JP6478327B2 - センサを搭載しない携帯端末におけるユーザ状態を推定するサーバ及びプログラム - Google Patents
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Description
これに対し、近年、スマートフォンのような携帯端末は、測位部に加えて、動き検出センサ(例えば加速度センサ)や気圧センサも搭載されてきている。このようなセンサからは、ユーザの行動状態を推定することができる。
更に、ウェアラブルデバイスのような装着型携帯端末によれば、生体検出センサ(例えば心拍センサ、皮膚筋電センサ、体温センサ)も搭載されてきている。このようなセンサからは、ユーザの精神状態までも推定することができる。
これに対し、本願の発明者らは、他のユーザが所持する他のセンサ搭載携帯端末のユーザ状態情報を、センサ未搭載携帯端末を所持するユーザに対しても利用できないか?と考えた。
複数のセンサ搭載携帯端末から収集した、「時刻、位置情報、ユーザ状態情報」を記憶するユーザ状態記憶手段と、
ユーザ状態記憶手段を用いて、「時間帯、位置範囲」毎に、「ユーザ状態情報」を区分するユーザ状態区分手段と、
「時間帯、位置範囲」毎に、尤度が所定条件以上となる「ユーザ状態情報」を対応付けた相関ルールを生成する相関ルール生成手段と、
相関ルールを記憶する相関ルール記憶手段と、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、相関ルール記憶手段を用いて、当該「時刻、位置情報」を含む「時間帯、位置範囲」の「ユーザ状態情報」を対応付けるユーザ状態推定手段と
を有することを特徴とする。
ユーザ状態推定手段によって対応付けられた当該「ユーザ状態情報」を、当該センサ未搭載携帯端末へ送信するユーザ状態通知手段を
更に有することも好ましい。
「時間帯、位置範囲、ユーザ状態情報」毎に、ユーザに対する「提示情報」を対応付けた提示情報記憶手段を更に有し、
ユーザ状態通知手段は、提示情報記憶手段を用いて、当該「時間帯、位置範囲、ユーザ状態情報」に対応した「提示情報」を、当該センサ未搭載携帯端末へ送信する
ことも好ましい。
相関ルール生成手段は、尤度として、
k:当該「時間帯、位置範囲」のデータ数
n:当該「ユーザ状態情報」のデータ数
i:当該「時間帯、位置範囲」における当該「ユーザ状態情報」のデータ数
支持度=i/n
確信度=i/k
を算出し、支持度及び確信度がそれぞれ所定閾値以上となる、当該「時間帯、位置範囲」と当該「ユーザ状態情報」とを対応付けたものを相関ルールとして記憶する
ことも好ましい。
複数のセンサ搭載携帯端末から収集したユーザ状態情報は、ユーザ状態計測センサの計測値であり、
当該ユーザ状態計測センサ毎に、ユーザ状態情報に対応付けた計測値パターンを記憶し、収集した当該ユーザ状態計測センサの計測値に対して、機械学習又はパターンマッチングによって検索されたユーザ状態情報を付与するユーザ状態付与手段と
を更に有することも好ましい。
センサ搭載携帯端末及びセンサ未搭載携帯端末が有する測位部は、位置情報を2次元的に測位するGPS(Global Positioning System)機能に加えて、3次元的に測位するために気圧値に基づく高度を計測する気圧センサを更に有し、
位置情報は、位置に加えて高度を含む
ことも好ましい。
ユーザ状態推定手段は、センサ未搭載携帯端末から「時刻、高度有り位置情報」を受信した際に、相関ルール記憶手段を用いて「ユーザ状態情報」を検索できなかった場合、「時刻、高度無し位置情報」に対応する「ユーザ状態情報」を検索する
ことも好ましい。
ユーザ状態計測センサが動き検出センサ又はマイクである場合、ユーザ状態情報は、行動状態であり、
ユーザ状態計測センサが生体検出センサである場合、ユーザ状態情報は、精神状態である
ことも好ましい。
「時間帯、位置範囲」の組毎に、外部データベースを用いて「天候状態」を検索する天候状態検索手段を更に有し、
ユーザ状態区分手段は、「時間帯、位置範囲、天候状態」の組毎に、ユーザ状態情報を区分し、
