットトップボックス（１１）を介してサーバシステム２に送られ、ここで解析され、その結果は前記の依頼者（１０１〜１０３）へ送られる。以下、各構成要素について説明する。
【００１４】
前記検知手段としては、例えばエアコン、テレビ、冷蔵庫、電子レンジ、マットなどの家電製品、振動センサ、加速度センサ、赤外線センサなど従来公知のものを用いることができ、これらを複数個組み合わせて使用すれば、被検者の活動をより詳細に検知することができる。例えば家電製品を検知手段として用いれば、スイッチのオン・オフやドアの開閉、温度の設定、運転モード、コンプレッサ回転数、リモコン操作、消費電力、入退室などを検知することができる。また家電製品、トイレ・浴室・居間・寝室・仏壇などのドア・家具・床など屋内での移動により振動がよく伝わる屋内部材などに振動センサや加速度センサを取付けておけば、どのセンサが何時何分に振動または加速度を検知したか、すなわち被検者がどのような行動をしたかを検知することができる。そしてまた、心電を計測できる浴槽や寝具を設ければ、被検者の入浴時や就寝時の心電データを検知することができる。さらにガスや水道の配管に振動センサや加速度センサを取り付けておけば、ガスや水道の使用状況を検知することもできる。また赤外線センサを検知手段として用いれば、特定領域に被検者が入ったことを検知できる。また振動センサや加速度センサ、傾斜センサなどを組み込んだ携帯型万歩計（登録商標）を検知手段として用いれば、屋外での被検者の活動をも把握することができる。
【００１５】
前記各種検知手段で検知された検知データはサーバシステムに送信される。検知手段からサーバシステムへの送信方法に特に限定はなく、電話回線やＣＡＴＶ回線などを利用すればよい。
【００１６】
サーバシステムの構成を示すブロック図を図２に示す。サーバシステム２は、解析手段２１と配信手段２２とを備えている。検知手段１（図１に表示）から送られてきた検知データは、通信手段２４を介して解析手段２１へ送られ、ここで検知データの解析が行われる。そして解析結果は配信手段２２へ送られ、送信先データベース（ＤＢ）２３から読み出された送信先へ通信手段２４を介して送信される。
【００１７】
解析手段における検知データの解析方法としては非線形解析方法を用いる。生体活動に関する情報は一般に非線形データであるからである。具体的には、カオスアトラクタを作成してカオスアトラクタの軌道周期を測定し、その軌道周期の揺らぎから生活活動を解析する。
【００１８】
なおこの解析方法を用いる場合には、日常の生活活動と関連づけられた解析結果（基準データ）との比較によって被検者の生活活動を推測・評価できるので、解析結果を受信する者は予め基準データを有している必要がある。ただし、後述する評価手段をサーバシステムが備えている場合には、評価手段において解析結果を基準データと比較し被検者の生活活動を評価するので、解析結果を受信する者が予め基準データを有している必要はない。
【００１９】
以下具体的にこの解析方法について説明する。図３に、実際に測定した被検者による歩行の加速度データを示す。図３は、横軸を時間、縦軸を加速度として歩行による加速度の経時変化を示した図であって、図３（ａ）が健康時の加速度データ、同図（ｂ）が体調不良時の加速度データである。これらの図から理解されるように、加速度データの波形を比較してもその違いは明確にはわからないことが多い。
【００２０】
次に、このデータに基づき２次元数空間に描いたカオスアトラクタを図４に示す。図４（ａ）が健康時のカオスアトラクタ、同図（ｂ）が体調不良時のカオスアトラクタである。カオスアトラクタの形状から、パターンマッチング法を用いて評価を行える場合はこの段階で評価を行ってもよいが、この図の場合のように両者の違いが不明確であることもあり、このような場合にはパターンマッチング法を適用することができない。
【００２１】
そこで、図４のカオスアトラクタの構成要素の平均値を求め、その平均値座標点を原点としてカオスアトラクタを極座標変換してカオスアトラクタの軌道周期を測定した。具体的にはカオスアトラクタの点Ｏから右方向に水平線Ｓを引き、この水平線Ｓを基準線としてアトラクタ軌道が反時計回りに３６０°回転して基準線に戻ってくるまでの時間を軌道周期とした。
【００２２】
