JP6376588B2 - 生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の一実施形態による生体情報測定装置を図1〜図9を参照して説明する。
図1は、第一の実施形態による生体情報測定装置の最小構成を示すブロック図である。
この図において、符号1は生体情報測定装置を表している。生体情報測定装置1は、ユーザの生体情報などを取得することができる装置であって、義歯に備えられている。義歯は、いわゆる有床義歯には限らない。後述する各装置を実装できれば、例えばインプラント義歯などでもよい。図1に示す通り、生体情報測定装置1は、センサ10と、通信部40と、電源部70とを少なくとも備えている。
通信部40は、センサ10が検出したユーザの生体情報などを外部の装置へ送信する通信装置である。通信部40は、無線LAN、WiFiなどの無線通信による送信を行う。通信部40がセンサ10が検出した情報を外部装置に送信することで、その外部装置では、ユーザの生体情報を蓄積し解析することができるようになる。
電源部70は、センサ10や通信部40に電源を供給する。
図2に示す通り、生体情報測定装置1は、温度センサ11と、光電脈拍センサ12と、マイクロフォン13と、3軸加速度センサ14と、GPS受信機15と、空気袋16と、RFIDリーダ20と、リアルタイムクロック30と、通信部40と、メモリ50と、マイコン60と、電源部70とを備えている。
光電脈拍センサ12は、血管に照射した光の反射又は透過する強度を測定し、光の強度の変動により脈拍を検出する。光電脈拍センサ12は、1日のうちの所定の時刻において脈拍数を計測し、体調の異常を検出するのに用いる。
3軸加速度センサ14は、ユーザの顎の動作の加速度を測定する。3軸加速度センサ14が測定した情報は、ユーザが食べ物をかんでいるかどうかの把握やユーザの姿勢の検出に用いる。
GPS受信機15は、GPS衛星からの信号を受信して現在位置を検出する。GPS受信機15が検出した現在位置は、ユーザの存在する場所の把握に用いることができる。
これら温度センサ11と、光電脈拍センサ12と、マイクロフォン13と、3軸加速度センサ14と、GPS受信機15とは、センサ10の具体例である。
リアルタイムクロック30は、時間を計時する。リアルタイムクロック30は、例えば、食事の時間になったら前述のRFIDリーダ20を起動するような場合に、時間を計るために用いられる。
マイコン60は、CPU(Central Processing Unit)を備えたコンピュータである。マイコン60は、温度センサ11と、光電脈拍センサ12と、マイクロフォン13と、3軸加速度センサ14と、GPS受信機15と、RFIDリーダ20と、リアルタイムクロック30と、通信部40と、電源部70と接続されている。マイコン60は、これら各センサや通信モジュールを制御する。
電源部70は、二次電池71と、コイル72とを備えている。二次電池71は、充電式の電池である。コイル72は、二次電池71を充電するための部材である。
RFタグ100は、3軸加速度センサ102と、ICチップ101と、アンテナ103とを備えている。アンテナ103は、RFIDリーダ20から発信された電波を受信し、電磁誘導による起電力により、ICチップ101、3軸加速度センサ102が起動する。ICチップ101は、3軸加速度センサ102が検出した加速度の情報を読み取り、RFIDリーダ20に対し電波で情報を送信する。また、ICチップ101は、予めICチップ101に記録されている識別子情報をRFIDリーダ20へ電波で送信する。このようにして、例えば、食事の時間になったら、RFIDリーダ20から電波を発し、箸や茶碗、歯ブラシの動作を読み取ることができる。それによって監視者は、生活用品を使用して食事をとっているのか、歯磨きをしているかどうか検出することが可能である。
次に図4を用いて、二次電池71の充電方法について説明する。
符号200は、洗浄機である。符号201は、洗浄液である。符号202は、洗浄機の底部に設けられたコイルである。符号203は、電源コードである。生体情報測定装置1を洗浄液201に浸し、洗浄機200の電源を入れると、コイル202に電流が流れる。すると、生体情報測定装置1のコイル72に誘導起電力が発生し、二次電池71が充電される。義歯は、衛生の為、定期的に洗浄が必要であるが、この方法であれば洗浄中に充電が可能である。
図5を用いて、生体情報測定装置1を利用した生体情報測定システムについて説明する。まず、見守りの対象であるユーザが生体情報測定装置1を口腔内に装着し生活を行う。
