JP6502502B2 - 人の日常生活動作をモニタリングするためのシステム及び方法 - Google Patents

人の日常生活動作をモニタリングするためのシステム及び方法 Download PDF

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Description

本発明は人の日常生活動作をモニタリングするためのシステムと方法に関する。
人の健康状態、身体能力、知能、又は負傷、入院及び治療後の回復の機能評価若しくはモニタリングは、老年医学、リハビリテーション及び理学療法、神経学及び整形外科、看護及び高齢者介護を含むほとんどの科で一番の関心事である。
被験者が慣れた環境にいるとき、混乱の減少により機能が増加するので、個人の機能的能力は実際には環境特異的であることが研究でわかっている。また、機能の一時評価は一日若しくは数日にわたる機能的パフォーマンスの変動性の評価を可能にせず、機能低下後の特定臨床サービス及び治療(リハビリテーションなど)の妥当性の決定において重要な変化の評価も可能にしない。
従って、人の独立機能をその家若しくは慣れた環境で評価若しくはモニタリングすることが好適であるというコンセンサスが存在する。
独立機能のレベルは、日常生活動作(ADL)が実行される質により通常示される。ADLは日中に人が実行する最も一般的な活動をあらわす。従って、ADLの質の低下は必要なケアの指標になり得る。例えば、一つ以上のADLの正常パフォーマンスにおける異常は特別な注意の警告となり得る。
自分の家若しくは慣れた環境内で自立して生活している際に個人のADLをモニタリングするデバイスとシステムが開発されている。例えば、人の日常生活動作を検出するための一つのかかる既知のシステムは三つの主要コンポーネントを有する:(i)人の動作と挙動についての情報を収集するセンサシステム;(ii)必要なケアのためにセンサ信号を解釈するインテリジェンス(若しくは情報処理)システム;及び(iii)介護者が解釈された(処理された)情報を調査することを可能にするユーザインターフェースシステム。インテリジェンスシステムは典型的には人工知能などの当技術分野で既知の計算技術を利用する。システムはデータ収集、送信、及び保存のための従来の技術によりサポートされ得る。
実際には、しかしながら、ケアの実例において起こり得る広範のバリエーションにより大きな課題が直面される。例えば、人は異なる設計の家で生活し、異なるライフスタイルと習慣を持ち得る。介護者も異なるニーズ、場所及び/又はライフスタイルを持ち得る。また、異なる人々は異なるケアニーズを持ち得るので、動作及び挙動の異なる態様がモニタリングの関心対象となり得る。日常生活で起こり得るそれほど多くの可能な環境、状況及び背景があるので、それら全てを単一ナレッジベースにおいてとらえること、並びに広範なセンサ信号からそれら全てを検出することは困難である。従って、従来のシステムによりカバーされない例外がある可能性が非常に高い。
また、全ての可能な背景と状況をカバーすることを目指して高まる複雑性はより高価なシステムを要し、増加した(すなわちより遅い)応答時間にもつながる。
生成される関連情報の正確さ、若しくは量も、多数の交互に起こる状況に応じようとすることにより低下し得る。例えば、多くの状況はモニタリングされる人に関連しないかもしれないが、これら無関係の状況はそれでもシステムにより説明され選択される可能性があり、従って誤った応答を提供する。
本発明は請求項により定義される。
本発明の第一の態様によれば、環境内の人の日常生活動作、ADLをモニタリングするためのシステムが提供され、システムは:人と環境のうち少なくとも一方の特性の検出値をあらわすセンサ出力信号を受信し、人の推論ADLをあらわす推論ADL出力信号を生成するように適応されるADL推論ユニットと;受信されるセンサ出力信号と推論ADL出力信号のうち少なくとも一つに依存するモニタ信号を生成するように適応されるモニタユニットとを有する。
本発明は、人のADLをモニタリングするためのシステムが、例えば人が助けを必要としていることを示し得る警告若しくは警報システムのためのモニタ信号を生成するために使用され得るという洞察に基づく。二つのタイプの情報のいずれかから、又は両タイプの情報の組み合わせから、かかるモニタ信号を生成することが提案される。第一のタイプの情報はセンサ出力信号から推論される人のADLに関連し、第二のタイプの情報は(未加工若しくはサンプリングされた)センサ出力信号自体に関連し得る。言い換えれば、モニタ信号が推論ADLに基づいて生成され得、ADLは一つ以上のセンサ信号から(推論システムにより)推論されており、或いはモニタ信号は一つ以上のセンサ信号に直接基づいて生成され得る(すなわち推論システムと推論ADLをバイパスする)。
