JP5695778B2 - 転倒検知システム - Google Patents
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Description
図2は、テーブルから床の上に落下するセンサ・モジュール2の落下中に測定された加速度データX、Y、Zを表す。図3は、床の上に前傾で転倒する人間の転倒中に測定された加速度データX、Y、Zを表す。図2及び図3は、例えば、
図5は、別の、又は更なる第2の評価ロジック106を備えた、本発明による別の転倒検知システム101の実施例を略示した図である。実施例1の構成部分と同様な構成部分を、100で増加させた同様な参照符号で識別している。第2の評価ロジック106は、センサ・モジュール102などの小さな物体は、特定の高さから落下する際に1つ又は複数のフル回転を行う(すなわち、360度超、回転する)傾向にある。一方、人間は通常、前述のフル回転は行わない。したがって、この洞察を使用して、センサ・モジュール102の不測の落下と人間の転倒事故とを区別することが可能である。
本発明の更に別の実施例によれば、センサ・モジュールの落下事故による偽警報は、センサ・モジュールが、観測された衝撃の時点で人体に至近である(ものであり、よって、装着されている可能性が高い)か否かを第2の評価ロジックが検証することによって妨げることができる。その目的で、第2の評価ロジックは、センサ・モジュールに収容することができ、ユーザの体が電界を出入りすることによって生じる電界の歪みを検知することができるセンサを備え得る。適切なセンサは例えば、西暦1995年5月にIEEEにおいて公表された著者T.G.Zimmerman他による論文「Applying electrical field sensing to Human−Computer interfaces」に開示された電界センサである。
図6は、改良された評価ロジック207を備えた、本発明による検知システムの更なる実施例を略示する。上述の実施例の構成部分と同様な構成部分には、200だけ増加させた同様な参照符号で表している。(例えば、上記実施例のうちの1つにより、)転倒事故の可能性が検知され、センサ・モジュール202がユーザによって装着されている旨が確かめられると、改良された評価ロジック207は、例えば、急な運動や他の特定の原因でなく、ユーザの転倒によってこの転倒事故が生じたか否かの検証の一助となり得る。このことは、例えば、立った姿勢から横たわった姿勢にユーザの姿勢が変動したか否かを検証することによって行われる。通常、姿勢における前述の変動がセンサ・モジュール202の垂直の向きにおける偏差として検知される。センサ・モジュール202は、所定の垂直の向きでユーザに装着されていなければならず、ユーザの通常の活動中のこの向きを維持しなければならない。センサ・モジュール202が、正しいやり方で装着されていないか、又は使用中に移動した場合、このことは偽警報をもたらし得る。
(付記1)
落下検知システムであって、
自分の体の動きデータ、例えば、加速度データ、を収集するために、ユーザが装着する対象のセンサ・モジュールと、
前記動きデータにおいて観測される衝撃に基づいて潜在的な落下事故を識別するための第1の評価ロジックと、
少なくとも前記衝撃の時点近くで、前記センサ・モジュールが前記ユーザによって実際に装着されている旨を検証するための第2の評価ロジックとを備え、前記第2の評価ロジックは、
自由落下物体に一般的な特性に関する動きデータを評価する自由落下検知手段、及び/又は
前記センサ・モジュールが前記ユーザの体に至近であるか否かを検知する人体至近性検知手段を備える落下検知システム。
(付記2)
付記1記載の落下検知システムであって、前記落下検知手段は、自由落下段階の有無を識別するよう構成され、前記衝撃に先行する所定の時間間隔中に、前記加速度データの振幅が、実質的に安定しており、予めセットされた閾値よりも小さい落下検知システム。
(付記3)
付記2記載の落下検知システムであって、前記予めセットされた閾値は、前記潜在的な落下事故の開始時における加速度の振幅の分数として選択される落下検知システム。
(付記4)
付記1乃至3の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記自由落下検知手段は、少なくとも1つのフル回転(すなわち、少なくとも360度にわたる回転)の有無を識別するよう構成される落下検知システム。
(付記5)
付記1乃至4の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記自由落下検知手段は、線形各速度データに基づいて少なくとも1つのフル回転の有無を識別するよう構成される落下検知システム。
(付記6)
付記1乃至5の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記自由落下検知手段は、角運動、特に角加速度を測定するための角度センサを備える落下検知システム。
(付記7)
付記1乃至6の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記人体至近性検知手段は、ユーザの体と至近である場合に電界の歪みを測定するよう構成された電界センサを備える落下検知システム。
(付記8)
付記1乃至7の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記至近性検知手段は少なくとも送出器及び受信器を備え、前記少なくとも送出器及び受信器のうち、一方は前記ユーザの体にしっかりと装着され、他方は前記センサ・モジュールに収容され、前記送出器及び前記受信器は、前記ユーザの身長の約半分に対応する、又は前記ユーザの身長の約半分よりも少ない相互の距離だけ離れている場合にのみ、互いに通信することが可能である落下検知システム。
(付記9)
付記1乃至8の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記人体至近性検知手段は、人体結合通信により、互いに通信するよう構成された送出器及び受信器を備え、前記ユーザの体はデータ伝送に使用される落下検知システム。
(付記10)