温度センサ11は、所定の時間ごとに口腔内温度の測定を行い、光電脈拍センサ12は、所定の時間ごとに脈拍の測定を行う。マイコン60は、口腔内温度をアナログポートから取得し、脈拍をシリアル通信で取得する。センサが検出を行う周期の情報は、予めメモリ50に設定されているものとする。また、メモリ50には、口腔内温度や脈拍の異常を検出するための閾値が記録されていて、マイコン60は、温度センサ11から口腔内温度の値を取得する度に、取得した値と閾値を比較し、口腔内温度に異常がないかどうかを判定する。同様に、マイコン60は、光電脈拍センサ12から脈拍の値を取得する度に、取得した値と閾値を比較し、脈拍に異常がないかどうかを判定する。
施設3と外部端末装置2は、ネットワークを介して接続されており、施設3が備える情報処理端末装置は、外部端末装置2から送信された情報を取得する。施設3は、例えば病院やユーザが居住する地域の行政機関などである。施設3に勤務する監視者は、生体情報測定装置1が検出した生体情報などを確認して、ユーザの安否、健康状態、生活状況などを把握することができる。
また、例えば、施設3が行政機関の場合、GPSによる位置情報とマイクロフォンによる会話の有無の検出情報、3軸加速度センサによる食事時の動作や姿勢の検出情報によって、監視者は、ユーザが行政機関が開催した催し物へ参加したかどうか、その会場で会話や食事を取ったか等の情報を収集することができる。これにより、監視者は、ユーザが社会とのコミュニケーションを取っているかどうかを確認し、社会との関わりが薄い状態が確認された場合は、行政の担当者が訪問して様子をみたり、適切な指導や対策を立案するのに役立てることができる。
図6を用いて、生体情報測定装置1と外部端末装置2の協調動作について説明する。
まずユーザの起動操作により、外部端末装置2では、生体情報測定装置1の各種設定を行うアプリケーションが起動する(ステップS31)。また、ユーザによりそのアプリケーションを利用した設定入力が行われると、外部端末装置2は、設定入力に応じた設定内容を記憶部に記録する(ステップS32)。設定内容は、例えば、口腔内温度などを測定する周期や、食事の時間、サンプリング周期などである。
一方、生体情報測定装置1では、ユーザが起動ボタンを押下するなどの操作により生体情報測定装置1が起動し(ステップS33)、生体情報測定装置1が備える各センサが測定が行えるようにするための準備を行うなどの初期処理(ステップS34)が行われる。
外部端末装置2は、所定の時間が来ると、生体情報測定装置1に対してメモリ50に格納した検出情報を要求する(ステップS39)。生体情報測定装置1では、マイコン60が通信部40を介してこの要求を取得すると、メモリ50から検出情報を読み出す。そして、マイコン60は、通信部40を介して読み出した検出情報を外部端末装置2へ送信する(ステップS40)。
外部端末装置2は、受信した検出情報についてグラフ化等の編集を行って(ステップS41)、施設3に向けてメールを送信する(ステップS42)。
次に図7を用いて、生体情報測定装置1にて異常を検出したときの動作について説明する。図6と同じ処理には同じ符号を付して説明する。
ステップS31〜S38は図6と同様であるので説明を省略する。次にステップS43においてマイコン60は、検出した口腔内温度の値及び脈拍数をそれぞれの閾値と比較して、異常かどうかを検出する(ステップS43)。異常を検出すると、マイコン60は、外部端末装置2からの検出情報の要求が無くても、通信部40を介して、外部端末装置2へアラームの通知と異常値を含む検出情報の送信を行う(ステップS44)。
外部端末装置2は、アラーム通知を受信すると、緊急であるメールを作成し(ステップS45)、施設3へメール送信を行う(ステップS46)。
図8を用いて、生体情報測定装置1においてセンサが生体情報を取得する処理について説明する。ここでは例として、温度センサ11で口腔内温度を検出する場合を取り上げる。
まず、通信部40が、ユーザや監視者が設定した表体温の異常を判定する閾値を、外部端末装置2から受信し、マイコン60に出力する。マイコン60は、取得した閾値をマイコン60が備えるレジスタに設定する(ステップS51)。閾値の例としては、下限が35.5℃、閾値の上限が37.5℃などである。次に通信部40は、ユーザや監視者が設定した表体温を測定する周期の設定情報を、外部端末装置2から受信し、マイコン60に出力する。マイコン60は、周期の設定情報をレジスタに設定する(ステップS52)。周期の例としては、例えば1時間である。
ここでは、口腔内温度を測定する場合について説明したが、光電脈拍センサ12による脈拍数の検出も図8と同じフローにて制御される。例えば、ステップS51においては、脈拍の異常を判定する閾値の上限値や下限値を設定する。また、ステップS52では、脈拍を測定する測定周期を設定する。この測定周期は、体温を測定する周期と同じでも異なっていてもよい。ステップS53以降は、体温の場合と同様に設定した周期に脈拍を測定し、脈拍数が正常かどうかを判定する動作を繰り返す。