アトラクタ軌道周期の測定結果を図５に示す。図５（ａ）が健康時のアトラクタ軌道周期、同図（ｂ）が体調不良時のアトラクタ軌道周期である。また加速度データおよびカオスアトラクタは示さなかったが、被検者が体調を崩す前日のカオスアトラクタの軌道周期を図６に示す。図５の（ａ）、（ｂ）及び図６を比較してみればわかるように、カオスアトラクタのパターンマッチング法ではわからなかった、体調の違いによる歩行データの違いがアトラクタ軌道周期の揺らぎから見いだせる。したがって種々の状態時のアトラクタ軌道周期の揺らぎを基準データとして有していれば、基準データの揺らぎ特性と測定した揺らぎ特性を順次比較してその一致性を検出することによりそのときの状態、上記例で言えば健康、体調不良の前兆、体調不良を判定することができる。
【００２３】
アトラクタ軌道の揺らぎを分析する方法としては、デトレンド変動分析（ＤＦＡ：Detrended Fluctuation Analysis）、フーリエ変換などの周波数変換、ウェーブレット解析、マルチフラクタル解析など従来公知の分析方法を用いることができるが、大きな揺らぎに対しても客観的かつ正確に分析できる点からＤＦＡが望ましい。
【００２４】
ＤＦＡによる分析方法を概説すると、まず揺らぎの系を所定のウインドウサイズで区切り、各ウインドウ毎に波形を直線近似する。そしてその直線近似からのズレの絶対値を積分し、この積分値を揺らぎの大きさとする。揺らぎの大きさを縦軸とし、ウインドウサイズを縦軸として、各ウインドウサイズに対する揺らぎの大きさをプロットとし、その傾きやｙ切片を状態の判定・予測の指標とするのである。
【００２５】
図５（ａ），（ｂ）に示したアトラクタ軌道周期の揺らぎをＤＦＡで分析した結果を図７に示す。図７は、横軸をウインドウサイズ、縦軸を揺らぎの大きさとして、健康時と体調不良時をそれぞれ実線と破線で表したものである。体調不良時の破線は、健康時の実線に比べて線の傾きが小さくなっている。したがってこの場合は主として線の傾きの変化から健康、体調不良の評価を行うことができる。
【００２６】
また時系列データとして歩行時の振動データを用いて、アトラクタ軌道周期の揺らぎをＤＦＡで分析した結果を図８に示す。なお歩行時の振動は振動スイッチ（光進社製）を用いて測定した。また振動スイッチの出力は「１」と「０」のデジタル的な信号であるので、信号を加算平均してスムージングを行いカオスアトラクタを描いた。図７と同様に図８は、横軸をウインドウサイズ、縦軸を揺らぎの大きさとして、健康時と体調不良時をそれぞれ実線と破線で表したものである。健康時の実線と体調不良時の破線とはｙ切片および傾きが異なっているから、この相違点から健康、体調不良の判定を行うことができる。
【００２７】
サーバシステムが、解析手段による解析結果から被検者の状態を評価する評価手段を備えている場合について説明する。前述のサーバシステムでは、解析結果のみを配信し配信先で評価を行うに対し、このサーバシステムでは、解析結果のみならず評価結果までも配信することができる点で、依頼者にとっての利便性に優れる。図９に、この場合の構成図を示す。検知手段（図１に表示）から通信手段２４を介して解析手段２１へ送られてきた検知データは、解析手段２１で前記説明したような解析がなされる。そして被検者の生活活動と関連づけられる解析結果は必要により基準データとして記憶手段２６に記憶される。一方、順次送られてくる検知データは解析手段２１で同様に解析され、その結果は評価手段２５へ送られる。評価手段２５では、解析結果と記憶手段２６に記憶されている基準データとを比較し、一致または近似している基準データから被検者の生活活動を推測・評価する。
【００２８】
そして、解析手段２１および評価手段２５での解析結果及び／又は評価結果は、送信先データベース２３から読み出された送信先および書式に合わせて、情報加工手段２７により加工される。そして配信手段２２から通信手段２４を介して前記送信先に前記結果を送信する。送信先としては、依頼者のみに限らず、被検者本人も含まれる場合がある。送信する書式としては、例えば遠隔地の家族に一日一回送る場合には、図１０に示すような書式が例示される。台所、居間、寝室、風呂場の各部屋に配設されている家電機器の使用頻度を時系列でヒストグラムとして表すと共に、それらの使用頻度から判定された評価を最右列に表示している。このような書式の報告であれば、評価を見た依頼者などは瞬時に被検者の状態がわかり、また必要により使用頻度ヒストグラムを精査することにより、例えば台所の使用頻度が少なければ、被検者が充分に食事を採っていないおそれがあることなどが読みとれる。また被検者本人に結果を送る場合には、使用頻度ヒストグラムのような詳細な結果は一般に必要でなく、例えば５段階で表した評価結果などで充分であろう。一方、医療機関や福祉機関といった専門機関に結果を送る場合には、より詳細な解析結果および評価結果を同時に送ってもよい。あるいはこれら機関からの要求に応じて詳細な結果を送ってもよい。なおこれらの詳細な結果については後述する。
