JP5116699B2 - 音声イベントを基礎とする緊急通報方法とシステム及び行動軌跡構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、音声イベントを基礎とする緊急通報方法とシステム及び行動軌跡構築方法に関するものである。

近年、注目されている在宅介護等の産業において、費用削減の為に、情報技術の介護関連サービスへの応用が行われつつあり、既に一部の緊急通報システムが一人暮らしの老人宅に導入され使用されている。その緊急通報システムはいくつかに分類される。例えば一つには医療介護部門の赤ランプベルシステム（ナースコールシステム）があり、それは病人が助けを必要とする時に赤ランプベルを押してナースステーションや介護人員に通報するコール装置であり、それを使って協力を求めるものである。また他には一般家庭介護に緊急呼び鈴を提供したり、緊急ボタン（或いは紐）を提供するものもあり、病人が救助を必要とする場合は緊急ボタンを押したり紐を引いて通報メッセージ（一般には警告ベル）を発信する。

現有の緊急通報技術は、例えば特許文献１において転倒緊急通報装置が開示されており、装置角度と装置の静止時間によって人間が転倒した事実を検出し、識別コードを備える救急信号をグループ内のその他の転倒緊急通報装置に即時に発信することにより、緊急救助措置を実施する。また、特許文献２においては個人緊急通報装置が開示されており、外部からの電話や無線方式の緊急ボタン起動によって現場の音声及び対話内容を受信した後、無線方式で監視センターの救急無線信号伝送装置に発信する。
また、図１の特許文献３では、例えばヘルプ等の特定言語の言葉を検出し全地球測位システム装置（GPS ）が受信する位置情報を送信する携帯の音声検出装置(Voice-activatedPersonal Alarm) が開示された。

台湾特許公開第２００７３７０５６号明細書 台湾特許公告第５８８８４０号明細書 米国特許第６５１８８８９号明細書

公知の緊急通報技術においては、その他の非自主的に発せられた音声や人が外界環境との関わりによって発せられる音声等を検出して音声イベントメッセージを送信することにより、自動的に危険事態を通報したりして異常行動を状況判断して早期警告通報する等の緊急通報技術を実現する技術はまだ発見されていないのが現状である。

本発明の開示する実施例は、音声イベントを基礎とする緊急通報方法とシステムを提供するものである。

実施例において開示された音声イベントを基礎とする緊急通報方法は特定の生活空間に使用するものである。この方法において、リモートユニットのある環境内の音声信号を抽出し、音声イベントの検出方法によって抽出した音声信号を最低一種の音声イベントに分類し、最低一種の音声イベントに予定の緊急事態が出現した時に緊急事態通報メッセージを自動的に発信する。

別の実施例において開示されたのは音声イベントを基礎とする行動軌跡構築方法に関するものであり、前記行動軌跡構築方法において、緊急事態検出方法は最新の音声イベントを継続的に検出し並びに検出された音声イベントを継続的に記録し、継続的に検出された音声イベントを文字コードで命名して複数の音声イベントコード序列を獲得し、複数のイベントコード序列を二つずつ照合して複数の同じ文字列を探し出し、前記複数の同じ文字列の出現率と長さを算出し、並びに出現率と長さの閾値を設定して符合する選択文字列を求め、分類演算法によって選択文字列を多種類別に分類して各類別はそれぞれ一つの行動類別を示し、各類別に符合する選択文字列を帰納し行動軌跡を構築する。

また別の実施例において開示したものは音声イベントを基礎とする緊急通報システムに関するものであり、前記緊急通報システムにおいて、信号センサーは一つ以上の外部から入力された音声信号を抽出してセンサー信号を出力しその位置を記録し、音声イベント検出装置は前記信号センサーと連結してセンサー信号の最低一つの特徴パラメータとその位置に基づき対応する多種の音声イベントを決定し、通報と早期警告エレメントは音声イベント検出装置と連結して多種の音声イベントメッセージに基づき通報と警告のアラーム機能を実行する。

