JP3852870B2 - 生活行動遠隔確認装置および生活行動遠隔確認システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は生活行動遠隔確認装置および生活行動遠隔確認システムに関し、特に独居老人の生活上の安全と身体の健康を確保するために、独居老人の生活行動を検知し、健康状態や生活上の事故を推定し、緊急事態を迅速に通報する生活行動遠隔確認装置および生活行動遠隔確認システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、行政あるいは企業により各種の方法で独居老人の安全確保を目的としたサービスが行われている。従来の方法は、例えば独居老人が無線発信器を常時携帯し、緊急時に無線発信器のスイッチを自力で操作することによって通報し、その通報を行政機関やその委託者（個人および団体）などの予め設定されているサービスセンターあるいはその仲介者が受信して対応することによっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサービスにおいては、無線発信器を常時携帯するために、発信器を小形軽量化する必要があるが、これに伴う電池切れによる不動作、耐久性の減少による故障の発生、送信出力が充分取れないことによる受信動作の不安定さなどの問題点があった。また、当該老人に突発的な事故が発生した際、自力による操作が必ずしも期待できないという方式上の欠陥、更には、スイッチを押すことに対する当該老人の気兼ね、遠慮など心理的制約により、十分に機能しないという問題点があった。
【０００４】
また、老人の健康状態や安全であるかどうかの判定は、（ａ）火災報知器、ガス漏れ検出器などのように、センサーからの入力があるかないかで判断できるもの、（ｂ）血圧のようにセンサーで測定されたデータと予め設定されているデータと比較することにより判断できるもの、（ｃ）一日のトイレの使用回数が過去何日かの使用回数より著しく減少したことにより老人が運動障害を起こした可能性があると判断されるような、過去の統計的データと比較することで判断できるものとがある。しかし、（ｃ）の判定方法は従来利用されておらず、被監視住人の生活行動の「変化」を的確に検出できないという問題点があった。
【０００５】
この発明の目的は、老人が発信器を常時携帯しなければならないという制約を取り除き、老人が意識的に行う機器の操作をなくし、また、従来利用されていない前記（ｃ）の判定方法を従来からの判定方法と組み合わせることにより、自然に日常生活を送っているだけで、住人の健康および安全確保を可能にする生活行動遠隔確認装置および生活行動遠隔確認システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の生活行動遠隔確認装置は、モニターしたい住居内および住居周辺に複数台設置された、人の存在を検出するセンサー手段と、在宅モニター処理手段に接続された情報出力手段と、複数のセンサー手段によって検出されたデータから当該住人の生活行動を判定するための指標を求め、現在の指標と過去の指標とを比較して、所定の条件を満足していない場合には「平常ではない」と判断し、「平常でない」という情報を情報出力手段に出力する在宅モニター処理手段とを含むことを特徴とする。
また、本発明の生活行動遠隔確認システムは、情報出力手段として、公衆通信網に接続された通信制御装置を備え、「平常でない」情報を遠隔地にあるセンタ装置へ伝送する上記の生活行動遠隔確認装置と、生活行動遠隔確認装置から伝送される情報を受信し、表示するセンター装置から成ることを特徴とする。
【０００７】
本発明の生活行動遠隔確認装置は、複数のセンサー手段によって検出されたデータから当該住人の生活行動を判定するための指標を求め、現在の指標と過去の複数の指標とを比較して、「平常ではない」か否かを判断する。従って、被監視住人の生活行動の「変化」を的確に検出し、通報することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の生活行動遠隔確認システムの構成を示すブロック図である。被監視住人である独居老人の住居４内には在宅モニター装置１が設置されている。在宅モニター装置１は複数のセンサー２を備え、モデム３を介して電話網等の公衆通信網５に接続されている。また、該公衆通信網５には、複数の在宅モニター装置やセンター７に設置されたセンター装置６も接続されている。