図9を用いて、生活用品から情報を取得する処理について説明を行う。
まず、通信部40が、ユーザや監視者が設定した食事時間を規定する情報とサンプリング周期とサンプリング回数を、外部端末装置2から受信し、マイコン60に出力する。そして、マイコン60は、食事時間を規定する情報をマイコン60が備えるレジスタに設定する(ステップS61)。また、マイコン60は、外部端末装置2から受信したサンプリング周期をタイマ機能に設定する(ステップS62)。また、マイコン60は、外部端末装置2から受信したサンプリング回数をタイマ機能に設定する(ステップS63)。
特に、ユーザの生体情報や位置情報による監視だけでなく、生活用品の使用状況の検出や、食事、会話の有無など生活実態の把握による、社会とのコミュニケーション状況を監視することができることにより、医療機関や行政機関が適切な指導、見守りを行うことができる。
以下、本発明の第二の実施形態による生体情報測定装置1を図10を参照して説明する。
図10は、本発明の第一の実施形態による生体情報測定装置の構成の一例を示すブロック図である。
図10に示す通り、生体情報測定装置1は、RFIDリーダ20の代わりに外部センサ通信部80を備えている点が第一の実施形態と異なる。その他の構成は第一の実施形態と同様である。
10・・・センサ
11・・・温度センサ
12・・・光電脈拍センサ
13・・・マイクロフォン
14・・・3次元加速度センサ
15・・・GPS受信機
16・・・空気袋
20・・・RFIDリーダ
30・・・リアルタイムクロック
40・・・通信部
50・・・メモリ
60・・・マイコン
70・・・電源部
71・・・二次電池
72・・・コイル
80・・・外部センサ通信部
100・・・RFタグ
101・・・ICチップ
102・・・3次元加速度センサ
103・・・アンテナ
200・・・容器
201・・・洗浄液
202・・・コイル
203・・・電源コード
Claims (8)
- 口腔内に取り付けられ、ユーザの生体情報を測定するセンサと、
口腔内に備えられ、口腔外に存在する情報発信装置から外部情報を読み取る読取部と、
前記センサが検出した生体情報と前記読み取った外部情報を送信する送信部と、
これら送信部およびセンサに電源を供給する電源部と、
を備え、
前記読取部は、ユーザが生活用品を口腔に近づけたときに当該生活用品に付された情報発信装置から当該情報発信装置が記憶する識別子情報を読み取る、
ことを特徴とする生体情報測定装置。 - 前記情報発信装置は、加速度センサを備えており、
前記読取部は、前記生活用品に付された情報発信装置から、前記生活用品の動作を読み取る
ことを特徴とする請求項1に記載の生体情報測定装置。 - 口腔内に取り付けられ、ユーザの生体情報を測定するセンサと、
口腔内に備えられ、口腔外に存在する情報発信装置から外部情報を読み取る読取部と、
前記センサが検出した生体情報と前記読み取った外部情報を送信する送信部と、
これら送信部およびセンサに電源を供給する電源部と、
を備え、
前記情報発信装置は、当該情報発信装置が備えられた空間の情報を検出するセンサを備えており、
前記読取部は、ユーザが存在する空間に備えられた情報発信装置から当該情報発信装置が検出した情報を読み取る、
ことを特徴とする生体情報測定装置。 - さらに、加速度、口腔内の空気の振動、ユーザの位置の少なくともいずれかを含む活動情報を検出するセンサを口腔内に備え、
前記送信部は、当該センサが検出した活動情報を送信する
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の生体情報測定装置。 - 前記電源部は、洗浄機で非接触給電を受けて充電される電池である
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の生体情報測定装置。 - 前記送信部の送信した情報を受信し、当該受信した所定の時刻における前記生体情報を、閾値と比較して異常を判定する外部端末装置と、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の生体情報測定装置と、
を備えることを特徴とする生体情報測定システム。 - 前記外部端末装置は、前記判定により異常を判定するとアラームを外部へ通知する
ことを特徴とする請求項6記載の生体情報測定システム。 - ユーザの口腔内に取り付けられたセンサが生体情報を測定し、
口腔内に備えられた読取部が、前記ユーザが生活用品を口腔に近づけたときに当該生活用品に付された情報発信装置から当該情報発信装置が記憶する識別子情報を読み取り、
前記測定した生体情報と前記識別子情報とを送信部が送信し、
これら送信部およびセンサに電源を供給する、
ことを特徴とする生体情報測定方法。
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