請求項１の発明は、音声イベントを基礎とする緊急通報方法は特定の生活空間に使用するものであり、前記方法は、
リモートユニットのある環境内の音声信号を抽出し、
音声イベントの検出方法によって、抽出した音声信号とその他センサー信号を結合して音声イベントを検出し、最低一種の音声イベントに分類し、検出した音声イベントを継続的に記録し、
最低一種の音声イベントに予定の緊急事態が出現した時、緊急事態通報メッセージを自動的に発信し、
前記音声イベント検出方法において、
抽出した音声信号に対し音声端点検出を行うことで、複数の音声段落を形成し、
前記複数の音声段落の各音声段落の特徴パラメータを抽出し、
各音声段落の特徴パラメータと予め保存している特徴パラメータによって音声信号照合を行い、対応する音声イベントの類別を決定し、
異常行動決定方法を更に含み、それにより最新行動が異常行動であるかどうかを継続的に判断し、前記行動は単一の音声イベントまたは二つ以上の音声イベントにより構成され、
前記異常行動決定方法は、
音声イベント検出方法により最新の音声イベントを継続的に検出し、検出した音声イベントを継続的に記録し、
音声イベントの一定数量が累積されると行動軌跡構築方法によって行動軌跡パターンを出力し、
最新の連続的な音声イベントを通して最新行動を検出して過去の行動軌跡パターンと比較し、
異常行動を発見すると異常行動通報メッセージを発信することを特徴とする緊急通報方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の緊急通報方法において、前記緊急通報方法は、行動軌跡構築パターンを出力する行動軌跡構築方法を更に含むことを特徴とする緊急通報方法としている。
請求項３の発明は、請求項２記載の緊急通報方法において、前記行動軌跡構築方法は更に、
検出された音声イベントを文字コードで命名して複数の音声イベントコード序列を獲得し、
複数の音声イベントコード序列を二つずつ照合して複数の同じ文字列を探し出し、
前記複数の同じ文字列の出現率と長さを算出し出現率と長さの閾値を設定して符合する選択文字列を求め、
分類演算法によって選択文字列を多種類別に分類し、各類別はそれぞれ一つの行動類別を示すものとし、
各類別に符合する選択文字列を帰納して行動軌跡を構築することを特徴とする緊急通報方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の緊急通報方法において、前記音声イベント検出方法は更に、
前記音声イベントの発生時間と位置を検出して発生時間と位置を記録することを特徴とする緊急通報方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の緊急通報方法において、前記緊急事態が原因で発せられた可能性のある音声は、人間の非自主的に発せられた無意味な音声、人が壁、床、物品等にぶつかって発した意味のある音声であることを特徴とする緊急通報方法としている。
請求項６の発明は、請求項４記載の緊急通報方法において、前記音声イベントの発生位置は封鎖性のある特定の生活空間であることを特徴とする緊急通報方法としている。
請求項７の発明は、請求項１記載の緊急通報方法において、行動軌跡構築パターンを出力する行動軌跡構築方法を更に含み、前記行動軌跡構築方法は、
音声イベント検出方法によって最新の音声イベントを継続的に検出し、並びに検出された音声イベントを継続的に記録し、
前記の継続的に検出された音声イベントを文字コードで命名して複数の音声イベントコード序列を獲得し、
複数のイベントコード序列を二つずつ照合して複数の同じ文字列を探し出し、
前記の複数の同じ文字列の出現率と長さを算出し、並びに出現率と長さの閾値を設定して符合する選択文字列を求め、
分類演算法によって選択文字列を多種類別に分類し、各類別はそれぞれ一つの行動類別を示し、
各類別に符合する選択文字列を帰納して行動軌跡を構築することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報方法としている。
請求項８の発明は、請求項１記載の音声イベントを基礎とする緊急通報方法に使用される音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、特定の生活空間に使用され、前記システムは、
一つ以上の外部から入力された音声信号を抽出し、しかもセンサー信号を出力してその位置を記録する信号センサーと、
前記信号センサーに接続し、センサー信号の最低一つの特徴パラメータとその位置に基づき対応する多種の音声イベントを決定する音声イベント検出装置と、
音声イベント検出装置に接続し、多種の音声イベントメッセージに基づき通報と警告のアラーム機能を実行する通報と早期警告エレメントとを備えることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項９の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記音声イベントを基礎とする緊急通報システムは更に行動軌跡構築モジュールを備え、前記行動軌跡構築モジュールは音声イベントメッセージを継続的に記録し、音声イベントを一定量蓄積すると行動軌跡に帰納するものであり、前記行動は、単一音声イベントもしくは二つ以上の音声イベントにより構成されることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１０の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記音声イベントを基礎とする緊急通報システムは更に異常行動決定モジュールを備え、前記異常行動決定モジュールは最新行動を継続的に探知し並びに過去の行動軌跡パターンと比較して異常行動を発見した場合は異常行動通報メッセージを発信することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１１の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを便器装置と結合した場合、信号センサーは便器装置の便座または水流し用スイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１２の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムをベッドマット装置と結合した場合、信号センサーはベッドマット装置上の人体または物体により発信される圧力信号、スイッチ信号、温度信号、湿度信号、及び生理信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。