【０００９】
在宅モニタ装置１は、センサー２によって住居内あるいは住居周辺における住人の存在位置等を検出し、後述する処理を行って「平常」であるか否かを判断する。そして、もし平常でないと判断された場合には、モデム３を使用してセンター装置６を呼び出し、「平常でない」情報を通知する。センター７では、例えばオペレータが在宅モニター装置１から更に詳細データを読み出して表示させ、該表示をチェックして、なおかつ異常であると思われる場合には、電話によるチェック、訪問、関係者あるいは関係機関への通報等の適切な処置を取る。
【００１０】
図２は、在宅モニター装置１の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１０は、在宅モニター装置１全体を制御するマイクロプロセッサ等の処理装置であり、バス３１を介して各種の装置と接続されている。ＲＯＭ１１には制御プログラムが記憶されており、ＲＡＭ１２はワークエリアやデータバッファとして使用される。ＲＡＭ１２は電池１３によってバックアップされており、停電等が発生しても過去の検出データ等が消去されないようになっている。なお、電池でバックアップしたＲＡＭを使用する代わりにＥＥＰＲＯＭ（フラッシュＲＯＭ）を使用してもよい。
【００１１】
タイマ１４は、時刻情報を出力するクロック機能および設定された所定の時間が経過するとＣＰＵに割り込みをかけるタイマ機能を有しており、やはり電池１３でバックアップされている。表示器１５は例えば液晶表示パネルであり、表示器インターフェイス回路１６を介してＣＰＵ１０から表示制御される。スイッチ１７は例えば複数のスイッチから成るキーパッドであり、パラレル入力機能を有するスイッチインターフェイス回路１８を介して、ＣＰＵ１０がオン／オフ情報を読み取る。表示器１５とスイッチ１７は主に保守に使用されるが、緊急通報などにも使用可能である。
【００１２】
モデム３と在宅モニター装置１間は一般的なインターフェースであるＲＳ−２３２Ｃケーブルを介して接続する。より小形化するためにはモデム機能を在宅モニター装置１のＲＳ−２３２Ｃインターフェイス回路１９内に組み込むことも可能である。
【００１３】
感熱センサー２３は、例えばインテリジェンスを持つセンサー装置であり、図９に示すように住居内の各部屋や通路に設置されている。感熱素子としては例えば焦電型の赤外線センサーを使用し、人の移動に伴う温度変化を検出する。各感熱センサー２３はそれぞれ異なるアドレスを与えられており、メタルケーブルあるいは光ケーブルからなる１本のバスでネットワークドライバ２２に接続されている。
ネットワークコントローラ２０は、絶縁用のフォトカップラ２１を介してネットワークドライバ２２を駆動し、順次所望のアドレスおよびコマンドを送信する。該アドレスに対応する感熱センサー２３は、コマンドに応じてセンサーによる検出結果をディジタル信号で返送し、ネットワークコントローラ２０は、該ディジタル信号を受信し、ＣＰＵ１０に通知する。
【００１４】
ドアスイッチ２８はドアの開閉に応じてオン／オフするスイッチであり、シート状スイッチ３０は、例えば布団の下に設置し、所定の圧力（荷重）がかかるとオンになるスイッチである。ドアスイッチ２８やシート状スイッチ３０の出力信号はレシーバ２７、２９によって受信され、絶縁用フォトカップラ２５、２６、パラレルインターフェイス回路２４を介して、ＣＰＵ１０に読み取られる。
【００１５】
本発明においては、図２に示したセンサー以外にも、例えば光電管、超音波センサー、レーザー光反射型センサー、静電容量型センサー等の様々な種類のセンサーを利用可能である。そして、センサーと接続する方法にも様々な方式がある。ケーブルで接続するセンサーは授受する信号の種類により更にいくつかの方式に分けられる。センサー側にインテリジェンスがある場合にはモデムと同様にＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４８５、あるいはＣＳＭＡ方式のＬＡＮなど規格化された通信方式を使用することができる。