相関ルール生成手段は、「時間帯、位置範囲、天候状態」の組毎に、所定条件以上となるユーザ状態情報を対応付けた相関ルールを生成し、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、天候状態検索手段によって「天候状態」を検索し、相関ルール記憶手段を用いて「ユーザ状態情報」を検索し、センサ未搭載携帯端末に、当該ユーザ状態情報を対応付ける
ことも好ましい。
ユーザ毎に、ユーザ属性を記憶したユーザ属性記憶手段と、
「時間帯、位置範囲」の組毎に、ユーザ属性記憶手段を用いて「ユーザ属性」を検索するユーザ属性検索手段を更に有し、
ユーザ状態区分手段は、「時間帯、位置範囲、ユーザ属性」の組毎に、ユーザ状態情報を区分し、
相関ルール生成手段は、「時間帯、位置範囲、ユーザ属性」の組毎に、所定条件以上となるユーザ状態情報を対応付けた相関ルールを生成し、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、ユーザ属性検索手段によって「ユーザ属性」を検索し、相関ルール記憶手段を用いて「ユーザ状態情報」を検索し、センサ未搭載携帯端末に、当該ユーザ状態情報を対応付ける
ことも好ましい。
複数のセンサ搭載携帯端末から収集した、「時刻、位置情報、ユーザ状態情報」を記憶するユーザ状態記憶手段と、
ユーザ状態記憶手段を用いて、「時間帯、位置範囲」毎に、「ユーザ状態情報」を区分するユーザ状態区分手段と、
「時間帯、位置範囲」毎に、所定条件以上となる「ユーザ状態情報」を対応付けた相関ルールを生成する相関ルール生成手段と、
相関ルールを記憶する相関ルール記憶手段と、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、相関ルール記憶手段を用いて、当該「時刻、位置情報」を含む「時間帯、位置範囲」の「ユーザ状態情報」を対応付けるユーザ状態推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
センサ搭載携帯端末2 :ユーザ状態を計測可能なセンサを搭載した携帯端末
センサ未搭載携帯端末3:センサを搭載していない携帯端末
ユーザ状態を計測可能なセンサとしては、例えば以下のようなものがある。
動き検出センサ->
加速度センサ:ユーザの「行動状態」を推定可能
音声検出センサ->
マイク :ユーザの「行動状態」を推定可能
生体検出センサ->
心拍センサ、体温センサ、皮膚筋電センサ:ユーザの「精神状態」を推定可能
尚、センサ未搭載携帯端末とは、センサを全く搭載していないことを意味するのではなく、特定のユーザ状態を検出するためのセンサを搭載していないに過ぎない。即ち、「行動状態」しか推定しないのであれば、生体検出センサを搭載していても、加速度センサを搭載していない携帯端末は、センサ未搭載携帯端末となる。
ユーザ状態付与部110は、複数のセンサ搭載携帯端末からユーザ状態計測センサの計測値を収集し、機械学習又はパターンマッチングによって検索されたユーザ状態情報を付与する。
ユーザ状態記憶部101は、複数のセンサ搭載携帯端末から収集した、「時刻、位置情報、ユーザ状態情報」を記憶する。
また、ID2のユーザは、日時刻[2015/4/6 18:30:00]に位置[緯度50、経度80、気圧501hPa]に滞在し、ユーザ状態[歩行]が付与されている。これは、ID2のユーザが所持する携帯端末は、加速度センサを搭載した携帯端末であって、加速度の変化パターンからユーザ状態[歩行]が付与されている。
更に、ID3のユーザは、日時刻[2015/4/6 00:00:00]に位置[緯度80、経度40]に滞在し、ユーザ状態[ストレス]が付与されている。これは、ID3のユーザが所持する携帯端末は、心拍センサを搭載した携帯端末であって、心拍の変化パターンからユーザ状態[ストレス]が付与されている。
ユーザ状態区分部111は、ユーザ状態記憶部101を用いて、「時間帯、位置範囲」毎に、「ユーザ状態情報」を区分する。ここで、ユーザ状態区分部111は、ユーザ状態記憶部101のデータから、ユーザIDの要素を削除する。また、「時間帯」は、例えば1日を1時間単位に区分したものである。位置範囲は、地図データを、一定規則のメッシュ状に区切った緯度経度範囲である。尚、位置範囲は、気圧値に基づく高度の要素を含めた3次元的なものであってもよい。
図4(a)によれば、緯度経度の範囲毎に、位置範囲IDが割り当てられている。
図4(b)によれば、更に気圧値(高度)の範囲によって、位置範囲IDが更に細分化されている。