請求項１３の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを天井装置と結合した場合、信号センサーは天井に装着した超音波距離測定信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１４の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを蛇口装置と結合した場合、信号センサーは蛇口装置のスイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１５の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを車椅子装置と結合した場合、信号センサーは車椅子装置の腰掛部分、タイヤ或いはブレーキのスイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１６の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムをドアや窓の装置と結合した場合、信号センサーはドアや窓の装置のスイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１７の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急事態が原因で発せられた可能性のある音声は、人間の非自主的に発する無意味な音声、人が壁、床、物品等にぶつかって発する意味のある音声であることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１８の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記音声イベントは一般の音声イベント及び緊急の音声イベントに分類されることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項１９の発明は、請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記特定の生活空間は、浴室、トイレ、病院の病室、一般住居の部屋及び客間であることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項２０の発明は、請求項１８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急の音声イベントは予定の音声イベントであり、ベッドへの上がり下り時の転倒、車椅子の乗り降り時の転倒、歩行時の躓いたりして滑っての転倒、飲水時にむせた、一時的な呼吸停止、争い、喧騒、泣き叫び、痛みによる叫び、呼び声、救助を求める、疾病の発作、物の破壊、落下、ひっくり返し、正常なトイレの流れを完了できない、及び危険地区に進入した等が原因で発せられる音声イベントであることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。
請求項２１の発明は、請求項１８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記一般の音声イベントは歩行／移動、ベッドへの上がり下り、車椅子の乗り降り、ドアの開閉、蛇口の使用、大小便、便器の水を流す、水を飲む等により発せられる音声イベントであることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システムとしている。

本発明の音声イベントを基礎とする緊急通報方法とシステム及び行動軌跡構築方法は、その他の非自主的に発せられた音声や人が外界環境との関わりによって発せられる音声等を検出して音声イベントメッセージを送信することにより、自動的に危険事態を通報したりして異常行動を状況判断して早期警告通報する等の緊急通報技術を実現することを特徴とする。

携帯の音声検出装置の一実施例図である。 音声イベントを基礎とする緊急通報方法を説明した一実施例のフローチャートであり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 音声イベント検出方法を説明した一実施例のフローチャートであり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 音声イベント検出方法を説明した一実施例のフローチャートであり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 異常行動決定方法を説明した一実施例のフローチャートであり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 行動軌跡構築方法を説明した一実施例のフローチャートであり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 音声イベントを文字コードで命名した一実施例表であり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 序列イベントコードの一実施例表であり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 行動軌跡構築方法によって構築された行動軌跡の一実施例図であり、これは本発明で開示した一部実施例と一致する。 音声イベントを基礎とする緊急通報システムの一実施例図であり、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。 音声イベントを基礎とする緊急通報システムの別の実施例図であり、これは本発明で開示した一部実施例と一致する。

本発明は音声イベントを基礎とし、介護者が危険状況にあるかどうかを自動的に探知し、緊急事態の早期警告が出現した時に緊急事態通報メッセージを発信する緊急通報メカニズム及び行動軌跡構築メカニズムを設計した。本発明の実施例では音声イベントを基礎とする緊急通報方法を開示する。

図２の一実施例では、音声イベントを基礎とする緊急通報方法をフローチャートで説明し、これは本発明の開示した一部の実施例と一致する。前記緊急通報方法は、例えば一般住居の部屋、客間、浴室・トイレ、病院の病室、及び各種封鎖性のある特定生活空間に使用する。図２に示す通り、まずステップ２１０ではリモートユニットのある環境内の音声信号を抽出する。次にステップ２２０では音声イベント検出方法によって抽出した音声信号を最低一種の音声イベントに分類する。

その後ステップ２３０では最低一種の音声イベントに予定の緊急事態が出現したかどうかを判断する。出現した場合（「はい」）はステップ２４０の通り、緊急事態通報メッセージを自動的に発信する。さもなければステップ２１０に戻る。言い換えれば、この最低一種の音声イベントに予定の緊急事態が出現した場合、緊急事態通報メッセージが自動発信される。