付記1乃至9の何れか一項に記載の落下検知システムであって、自分の体の動きデータを収集するためにユーザによって装着されるセンサ・モジュール、例えば、前記センサ・モジュールの向きの相対的な変動を検知するよう構成された加速度データ及び評価ロジックを備える落下検知システム。
(付記11)
付記1乃至10の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記評価ロジックは、前記センサ・モジュールから得られた加速度データを平均化する平均化手段と、前記平均化手段の平均化出力信号を記憶するメモリと、一平均化出力信号の方向を先行する記憶されたバージョンの方向とを比較する比較器とを備える落下検知システム。
(付記12)
付記10又は11に記載の落下検知システムであって、前記平均化手段は、低域通過フィルタ、並びに、積分器及び/又は自己相関計算手段を備える落下検知システム。
(付記13)
付記10乃至12の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記平均化手段が前記加速度データを平均化する時間間隔が、前記落下検知システムの検知状態、すなわち、潜在的な落下事故が検出されたか否かに応じて、調節可能である落下検知システム。
(付記14)
請求高13記載の落下検知システムであって、前記時間間隔は、潜在的な落下事故が検知されていない限り、比較的長くなるよう調節される落下検知システム。
(付記15)
付記10乃至12の何れか一項に記載の落下検知システムであって、前記比較器は、平均化された2つの出力信号のベクトル外積を計算するための手段と、前記ベクトル外積の振幅が特定の所定の閾値を上回るか否かを計算するための手段とを備える落下検知システム。
102 センサ・モジュール102
105 評価ロジック
207 評価ロジック
209 メモリ
215 比較器
220 平均化手段
Claims (15)
- 転倒検知システムであって、
自分の体の動きデータを収集するためにユーザに装着されるセンサ・モジュールであり、前記動きデータは加速度データであるセンサ・モジュールと、
前記動きデータにおいて観測される衝撃に基づいて、可能性のある転倒事故を識別するための第1の評価ロジックと、
前記センサ・モジュールが、少なくとも前記衝撃の時間周辺において、前記ユーザに実際に装着されていることを検証するための第2の評価ロジックと、
を含み、
前記第2の評価ロジックは、前記衝撃に先行する所定の時間間隔の最中における自由落下段階の存在または不存在を識別するために、自由落下物体に典型的な特性に関する動きデータを評価する自由落下検知手段を有し、
自由落下段階の前記存在は、前記ユーザの転倒事故から前記センサ・モジュールの落下を見分ける、
ことを特徴とする転倒検知システム。 - 前記自由落下検知手段は、前記衝撃に先行する所定の時間間隔の最中に、前記加速度データの振幅が、実質的に安定しており、予めセットされた閾値よりも小さいか否かを検知するように構成されている、
請求項1に記載の転倒検知システム。 - 前記予めセットされた閾値は、前記可能性のある転倒事故の開始時における加速度の振幅の分数として選択されている、
請求項2に記載の転倒検知システム。 - 前記自由落下検知手段は、前記衝撃に先行する所定の時間間隔の最中に、少なくとも1つのフル回転の存在または不存在を識別するように構成されている
請求項1に記載の転倒検知システム。 - 前記自由落下検知手段は、線形角速度データに基づいて、少なくとも1つのフル回転の存在または不存在を識別するように構成されている
請求項4に記載の転倒検知システム。 - 前記自由落下検知手段は、角運動を測定するための角度センサを備える、
請求項1に記載の転倒検知システム。 - 前記第2の評価ロジックは、さらに、
ユーザの体と至近である場合に電界の歪みを測定するよう構成された電界センサを備える人体至近性検知手段を含み、
前記センサ・モジュールが、前記ユーザに実際に装着されているかを決定する、
請求項1に記載の転倒検知システム。 - 前記人体至近性検知手段は、少なくとも送出器及び受信器を備え、
送出器及び受信器のうち、一方は前記ユーザの体にしっかりと装着され、他方は前記センサ・モジュールに収容され、
前記送出器及び前記受信器は、前記ユーザの身長の約半分に対応する、又は、前記ユーザの身長の約半分よりも少ない相互の距離だけ離れている場合にのみ、互いに通信することが可能である、
請求項7に記載の転倒検知システム。 - 前記人体至近性検知手段は、人体結合通信により、互いに通信するよう構成された送出器及び受信器を備え、
前記ユーザの体はデータ伝送に使用される、
請求項7に記載の転倒検知システム。 - 前記転倒検知システムは、
前記センサ・モジュールの向きの相対的な変動を検知するよう構成された第3の評価ロジックと、を含む、
請求項1乃至7の何れか一項に記載の転倒検知システム。 - 前記第3の評価ロジックは、
前記センサ・モジュールから得られた加速度データを平均化する平均化手段と、
前記平均化手段の平均化出力信号を記憶するメモリと、
一平均化出力信号の方向を先行する記憶されたバージョンの方向とを比較する比較器と、
を備える、
請求項10に記載の転倒検知システム。 - 前記平均化手段は、
低域通過フィルタ、並びに、積分器及び/又は自己相関計算手段を備える、
請求項11に記載の転倒検知システム。 - 前記平均化手段が前記加速度データを平均化する時間間隔は、前記転倒検知システムの検知状態に応じて調節可能であり、
前記検知状態は、ユーザによる転倒事故の可能性が検知されたか否かを表している、
請求項11に記載の転倒検知システム。 - 前記ユーザによる転倒事故の可能性が検知されていない限りにおいて、前記時間間隔は、相対的に長くなるように調整される、
請求項13に記載の転倒検知システム。 - 前記比較器は、
平均化された2つの出力信号のベクトル外積を計算するための手段と、
前記ベクトル外積の振幅が特定の所定の閾値を上回るか否かを計算するための手段と、を備える、
請求項11に記載の転倒検知システム。
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