図5(a−1)によれば、時間帯と、高度無し位置情報と、行動状態との組に、区分されている。
図5(b−1)によれば、時間帯と、高度有り位置情報と、行動状態との組に、区分されている。
図5(c−1)によれば、時間帯と、高度無し位置情報と、精神状態との組に、区分されている。
図5(d−1)によれば、時間帯と、高度有り位置情報と、精神状態との組に、区分されている。
相関ルール生成部112は、「時間帯、位置範囲」毎に、尤度が所定条件以上となる「ユーザ状態情報」を対応付けた相関ルールを生成する。相関ルールは、尤度として、具体的に以下のように算出される。
k:当該「時間帯、位置範囲」のデータ数
n:当該「ユーザ状態情報」のデータ数
i:当該「時間帯、位置範囲」における当該「ユーザ状態情報」のデータ数
支持度=i/n
確信度=i/k
そして、相関ルール生成部112は、尤度として算出された支持度及び確信度がそれぞれ所定閾値以上となる、当該「時間帯、位置範囲」と当該「ユーザ状態情報」とを対応付けたものを、相関ルール記憶部102へ出力する。
尚、尤度としては、「支持度及び確信度」に限られず、「該当のデータ数がX件以上(母数に関係ない。又は、割合を勘案しない)」のような単純なルールであってもよい。
支持度:40%
確信度:70%
図5(b−1)によれば、「時間帯12:00-13:00、位置範囲ID=150-1、行動状態=食事」について、支持度及び確信度は、以下のように表される。
i:「12:00-13:00、150-1」における「食事」のデータ数=2
n:「食事」のデータ数=4
k:「12:00-13:00、150-1」のデータ数=2
支持度=i/n=2/4=50%
確信度=i/k=2/2=100%
この場合、「時間帯12:00-13:00、位置範囲150-1」=「行動状態:食事」が、相関ルールとして記憶される。
i:「0:00-1:00、520」における「ストレス」のデータ数=3
n:「ストレス」のデータ数=5
k:「0:00-1:00、520」のデータ数=3
支持度=i/n=3/5=60%
確信度=i/k=3/3=100%
この場合、「時間帯0:00-1:00、位置範囲520」=「精神状態:ストレス」が、相関ルールとして記憶される。
相関ルール記憶部102は、相関ルール生成部112から出力された、「時間帯、位置範囲」と「ユーザ状態情報」とを対応付けた相関ルールを記憶する。これは、時間帯及び位置範囲に対する、多数の人の行動状態又は精神状態の規則性を見出したものである。
ユーザ状態推定部113は、センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、相関ルール記憶部102を用いて、当該「時刻、位置情報」を含む「時間帯、位置範囲」の「ユーザ状態情報」を対応付ける。即ち、本発明によれば、同一の「時間帯、位置範囲」について、センサ未搭載携帯端末を所持するユーザのユーザ状態は、センサ搭載携帯端末を所持するユーザのユーザ状態情報と同じである可能性が高いと推定する。このように、ユーザ状態推定部113は、ユーザ状態情報が不明となっている携帯端末について、そのユーザ状態情報を補完することができる。
このように、本発明によれば、行動状態及び/又は精神状態が不明な携帯端末であっても、時間帯及び位置範囲が同じである場合、他の異なる携帯端末に基づくユーザ状態と同じであると推定する。
ユーザ状態通知部114は、ユーザ状態推定部113によって対応付けられた当該「ユーザ状態情報」を、当該センサ未搭載携帯端末3へ送信する。センサ未搭載携帯端末3は、受信した「ユーザ状態情報」を、ディスプレイによってユーザに提示するものであってもよいし、アプリケーションの振る舞いを制御する情報要素として利用するものであってもよい。
提示情報記憶部103は、「時間帯、位置範囲、ユーザ状態情報」毎に、ユーザに対する提示情報を対応付けたものである。その提示情報は、センサ未搭載携帯端末3のディスプレイに表示される。ユーザは、現時点のユーザ状態に適した提示情報を視認することができる。
天候状態検索部116は、「時間帯、位置範囲」の組毎に、気象(外部)データベース4を用いて「天候状態」を検索する。
この場合、ユーザ状態区分部111は、「時間帯、位置範囲、天候状態」の組毎に、ユーザ状態情報を区分する。