ステップ２１０においてリモートユニットのある環境とはベッド上、ベッド脇、廊下、客間、台所、階段、浴室、トイレ、便器周囲、及び車椅子周囲等の環境を指す。
ステップ２２０において音声イベントの類別は基本的に一般の音声イベント及び緊急の音声イベントに分けられる。前記緊急音声イベントは予定の音声であり、例えば、ベッドへの上がり下り時に転倒した、車椅子の乗り降り時に転倒した、歩行時に躓いたりして滑って転倒した、水を飲んでいる時にむせた、一時的な呼吸停止、争い、喧騒、泣き叫び、痛みによる叫び、呼び声、助けを求める、疾病の発作、物の破壊、落下、ひっくり返し、正常なトイレの流れを完了できない、危険地区に進入した等が原因で発せられる音声イベントのことである。
ステップ２３０において音声が発せられる緊急事態は、ベッドへの上がり下り時に転倒した、車椅子の乗り降り時に転倒した、歩行時に躓いたりして滑って転倒した、水を飲んでいる時にむせた、一時的な呼吸停止、争い・喧騒、泣き叫び・痛みによる叫び、疾病の発作、正常なトイレの流れを完了できない、危険地区に進入した等を含む。緊急事態が原因で発せられた可能性のある音声には、人間の非自主的な発声による意味のない音声、人が壁、床、物品等にぶつかって発した意味のある音声等である。ステップ２４０における緊急事態通報メッセージは、例えば音声、光線、ディスプレイ、振動等の多種方式によって発信される。

本発明に基づくと図２の実施例の方法は、更に音声信号とその他のセンサー信号を結合して音声イベントを検出し、継続的に検出した音声イベントを記録して緊急事態発生時に緊急事態通報メッセージを発信することが可能である。この実施例の流れは図３に示す通りである。図２の実施例と異なるのはステップ３２０であり、前記ステップ３２０では音声信号とその他のセンサー信号３２０ａを結合して音声イベントを検出する。

図４では実施例の流れを用いて音声イベント検出方法の更なる説明を行う。これは本発明の開示した一部の実施例と一致するものである。図４に示す通り、ステップ４１０では先ず抽出した音声信号に対し音声端点検出を行うと複数の音声段落が生じる。続いてステップ４２０では各音声段落の特徴パラメータを抽出する。ステップ４３０ではこの特徴パラメータと予め保存している特徴パラメータが音声信号照合を行う。ステップ４４０では音声イベントの類別を決定する。

ステップ４１０において音声端点は、音量、零交差率、スペクトラムの変異数もしくはスペクトラムエントロピー等によって決定する。
ステップ４２０において特徴パラメータはフォルマント、線形予測係数、ケプストラム係数、メルケプストラム係数、知覚線形予測係数等のパラメータより選択する。
ステップ４３０において音声信号照合方法は例えばダイナミックタイムワーピング法のような信号形態照合方法もしくは隠れマルコフモデルのような統計モデルの照合方法等を採用可能である。

音声イベント検出方法には連続性のある音声イベントに基づいて緊急事態を検出することが可能である。例えば連続性のある「衝撃音」及び「泣き叫び、痛みを訴える声」を検出することにより転倒したことを疑う緊急事態の発生を判断する。

以下に、音声信号とその他センサー信号を結合することにより緊急事態を判断した例をいくつか列挙する。例えば便器周囲の音声と便器上に加えた圧力変化を結合することにより緊急事態を決定する。便器上の圧力が消失し便器周囲に地面への物理的な衝撃音が発生すると「転倒した可能性のある」緊急事態が検出される。便器周囲の音と便座上の圧力センサーを結合し、「便器使用」イベントを判断する。水を流す音と便器の水を流すボタンに取り付けた圧力センサーを結合し、「便器の水を流す」イベントを判断する。手を洗う音と蛇口に取り付けたスイッチセンサーを結合し「手を洗う」イベントを判断する。物体が床に接触した音とベッド周囲の床に取り付けた圧力センサーを結合し、「ベッドから下りる」イベントを判断する。物体が床に接触した音と天井に取り付けた超音波センサーを結合し「転倒」イベントを判断する。

判読するイベントを継続的に記録し、イベントの一定量を結合した後、上の階層のイベントを判断することが可能となる。例えば「便器使用」「便器の水を流す」「手を洗う」というイベントを結合して更に「トイレに行く」という上の階層のイベントを判断することができる。

本発明に基づき開示される音声イベントを基礎とする緊急通報方法の実施例には異常行動決定方法が含まれ、それにより最新の行動が異常行動であるかを継続的に判断する。図５の一実施例のフローチャートを用いて異常行動決定方法を説明する。それは本発明に開示した一部実施例と一致するものである。図５に示す通り、異常行動決定方法は音声イベント検出方法（ステップ５１０）により、最新の音声イベントを継続的に検出し（ステップ５１０ａ）、並びに検出した音声イベントを継続的に記録する（ステップ５１０ｂ）。音声イベントの一定数量が累積されると行動軌跡構築方法によって（ステップ５２０）、行動軌跡パターンが出力される（ステップ５２０ａ）。続いて最新の連続的な音声イベントを通して最新行動を検出し（ステップ５３０）、過去の行動軌跡パターンと比較する（ステップ５４０）。異常が発見されると異常行動通報メッセージが発信される（ステップ５５０）。