ドアスイッチ２８のように、単純にオン、オフするだけのセンサーの場合は、センサーの信号を電圧レベル変換して、直接インターフェイス回路で読み取る。信号レベルが連続した値を取るセンサーの場合は、センサーの信号をアナログ−ディジタル変換器を通してディジタルデータに変換してから読み取る。更に無線送受信装置を内蔵したセンサーに対しては、例えば特定小電力無線送受信装置を使用して無線伝送することができる。
【００１６】
図３は、在宅モニター装置１のＣＰＵ１０が実行するモニター処理の内容を示すフローチャートである。この処理は電源が投入されている限り繰り返し実行される。Ｓ１においては、例えばスイッチ１７の内の緊急通報スイッチが操作されている、あるいは図示しない火災センサー、ガス漏れセンサー等が異常を検知した場合など、警報があるか否かが判定され、結果が肯定の場合にはＳ１１に移行して、警報情報をセンターに通報する。
【００１７】
Ｓ２においては、前回Ｓ３を実行してからセンサー読み取り周期（例えば１００ミリ秒）だけ経過したか否かが判定され、結果が否定の場合にはＳ１に戻るが、肯定の場合にはＳ３に移行し、各種センサー２３、２８、３０の値を順に読み取る。なお、センサーの種類によってそれぞれ異なる最適の測定間隔で読み込むようにしてもよい。また、緊急性の高いセンサー入力については割り込み処理により検出するようにしてもよい。
【００１８】
Ｓ４においては直前に読み取ったセンサー値と比較し、センサー値に変化があったか否かを判定する。そして、結果が否定の場合にはＳ６に移行するが、肯定の場合にはＳ５に移行し、変化のあったセンサー値の情報をＲＡＭ１２内のデータバッファに格納する。格納する情報としては、例えば（ア）センサーの変化、人が存在→不在、あるいは不在→存在の区別。（イ）センサーの設置場所（番号）。（ウ）センサーが変化した日付時刻などを含む。
Ｓ６においては、前回Ｓ７以降の指標の算出処理を実行してから、所定の算出周期（後述する「推移行列」指標においては１０分）が経過したか否かが判定され、結果が否定の場合にはＳ１に戻るが、肯定の場合にはＳ７に移行する。
【００１９】
Ｓ７〜９においては後述する平常性の判断処理が行われる。概略を説明すると、Ｓ７においては、現在までのセンサー変化データから指標を算出し、Ｓ８においては、過去の指標を算出するか、あるいは蓄積されている指標を読み出す。Ｓ９においては現在の指標と過去の複数の指標とを後述する方法で比較する。
Ｓ１０においてはＳ９における比較結果が「平常」であるか否かが判定され、結果が肯定の場合にはＳ１に戻るが、否定、即ち「平常でない」場合にはＳ１１に移行し、センター装置６に通報を行う。より具体的には、モデム３を使用して、予め登録されているセンター装置６の電話番号に発呼し、センター装置６が応答すると、「平常でない」ことを示すデジタルデータを発呼者情報と共に送出する。
【００２０】
図４は、図３のＳ７〜Ｓ１０の平常性判断処理の一例を示すフローチャートである。この例においては、指標として「推移行列」を採用している。推移行列とは、図５に示されているように、所定の期間、例えば現在時刻より過去２４時間における住居内のある場所から別の場所への人の移動がそれぞれ何回行なわれたかを表わすデータである。推移行列は住人の日々の行動様式を表わすと考えられる。例えば図５において、居間（Ａ）から台所（Ｂ）への移動は現在から過去２４時間以内に３回、居間（Ａ）から寝室（Ｃ）への移動は５回であることがわかる。
【００２１】
Ｓ２０においては、図３のＳ５において記録したセンサの変化情報から、人の移動元、移動先、移動時刻を抽出し、推移行列データを生成する。この際、データを過去２４時間以内、２４〜４８時間以内というように２４時間ごとに区切り複数日分の推移行列データを生成する。Ｓ２１においては変数ｎを１に、Ｃを０に初期化する。Ｓ２２においては、Ｓ２０において求めた過去Ｋ日分の推移行列データの中から、ｎ日前の推移行列データを読み出し、現在（最近）の推移行列との類似性を計算する。
【００２２】
類似性の判定方法には、例えばＰ次のノルム（Ｌpノルム）、相関係数（ｒ）などいくつかの公知の方法を採用可能である。Ｌpノルムの計算式を「数１」に、相関係数ｒの計算式を「数２」に示す。比較する行列ｕ、ｖはそれぞれＳ行Ｓ列の行列であるものとする。
【００２３】
【数１】

【００２４】
【数２】