また、相関ルール記憶部102は、「時間帯、位置範囲、天候状態」の組毎に、所定条件以上となるユーザ状態情報を相関付けて記憶する。
これによって、センサ未搭載携帯端末3の「時刻、位置情報」に対して、天候状態検索部116によって「天候状態」を検索し、相関ルール記憶部102を用いて「ユーザ状態情報」を検索し、センサ未搭載携帯端末3に、当該ユーザ状態情報を対応付ける。
例えば雨の日だけ、その時間帯及び位置で、特定の精神状態「ストレス」が検出される場合もある。
ユーザ属性記憶部104は、ユーザ毎に、ユーザ属性を記憶する。ユーザ属性としては、例えば性別、年齢、職業などがある。
ユーザ属性検索部117は、「時間帯、位置範囲」の組毎に、ユーザ属性記憶部104を用いて「ユーザ属性」を検索する。
この場合、ユーザ状態区分部111は、「時間帯、位置範囲、ユーザ属性」の組毎に、ユーザ状態情報を区分する。
また、相関ルール記憶部102は、「時間帯、位置範囲、ユーザ属性」の組毎に、所定条件以上となるユーザ状態情報を相関付けて記憶する。
これによって、センサ未搭載携帯端末3の「時刻、位置情報」に対して、ユーザ属性検索部117によって「ユーザ属性」を検索し、相関ルール記憶部102を用いて「ユーザ状態情報」を検索し、センサ未搭載携帯端末3に、当該ユーザ状態情報を対応付ける。
101 ユーザ状態記憶部
102 相関ルール記憶部
103 提示情報記憶部
104 ユーザ属性記憶部
110 ユーザ状態付与部
111 ユーザ状態区分部
112 相関ルール生成部
113 ユーザ状態推定部
114 ユーザ状態通知部
115 ユーザ状態検索部
116 天候状態検索部
117 ユーザ属性検索部
2 センサ搭載携帯端末
3 センサ未搭載携帯端末
4 気象サーバ
Claims (11)
- 測位部及び特定のユーザ状態計測センサを有する複数のセンサ搭載携帯端末と、前記測位部を有し且つ前記ユーザ状態計測センサを有さないセンサ未搭載携帯端末と通信するユーザ状態推定サーバであって、
複数のセンサ搭載携帯端末から収集した、「時刻、位置情報、ユーザ状態情報」を記憶するユーザ状態記憶手段と、
前記ユーザ状態記憶手段を用いて、「時間帯、位置範囲」毎に、「ユーザ状態情報」を区分するユーザ状態区分手段と、
「時間帯、位置範囲」毎に、尤度が所定条件以上となる「ユーザ状態情報」を対応付けた相関ルールを生成する相関ルール生成手段と、
前記相関ルールを記憶する相関ルール記憶手段と、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、前記相関ルール記憶手段を用いて、当該「時刻、位置情報」を含む「時間帯、位置範囲」の「ユーザ状態情報」を対応付けるユーザ状態推定手段と
を有することを特徴とするユーザ状態推定サーバ。 - 前記ユーザ状態推定手段によって対応付けられた当該「ユーザ状態情報」を、当該センサ未搭載携帯端末へ送信するユーザ状態通知手段を
更に有することを特徴とする請求項1に記載のユーザ状態推定サーバ。 - 「時間帯、位置範囲、ユーザ状態情報」毎に、ユーザに対する「提示情報」を対応付けた提示情報記憶手段を更に有し、
前記ユーザ状態通知手段は、前記提示情報記憶手段を用いて、当該「時間帯、位置範囲、ユーザ状態情報」に対応した「提示情報」を、当該センサ未搭載携帯端末へ送信する
ことを特徴とする請求項2に記載のユーザ状態推定サーバ。 - 前記相関ルール生成手段は、前記尤度として、
k:当該「時間帯、位置範囲」のデータ数
n:当該「ユーザ状態情報」のデータ数
i:当該「時間帯、位置範囲」における当該「ユーザ状態情報」のデータ数
支持度=i/n
確信度=i/k
を算出し、支持度及び確信度がそれぞれ所定閾値以上となる、当該「時間帯、位置範囲」と当該「ユーザ状態情報」とを対応付けたものを相関ルールとして記憶する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のユーザ状態推定サーバ。 - 複数のセンサ搭載携帯端末から収集した前記ユーザ状態情報は、前記ユーザ状態計測センサの計測値であり、
当該ユーザ状態計測センサ毎に、ユーザ状態情報に対応付けた計測値パターンを記憶し、収集した当該ユーザ状態計測センサの計測値に対して、機械学習又はパターンマッチングによって検索されたユーザ状態情報を付与するユーザ状態付与手段と