ステップ５１０ａでは最新の音声イベントを検出する他、前記最新音声イベントの発生時間と位置も検出することが可能である。同様に、ステップ５１０ｂでは検出した音声イベントを記録する他、検出した音声イベントの発生時間と位置を記録することも可能である。ステップ５２０では一つの行動は単一の音声イベントまたは二つ以上の音声イベントから構成される。前述した通り本発明の開示する実施例において、異常行動は、音声イベントの発生時間、発生地点、継続時間、発生回数により判断し決定する。例を挙げて説明すると、仮にある一人の介護対象者が検出された「トイレ」というイベントを継続的に記録されていたとする。このイベントの平均的通常的な時間はスタートから終了するまで５分間であるが、ある日20分間継続してこの「トイレ」というイベントがやっと完了した。この時、異常行動決定方法によって異常状況として判断され、異常行動通報メッセージが介護人員に発信される。

よって、音声イベント検出方法によって（ステップ５１０）に最新の音声イベントを継続的に検出し（ステップ５１０ａ）、並びに検出された音声イベントを継続的に記録した（ステップ５１０ｂ）後、図６の実施例のフローチャートを使って行動軌跡構築方法を説明する。これは本発明で開示した一部実施例と一致する。図６に示す通り、まず音声イベントを文字コードで命名し、音声イベントコード序列Ｅ１〜ＥＮを獲得する（ステップ６１０）。更に音声イベントコード序列Ｅ１〜ＥＮを二つずつ照合し、同じ文字列Ｗ１〜ＷＫを探し出す（ステップ６２０）。その後文字列Ｗ１〜ＷＫの出現率と長さを算出し、出現率と長さの閾値を設定して符合する選択文字列を求める（ステップ６３０）。更に、分類演算法によって選択文字列をＭ種類別に分類する。各類別はそれぞれ一種の行動類別を示す（ステップ６４０）。最後に各類別に符合する選択文字列を帰納し行動軌跡を構築する（ステップ６５０）。
ステップ６４０の分類演算法は、例えば、k-means 法、Fuzzy c-means 法、品質閾値クラスタリング（ＱＴＣ）法、ローカリティ・センシティブ・ハッシング（ＬＳＨ）法、ディシジョンツリー法、単純ベイズ法等の何れかの演算法から選択が可能である。

図７から図８はステップ６１０を説明する作業実施例であり、これは本発明に開示した一部実施例と一致する。図７において２０の類別の音声イベントが文字列コードＡ〜Ｔにより命名される。図８において各音声段落がいくつかの小段落に分けられ、各小段落は図７の一つの音声イベントの類別に対応し、よって文字列コードはこれに対応する。言い換えれば、各音声段落は一つの音声イベント序列Ｅｉを代表している。もしＮ個の音声段落があるならＮ個の音声イベント序列Ｅ１〜ＥＮ及び序列の音声イベントに対応する各コードが得られる。これは図８に示す通りである。図８におけるＮ個の音声イベント序列Ｅ１〜ＥＮを二つずつ照合してＨＩＪＩのような同じ文字列の例を検出する。
図９は図８の例が行動軌跡構築方法によって構築する行動軌跡の実施例図であり、これは本発明で開示した一部実施例と一致する。

前述した通り本発明に開示する別の実施例においては音声イベントを基礎とする緊急通報システムを提供し、これは例えば浴室、トイレ、病院の病室、一般住宅の部屋、及び客間等の特定な生活空間に応用するものである。図１０に示す通り緊急通報システム９００は信号センサー９１０、音声イベント検出装置９２０、及び通報と早期警告エレメント９３０を備える。信号センサー９１０は一つ以上の外部から入力された音声信号９１０ａを抽出しセンサー信号９１０ｂを出力しその位置９１０ｃを記録する。音声イベント検出装置９２０と信号センサー９１０を連結しセンサー信号９１０ｂの最低一つの特徴パラメータとその位置９１０ｃに基づき対応する多種の音声イベントメッセージ９２０ｂを決定する。通報と早期警告エレメント９３０と音声イベント検出装置９２０を連結し、多種の音声イベントメッセージに基づき通報と警告のアラーム機能を実行する。それは例えば音声出力装置、光線出力装置、ディスプレイ、或いは振動装置等により緊急事態通報メッセージを送信するものである。