Ｌpノルムでは、データが類似するほど０に近づき、相関係数の場合には、ｒは−１から１の間の値をとり、例えばデータが類似するほど１に近づく。
【００２５】
Ｓ２３においては、類似性を示す値が所定の閾値以上に類似していることを示しているか否かが判定され、「類似性がある」と判定された場合にはＳ２５に移行するが、「類似性がない」と判定された場合にはＳ２４に移行する。Ｓ２４においてはＣに１を加算する。Ｓ２５においてはｎに１を加算し、Ｓ２６においては、ｎが所定値Ｋより大きくなったか否かが判定される。そして判定結果が否定の場合にはＳ２２に戻るが、肯定の場合にはＳ２７に移行する。Ｓ２７においては、Ｃの値、即ち「似ていない」と判定された日数があらかじめ設定した値Ａより大きいか否かが判定され、判定閾値Ａより大であれば「平常ではない」と判断する。
【００２６】
以上のような構成および動作により、例えば独居老人の日頃の行動様式をモニターし、検出された行動パターンが通常の行動パターンと異なる場合に、この変化を確実に検出し、センターに通報を行うことができる。
【００２７】
次に、他の指標について説明する。図６は、「分布関数」のデータ例を示す説明図である。分布関数は単位時間当たりの人の通過回数の和を現在から過去２４時間にわたって求めたものである。分布関数は行動の活発さを表わすと考えられる。図６の例においては、現在から１時間前までに、居間（Ａ）を１回、台所（Ｂ）を０回、寝室（Ｃ）を０回、洗面所（Ｄ）を０回人が通過し、１時間前から２時間前までの間に、居間（Ａ）を１回、台所（Ｂ）を３回、寝室（Ｃ）を２回、洗面所（Ｄ）を２回人が通過したことがわかる。
この分布関数についても、推移行列と同様に、２４時間毎に過去何日間分かを算出し、現在の指標と過去の指標を比較することによって平常か否かを判定可能である。比較の方法には、やはり推移行列と同様にＮ次のノルム、相関係数などを採用可能である。
【００２８】
図８は、他の指標である「宅内移動量」の表示例を示す説明図である。宅内における移動量は、前記した推移行列とセンサーが設置されている場所相互間の距離から求めることができる。１日の移動距離は独居老人が活動的であるかどうかを表わしている。移動量（距離）は運動能力の低下あるいは精神不安定などの原因により徐々に低下することがあり、この宅内移動量データを蓄積することにより、長期にわたる当該老人の健康状態の変化を把握することができる。なお、外出した日は在宅した日に比べて大きく宅内移動距離が減少するので、外出したことを玄関のセンサーなどによって検出し、判定時に参照する。予め設定した日数連続して移動距離の短い日が続いた場合に「平常でない」と判断する。
【００２９】
他の指標である「滞在時間」は宅内の特定の場所に滞在している時間である。トイレやお風呂のように使用目的が限定される場所はおおよそ滞在時間が決まっている。センサーには例えば焦電型赤外線センサーのように人の存在と動いているかどうかを検出できる種類のものがある。トイレに１時間以上滞在し、かつ動いていない状態は異常事態と考えて間違いない。従って、それぞれの場所に対して滞在時間の上限を予め設定し、それを超えた場合に「平常でない」と判断する。これらの指標は老人が無意識のうちに測定される。
【００３０】
在宅モニター装置１においては、１つの指標のみを採用してもよいが、複数の指標をそれぞれ適切な周期で算出し、それぞれの指標について平常か否かを判断してもよい。例えば「推移行列」、「分布関数」は１０分間隔、移動量は２４時間間隔、「滞在時間」は１分間隔で指標を算出し、判定を行うようにする。
【００３１】
次に、センター装置６の機能およびデータ表示方法について説明する。センター装置６のハードウェアとしては、例えば汎用のパソコンやワークステーションを使用可能であり、プログラムにより通信機能、データ収集、加工機能、表示機能等を実現する。在宅モニター装置１から通報を受けたセンター装置６は、発呼者情報、通報内容等の情報をオペレータに表示すると共に、在宅モニター装置１から現在および過去の各種指標データ、あるいはセンサー変化情報等を読み出し、加工してＣＲＴディスプレイあるいはプリンタ等に表示、出力する。
【００３２】