を更に有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のユーザ状態推定サーバ。 - センサ搭載携帯端末及びセンサ未搭載携帯端末が有する前記測位部は、前記位置情報を2次元的に測位するGPS(Global Positioning System)機能に加えて、3次元的に測位するために気圧値に基づく高度を計測する気圧センサを更に有し、
前記位置情報は、位置に加えて高度を含む
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のユーザ状態推定サーバ。 - 前記ユーザ状態推定手段は、センサ未搭載携帯端末から「時刻、高度有り位置情報」を受信した際に、前記相関ルール記憶手段を用いて「ユーザ状態情報」を検索できなかった場合、「時刻、高度無し位置情報」に対応する「ユーザ状態情報」を検索する
ことを特徴とする請求項6に記載のユーザ状態推定サーバ。 - 前記ユーザ状態計測センサが動き検出センサ又はマイクである場合、前記ユーザ状態情報は、行動状態であり、
前記ユーザ状態計測センサが生体検出センサである場合、前記ユーザ状態情報は、精神状態である
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のユーザ状態推定サーバ。 - 「時間帯、位置範囲」の組毎に、外部データベースを用いて「天候状態」を検索する天候状態検索手段を更に有し、
前記ユーザ状態区分手段は、「時間帯、位置範囲、天候状態」の組毎に、ユーザ状態情報を区分し、
前記相関ルール生成手段は、「時間帯、位置範囲、天候状態」の組毎に、所定条件以上となるユーザ状態情報を対応付けた相関ルールを生成し、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、前記天候状態検索手段によって「天候状態」を検索し、前記相関ルール記憶手段を用いて「ユーザ状態情報」を検索し、前記センサ未搭載携帯端末に、当該ユーザ状態情報を対応付ける
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のユーザ状態推定サーバ。 - ユーザ毎に、ユーザ属性を記憶したユーザ属性記憶手段と、
「時間帯、位置範囲」の組毎に、前記ユーザ属性記憶手段を用いて「ユーザ属性」を検索するユーザ属性検索手段を更に有し、
前記ユーザ状態区分手段は、「時間帯、位置範囲、ユーザ属性」の組毎に、ユーザ状態情報を区分し、
前記相関ルール生成手段は、「時間帯、位置範囲、ユーザ属性」の組毎に、所定条件以上となるユーザ状態情報を対応付けた相関ルールを生成し、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、前記ユーザ属性検索手段によって「ユーザ属性」を検索し、前記相関ルール記憶手段を用いて「ユーザ状態情報」を検索し、前記センサ未搭載携帯端末に、当該ユーザ状態情報を対応付ける
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のユーザ状態推定サーバ。 - 測位部及び特定のユーザ状態計測センサを有する複数のセンサ搭載携帯端末と、前記測位部を有し且つ前記ユーザ状態計測センサを有さないセンサ未搭載携帯端末と通信するサーバに搭載されたコンピュータを機能させるユーザ状態推定プログラムであって、
複数のセンサ搭載携帯端末から収集した、「時刻、位置情報、ユーザ状態情報」を記憶するユーザ状態記憶手段と、
前記ユーザ状態記憶手段を用いて、「時間帯、位置範囲」毎に、「ユーザ状態情報」を区分するユーザ状態区分手段と、
「時間帯、位置範囲」毎に、尤度が所定条件以上となる「ユーザ状態情報」を対応付けた相関ルールを生成する相関ルール生成手段と、
前記相関ルールを記憶する相関ルール記憶手段と、
センサ未搭載携帯端末の「時刻、位置情報」に対して、前記相関ルール記憶手段を用いて、当該「時刻、位置情報」を含む「時間帯、位置範囲」の「ユーザ状態情報」を対応付けるユーザ状態推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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