緊急通報システム９００は、例えば便器、ベッドマット、車椅子、ドアや窓等の多種装置に結合することが可能である。これらの結合によって信号センサー９１０はその他のセンサー信号を抽出することができる。以下にいくつかの実施例を挙げて説明を行う。
例えば緊急通報システム９００は便器装置と結合すると、信号センサー９１０は便器の便座または水流し用のスイッチによって発せられた圧力信号及びスイッチ信号を抽出することが可能である。またはベッドマット装置に結合した場合、信号センサー９１０はベッドマット上の人体や物体によって発信される圧力信号、スイッチ信号、温度信号、湿度信号、及び生理信号を抽出する。蛇口装置と結合した場合、信号センサー９１０は蛇口のスイッチによって発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出する。車椅子と結合した場合、信号センサー９１０は車椅子の腰掛部分、タイヤ或いはブレーキスイッチによって発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出する。ドアや窓と結合した場合、信号センサー９１０はドアや窓のスイッチによって発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出する。天井装置と結合した場合、信号センサー９１０は天井に装着した超音波センサーの距離測定信号を抽出する。

緊急通報システム９００は前述装置の結合、及び音声信号と抽出されたその他センサー信号３２０ａによって緊急事態を決定する。例えば便器装置と結合すると、音声と便器上に加えられる圧力変化によって緊急事態を決定することが可能となる。便器上の圧力継続時間が長すぎ、便器周囲に力を入れている音が発せられると「便器から身体を起こせない可能性あり」という緊急事態が検出される。例えば便器上方の天井装置に結合した場合は、音声と天井の超音波距離測定信号を通して緊急事態を決定することも可能である。便器周辺に物体が落ちた音が発せられ超音波距離測定信号を算出した後、転倒の可能性が判断され「転倒した可能性あり」という緊急事態を検出する。

前述の異常行動決定方法もしくは行動軌跡構築方法はモジュールまたはソフトの採用により実施され、緊急通報システム９００を整合するものである。本発明に開示するもう一つの実施例では音声イベントを基礎とする緊急通報システムを提供し、これは図１１に示す通りである。緊急通報システム１０００は信号センサー９１０、音声イベント検出装置９２０、及び通報と早期警告エレメント９３０を備える他、行動軌跡構築モジュール１０１０もしくは異常行動決定モジュール１０２０を備える。

音声イベント検出装置９２０は行動軌跡構築モジュール１０１０と異常行動決定モジュール１０２０にそれぞれ接続し、並びに決定し対応する多種の音声イベントメッセージを対応する行動軌跡構築モジュール１０１０と異常行動決定モジュール１０２０に提供する。図１１に示す通り、行動軌跡構築モジュール１０１０は音声イベントメッセージを継続的に記録し、音声イベントが一定量蓄積されると行動軌跡１０１０ａに帰納される。前記行動は、単一音声イベントもしくは二つ以上の音声イベントにより構成され、音声イベントの出現率、音声イベント数量等のパラメータに基づき決定する。異常行動決定モジュール１０２０は最新行動を継続的に探知し並びに過去の行動軌跡パターンと比較して異常行動が発見された場合は異常行動通報メッセージ１０２０ａを発信する。行動の発生時間、発生地点、発生順序、継続時間、発生率等のパラメータに基づき行動が異常であるかどうかを決定する。

前述の通り、本発明に開示した実施例は、音声イベントを基礎とする緊急通報方法とシステム及び行動軌跡構築方法を提供するものである。前記緊急通報メカニズムは特定生活空間に使用することにより緊急事態と異常行動を探知し、通報と早期警告メッセージを自動的に発信し、並びに多種装置との結合、及び音声信号とその他センサー信号を通して緊急事態を決定する。この緊急事態が原因で発せられた可能性のある音声は、人間の非自主的に発せられた無意味な音声、人が壁、床、物品にぶつかって発する意味のある音声から来るものである。