表示例としては、図５に示した推移行列、図６に示した分布関数、図８に示した宅内移動量の他、図７に示すような、時間に応じた遷移（移動）状態を表示する時刻別遷移図、図９に示すような行動軌跡図、図１０に示すような分布関数をヒストグラムで示したものを任意に選択して表示することができる。図９の行動軌跡図は、間取り図において時間の経過に従って人を検出したセンサ番号を反転して表示し、例えば１日分の行動軌跡を１０秒程度で表示するものである。図９において、１〜８の番号を付した正方形の枠４０、４１がセンサの位置を示しており、表示色が反転している枠４１の位置に人が存在していることを示している。
センタ７においては、オペレータが必要に応じて各種のデータを加工して表示させることにより、老人の行動状況を容易、かつ的確に把握することが可能となり、平常か否かの判定を正確に行うことができる。
なお、センター装置６は任意の時刻に、あるいは所定の周期で順に在宅モニター装置１を呼び出し、当該老人の行動情報を読み出す機能を有していてもよい。また、各在宅モニター装置１側から定期的にセンター装置６を呼び出し、測定データを転送し、センター装置６において指標を算出して「平常性」の判定を行うようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、当該老人の意識的に行う機器の操作を要しないので、当該老人に何らかの異常が発生した時にも支障無く速やかに警報が出せるという効果がある。また日常の生活行動パターンを蓄積しているので、生活行動の「変化」を正確に検出することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生活行動遠隔確認システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】在宅モニター装置１の構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵ１０が実行するモニター処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】Ｓ９〜１２の平常性判断処理の例を示すフローチャートである。
【図５】推移行列のデータ例を示す説明図である。
【図６】分布関数のデータ例を示す説明図である。
【図７】時刻別遷移図の表示例を示す説明図である。
【図８】宅内移動量の表示例を示す説明図である。
【図９】行動軌跡図の表示例を示す説明図である。
【図１０】分布関数のヒストグラムの表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…在宅モニター装置、２…センサー、３…モデム、４…モニター住居、５…公衆通信網、６…センター装置、７…センター

Claims (3)

1. モニターしたい住居内および住居周辺に複数台設置された、人の存在を検出するセンサー手段と、
   在宅モニター処理手段に接続された情報出力手段と、
   前記複数のセンサー手段の検出結果から求めた、所定の期間における住居内の移動元の場所から移動先の場所への人の移動回数を表わすデータである推移行列が、過去複数日間の同種のデータと比較して似ているかどうかを判定し、似ていなければ「平常でない」と判断し、「平常でない」という情報を前記情報出力手段に出力する在宅モニター処理手段と
   を含むことを特徴とする生活行動遠隔確認装置。
2. モニターしたい住居内および住居周辺に複数台設置された、人の存在を検出するセンサー手段と、
   在宅モニター処理手段に接続された情報出力手段と、
   前記複数のセンサー手段の検出結果から求めた移動方向と移動回数およびセンサー手段間の距離から当該住人の単位時間当たりの宅内移動距離を求め、過去の同種のデータと比較して、予め設定した条件を満足しない場合に「平常でない」と判断と判断し、「平常でない」という情報を情報出力手段に出力する在宅モニター処理手段と
   を含むことを特徴とする生活行動遠隔確認装置。
3. 前記情報出力手段として、公衆通信網に接続された通信制御装置を備え、「平常でない」情報を遠隔地にあるセンタ装置へ伝送する、請求項１または２のいずれかに記載の生活行動遠隔確認装置と、
   前記生活行動遠隔確認装置から伝送される情報を受信し、表示するセンター装置から成る生活行動遠隔確認システム。

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