【００２９】
一方、依頼者側に備えられる受信手段としては、サーバから送られる前記結果を受信できるものであれば特に限定はなく、例えばファックス、電話、コンピュータなどこれまで公知の物が使用できる。しかし本発明のシステムをより有効に活用する観点からは、サーバシステムと双方向通信を行うことができるコンピュータが好ましい。このようなコンピュータとしては、マウスなどの入力部、サーバとの通信を行う通信部、画面表示を行う表示部、各種プログラムを記憶した記憶部、各構成を制御する制御部を備えたものが望ましい。これによれば、サーバシステムから送られてきた、例えば図１０に示す結果情報が表示部に画面表示される。そして特定の情報についてさらに詳細なデータが必要なとき、例えば台所の各家電機器の具体的使用頻度を知りたいときには、マウスを操作して画面上の所定位置（図では「詳細」部分）にマウスポインタ（ＭＰ）を移動させてクイックすれば、サーバシステムにアクセスがなされ、図１１に示すような、台所電灯・冷蔵庫・電子レンジ・炊飯器の個別の使用頻度が画面表示される。
【００３０】
本発明の活動情報供給システムの運用例を説明すると、例えば、被検者である独居老人の活動情報の供給を受けたいと考える遠隔地の家族が、このシステムを運用する運用会社と本システムの利用契約を結ぶと、運用会社は被検者の活動領域に種々の検知手段を配設し、被検者の活動を２４時間態勢で検知し、そのデータを解析・評価し結果を定期的（例えば１日１回）に依頼者である家族に送信する。送信された評価結果がよければ、家族は被検者が普段と変わりなく暮らしていることを確認できる一方、評価結果が要注意であれば、被検者に連絡をとる、被検者宅を自ら訪問するといった対応を取ることができる。また評価結果が異常であれば、サーバシステムから依頼者へ緊急連絡する同時に救急機関へも連絡し、被検者を迅速に救出保護する。また前記家族が、福祉サービスなどの付加的サービスの利用契約をさらに結べば、前記の評価結果に基づき定期的あるいは前記緊急時に被検者宅にヘルパーが派遣され、被検者の状態は報告書として前記家族に送信されるので、家族はより安心して介護の委託することができる。
【００３１】
また被検者が医療機関で診察を受ける場合に、本発明のシステムに加入していることを申告することにより、医療機関はサーバシステムにアクセスして被検者についての必要な情報を迅速に入手し診断に活用することができる。例えば、被検者の記憶力が低下している場合、いつからどのような症状が出てきたかといった医師の知りたい情報が、問診で被検者から収集できない場合がある。このような場合に、担当医師がサーバシステムにアクセスすることにより被検者の状態の経時変化を知ることができ、病気などの診断・治療を円滑に進めることができる。
【００３２】
また、福祉サービス会社が、このシステムを運用する運用会社と本システムの利用契約を結ぶと、福祉サービス会社が巡回看護している高齢者などの日々の活動情報が送られてくるので、どの家庭から巡回すればよいかといった巡回計画を立てやすくなり効率よく巡回看護を行うことができる。
【００３３】