２１０ リモートユニットのある環境内の音声信号を抽出する。
２２０ 音声イベント検出方法によって抽出された音声信号を最低一種の音声イベントに分類する。
２３０ 最低一種の音声イベントに予定の緊急事態が出現したかどうかを判断する。
２４０ 緊急事態通報メッセージを自動的に発信する。
３２０ 音声信号とその他のセンサー信号を結合して音声イベントを検出する。
３２０ａ その他センサー信号
４１０ 抽出した音声信号に対し音声端点検出を行うと複数の音声段落が生じる。
４２０ 各音声段落の特徴パラメータを抽出する。
４３０ 特徴パラメータと予め保存している特徴パラメータによって音声信号照合を行う。
４４０ 音声イベントの類別を決定する。
５１０ 音声イベント検出方法
５１０ａ 最新の音声イベントを継続的に検出する。
５１０ｂ 検出した音声イベントを継続的に記録する。
５２０ 音声イベントが一定数量累積された後、行動軌跡構築方法を用いる。
５２０ａ 行動軌跡パターン
５３０ 最新の連続的な音声イベントによって最新行動を検出する。
５４０ 過去の行動軌跡パターンと比較する
５５０ 異常を発見すると異常行動通報メッセージを発信する。
６１０ 音声イベントを文字コードで命名し、音声イベントコード序列Ｅ１〜ＥＮを得る。
６２０ 音声イベントコード序列Ｅ１〜ＥＮを二つずつ照合し、同じ文字列Ｗ１〜ＷＫを探し出す。
６３０ 文字列Ｗ１〜ＷＫの出現率と長さを算出し、出現率と長さの閾値を設定して符合する選択文字列を求める。
６４０ 分類演算法によって選択文字列をＭ種類別に分類し、各類別はそれぞれ一つの行動類別を示す。
６５０ 各類別に符合する選択文字列を帰納し行動軌跡を構築する。
Ａ〜Ｔ 音声イベント類別コード
Ｅ１〜ＥＮ 音声イベント序列
９００ 緊急通報システム
９１０ 信号センサー
９２０ 音声イベント検出装置
９３０ 通報と早期警告エレメント
９１０ａ 音声信号
９１０ｂ センサー信号
９１０ｃ 位置
９２０ｂ 音声イベントメッセージ
１０１０ 行動軌跡構築モジュール
１０２０ 異常行動決定モジュール
１０１０ａ 行動軌跡
１０２０ａ 異常行動通報メッセージ

Claims (21)

1. 音声イベントを基礎とする緊急通報方法は特定の生活空間に使用するものであり、前記方法は、
   リモートユニットのある環境内の音声信号を抽出し、
   音声イベントの検出方法によって、抽出した音声信号とその他センサー信号を結合して音声イベントを検出し、最低一種の音声イベントに分類し、検出した音声イベントを継続的に記録し、
   最低一種の音声イベントに予定の緊急事態が出現した時、緊急事態通報メッセージを自動的に発信し、
   前記音声イベント検出方法において、
   抽出した音声信号に対し音声端点検出を行うことで、複数の音声段落を形成し、
   前記複数の音声段落の各音声段落の特徴パラメータを抽出し、
   各音声段落の特徴パラメータと予め保存している特徴パラメータによって音声信号照合を行い、対応する音声イベントの類別を決定し、
   異常行動決定方法を更に含み、それにより最新行動が異常行動であるかどうかを継続的に判断し、前記行動は単一の音声イベントまたは二つ以上の音声イベントにより構成され、
   前記異常行動決定方法は、
   音声イベント検出方法により最新の音声イベントを継続的に検出し、検出した音声イベントを継続的に記録し、
   音声イベントの一定数量が累積されると行動軌跡構築方法によって行動軌跡パターンを出力し、
   最新の連続的な音声イベントを通して最新行動を検出して過去の行動軌跡パターンと比較し、
   異常行動を発見すると異常行動通報メッセージを発信することを特徴とする緊急通報方法。
2. 請求項１記載の緊急通報方法において、前記緊急通報方法は、行動軌跡構築パターンを出力する行動軌跡構築方法を更に含むことを特徴とする緊急通報方法。
3. 請求項２記載の緊急通報方法において、前記行動軌跡構築方法は更に、
   検出された音声イベントを文字コードで命名して複数の音声イベントコード序列を獲得し、
   複数の音声イベントコード序列を二つずつ照合して複数の同じ文字列を探し出し、
   前記複数の同じ文字列の出現率と長さを算出し出現率と長さの閾値を設定して符合する選択文字列を求め、
   分類演算法によって選択文字列を多種類別に分類し、各類別はそれぞれ一つの行動類別を示すものとし、
   各類別に符合する選択文字列を帰納して行動軌跡を構築することを特徴とする緊急通報方法。
4. 請求項１記載の緊急通報方法において、前記音声イベント検出方法は更に、
   前記音声イベントの発生時間と位置を検出して発生時間と位置を記録することを特徴とする緊急通報方法。
5. 請求項１記載の緊急通報方法において、前記緊急事態が原因で発せられた可能性のある音声は、人間の非自主的に発せられた無意味な音声、人が壁、床、物品等にぶつかって発した意味のある音声であることを特徴とする緊急通報方法。
6. 請求項４記載の緊急通報方法において、前記音声イベントの発生位置は封鎖性のある特定の生活空間であることを特徴とする緊急通報方法。
7. 請求項１記載の緊急通報方法において、行動軌跡構築パターンを出力する行動軌跡構築方法を更に含み、前記行動軌跡構築方法は、
   音声イベント検出方法によって最新の音声イベントを継続的に検出し、並びに検出された音声イベントを継続的に記録し、
   前記の継続的に検出された音声イベントを文字コードで命名して複数の音声イベントコード序列を獲得し、
   複数のイベントコード序列を二つずつ照合して複数の同じ文字列を探し出し、
   前記の複数の同じ文字列の出現率と長さを算出し、並びに出現率と長さの閾値を設定して符合する選択文字列を求め、
   分類演算法によって選択文字列を多種類別に分類し、各類別はそれぞれ一つの行動類別を示し、
   各類別に符合する選択文字列を帰納して行動軌跡を構築することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報方法。
8. 請求項１記載の音声イベントを基礎とする緊急通報方法に使用される音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、特定の生活空間に使用され、前記システムは、
   一つ以上の外部から入力された音声信号を抽出し、しかもセンサー信号を出力してその位置を記録する信号センサーと、
   前記信号センサーに接続し、センサー信号の最低一つの特徴パラメータとその位置に基づき対応する多種の音声イベントを決定する音声イベント検出装置と、
   音声イベント検出装置に接続し、多種の音声イベントメッセージに基づき通報と警告のアラーム機能を実行する通報と早期警告エレメントとを備えることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
9. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記音声イベントを基礎とする緊急通報システムは更に行動軌跡構築モジュールを備え、前記行動軌跡構築モジュールは音声イベントメッセージを継続的に記録し、音声イベントを一定量蓄積すると行動軌跡に帰納するものであり、前記行動は、単一音声イベントもしくは二つ以上の音声イベントにより構成されることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
10. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記音声イベントを基礎とする緊急通報システムは更に異常行動決定モジュールを備え、前記異常行動決定モジュールは最新行動を継続的に探知し並びに過去の行動軌跡パターンと比較して異常行動を発見した場合は異常行動通報メッセージを発信することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
11. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを便器装置と結合した場合、信号センサーは便器装置の便座または水流し用スイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
12. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムをベッドマット装置と結合した場合、信号センサーはベッドマット装置上の人体または物体により発信される圧力信号、スイッチ信号、温度信号、湿度信号、及び生理信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
13. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを天井装置と結合した場合、信号センサーは天井に装着した超音波距離測定信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
14. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを蛇口装置と結合した場合、信号センサーは蛇口装置のスイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
15. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムを車椅子装置と結合した場合、信号センサーは車椅子装置の腰掛部分、タイヤ或いはブレーキのスイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
16. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急通報システムをドアや窓の装置と結合した場合、信号センサーはドアや窓の装置のスイッチにより発信される圧力信号及びスイッチ信号を抽出することを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
17. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急事態が原因で発せられた可能性のある音声は、人間の非自主的に発する無意味な音声、人が壁、床、物品等にぶつかって発する意味のある音声であることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
18. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記音声イベントは一般の音声イベント及び緊急の音声イベントに分類されることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
19. 請求項８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記特定の生活空間は、浴室、トイレ、病院の病室、一般住居の部屋及び客間であることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
20. 請求項１８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記緊急の音声イベントは予定の音声イベントであり、ベッドへの上がり下り時の転倒、車椅子の乗り降り時の転倒、歩行時の躓いたりして滑っての転倒、飲水時にむせた、一時的な呼吸停止、争い、喧騒、泣き叫び、痛みによる叫び、呼び声、救助を求める、疾病の発作、物の破壊、落下、ひっくり返し、正常なトイレの流れを完了できない、及び危険地区に進入した等が原因で発せられる音声イベントであることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。
21. 請求項１８記載の音声イベントを基礎とする緊急通報システムにおいて、前記一般の音声イベントは歩行／移動、ベッドへの上がり下り、車椅子の乗り降り、ドアの開閉、蛇口の使用、大小便、便器の水を流す、水を飲む等により発せられる音声イベントであることを特徴とする音声イベントを基礎とする緊急通報システム。

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