さらに、保険会社が、このシステムを運用する運用会社と本システムの利用契約を結ぶと、被検者となる保険加入者の健康状態が常にモニタされるので疾病が早期発見されやすくなり、結果として保険会社が高額な医療費を支払う可能性が低くなる。これにより保険会社は、通常よりも安い料金で加入できる保険を提供できるようになる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の活動情報供給システム及びサーバシステムによれば、高齢者などの被検者の日常の生活活動をプライバシーを確保しながら最も自然な形で検知して、被検者の生活活動を解析し、その活動情報を依頼者に迅速に送れる。また本システム及びサーバシステムは、独居老人の安否を遠隔地に住む家族などに知らせる遠隔介護に特に有効に活用できる。また福祉・介護・看護・医療の各機関にとっても、被検者の活動履歴を必要なときに入手できる点で有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る活動情報提供システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るサーバシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】歩行時の加速度変化を示す図である。
【図４】歩行時の加速度変化から２次元空間に描いたカオスアトラクタ図である。
【図５】アトラクタ軌道周期の変化を示す図である。
【図６】アトラクタ軌道周期の変化を示す図である。
【図７】アトラクタ軌道周期の揺らぎをＤＦＡにより分析した結果を示す図である。
【図８】アトラクタ軌道周期の揺らぎをＤＦＡにより分析した結果を示す図である。
【図９】本発明に係る活動情報提供システムの構成の他の例を示すブロック図である。
【図１０】依頼者に送信される結果の一例を示す図である。
【図１１】依頼者に送信される詳細な結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 検知手段（検知センサ）
２ サーバシステム
３ 受信手段
２１ 解析手段
２２ 配信手段
２３ 送信先データベース
２４ 通信手段
２５ 評価手段
２６ 記憶手段
２７ 情報加工手段
１０１ 遠隔地の家族宅
１０２ 医療機関
１０３ 福祉機関

Claims (7)

1. 被検者の活動情報を情報供給依頼者に供給するシステムであって、被検者の活動を検知する検知手段と、該検知手段から送信される検知データを解析する解析手段と、解析結果を情報供給依頼者に送る配信手段とを備えたサーバシステムと、情報供給依頼者側に備えられた受信手段とが通信回線を介して接続されると共に、
   前記解析手段として非線形解析方法を用い、カオスアトラクタを作成して、該カオスアトラクタの軌道周期を測定し、その軌道周期の揺らぎを解析し、
   前記サーバシステムが、前記解析結果から被検者の状態を評価する評価手段と、情報供給依頼者の要求に応じた書式に評価結果及び／又は解析結果を加工する情報加工手段とをさらに備え、所定の書式に加工された評価結果及び／又は解析結果を情報供給依頼者から要求があったとき及び／又は所定期間ごとに、前記サーバシステムから前記受信手段へ送信することを特徴とする活動情報供給システム。
2. 前記カオスアトラクタの軌道周期の揺らぎをデトレンド変動分析を用いて解析する請求項１記載の活動情報供給システム。
3. 前記検知手段として家庭用電気機器を用いる請求項１又は２記載の活動情報供給システム。
4. 前記評価手段が、累積した解析結果から得られた基準データと、検知データの解析結果とを比較して被検者の状態を評価するものである請求項１〜３のいずれかに記載の活動情報供給システム。
5. 前記評価結果が被検者の異常となった場合には、介護・看護・医療・福祉機関の少なくとも１つの機関に前記サーバシステムから異常を報知する請求項１〜４のいずれかに記載の活動情報供給システム。
6. 被検者の活動情報を情報供給依頼者に供給するサーバシステムであって、被検者の活動を検知する検知手段から送信された検知データを解析する解析手段と、解析結果から被検者の状態を評価する評価手段と、解析結果及び／又は評価結果を記憶する記憶手段と、情報供給依頼者の要求に応じた書式に評価結果及び／又は解析結果を加工する情報加工手段と、所定の書式に加工された評価結果及び／又は解析結果を情報供給依頼者に送る配信手段とを備え、
   前記解析手段として非線形解析方法を用い、カオスアトラクタを作成して、該カオスアトラクタの軌道周期を測定し、その軌道周期の揺らぎを解析することを特徴とするサーバシステム。
7. 前記カオスアトラクタの軌道周期の揺らぎをデトレンド変動分析を用いて解析する請求項６記載のサーバシステム。

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