従って、推論ADLはモニタユニットの第一の部分に入力として提供され得、モニタユニットの第一の部分は推論ADLに依存して警告信号を生成し得る。このように、モニタユニットの第一の部分は推論ADLを使用して単純な警報&警告の作成を可能にすし得る。しかしながら、加えて、モニタユニットの第二の部分はセンサデータ/信号を直接(すなわちADL推論ユニットをバイパスして)提供され得、モニタユニットの第二の部分はセンサデータ/信号に直接依存して警告信号を生成し得る。モニタユニットの第二の部分は従って未加工センサデータ/信号を使用して高度に特異的な及び/又は正確な警報及び警告の作成を可能にし得る。
さらに、モニタユニットは未加工センサデータ/信号を推論ADLと組み合わせ、従ってハイブリッド形式の警告を提供し得る。
実施形態により利用され得る多くのセンサが存在する。典型的なセンサはPIR(受動赤外線;動きと存在を測定)、OC(開閉;ドア、特に冷蔵庫を含む、玄関ドア、窓、及び食器棚の状態を測定)、パワーセンサ(電子レンジ、ウォータークッカー、TVなどといった電化製品の電流消費を測定)、及び圧力マット(いすに座っている、ベッドに横たわっている、玄関ドアの前のドアマットの上に立っているユーザの占有状態を測定)を含む。光スイッチ状態を信号で伝えるセンサ、又は湿度、COレベル(若しくはCO及び煙)などの環境条件を測定するセンサなど、その他多くが存在し考えられる。さらなる範囲のセンサは、加速度計、磁力計、ジャイロスコープ、及び空気圧センサなど、物理量に基づくものである。加速度計は、例えば、ドアの状態及びその開閉運動も測定し得る。さらに別の範囲のセンサはマイクロフォンとカメラから成り(スペクトルの赤外(IR)、若しくはさらにUV以上の部分を含む)、GPS及び位置感知IRもこれに属する。RFIDタグ付けを含む超音波若しくはRFベースセンサは追加入力を提供する。Internet‐of‐thingsとして知られる、独自のIPアドレスを持つ電化製品は、スマートホームシステムによりとられ得る追加センサ入力信号を提供する。
センサは環境(例えば人の家)に取り付けられ得るが、それらはユーザユーティリティ(キーリングなど)に付着されるか、又は服の中、ポケット若しくはバッグの中に、又はインソール若しくは下着などとして入れられてもよい。それらは腕時計若しくはペンダントのように明確に装着されるように作られてもよい。さらに、センサは有線若しくは無線接続、又はその組み合わせを介してその出力信号を通信し得る。
センサは、例えば所要送信帯域幅及び/又は送信持続期間を削減するように、信号フィルタリング、サンプリング、コンディショニングなどといった、検出値の一次処理を引き受けるように適応されてもよい。
従って、特定の周囲条件又は環境の特性/パラメータ(例えば温度若しくは湿度など)、又は人の特性(例えば動きなど)についてのデータを提供する比較的単純なセンサで、非侵入型モニタリングが実現され得る。周囲条件又は環境の特性/パラメータを測定するためのかかるセンサは単純で、小型で、及び/又は安価であり得る。また、人の動きは、例えば安価な部品である受動赤外線(PIR)センサで検出され得る。動きセンサは照明のスイッチを入れるために使用され得、従って人は通常、その使用に慣れている。このように実施形態は、非侵入型で、モニタリングされる人によってより容易に受容されるとみなされるセンサを利用し得る。なお、これらセンサにより提供されるデータで、ADLが決定され得、モニタリングされている人についてより多くの情報を提供し得る。
例えば、浴室内の湿度センサと動きセンサで、人がシャワーを浴びていることが推論され得る。さらなる実施例において、台所内の温度センサと動きセンサで、人が温かい食事を準備していることが決定され得る。センサが例えば浴室及び台所に位置する固定センサであり得、従って人がデバイスを身につけることが不要になることがさらなる利点である。
日常生活動作は、人が定期的に実行する基本動作に関する。日常生活動作の例は、食事;調理;投薬;睡眠;トイレ;入浴;洗濯などである。実施形態は従って非侵入的に人のADLについての情報を提供し得る。
一実施形態において、ADL推論ユニットは:センサ出力信号を受信し、受信されるセンサ出力信号に基づいてプリミティブADLイベントを推論し、推論されるプリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号を生成するように適応される第一の推論サブシステムと;プリミティブADL信号を受信し、受信されるプリミティブADL信号から集約ADLイベントを推論し、推論される集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号を生成するように適応される第二の推論サブシステムを有する。そしてADL推論ユニットは、プリミティブADL信号及び集約ADL信号のうち少なくとも一つに依存して推論ADL出力信号を生成するように適応され得る。ADL推論ユニットはこのように第一の推論サブシステムからのプリミティブADL信号と第二の推論サブシステムからの集約ADL信号に基づいて推論ADL出力信号を生成するように適応され得る。推論ADL出力信号は従って推論されるプリミティブADLイベントと推論される集約ADLイベントに依存し得る。推論されるプリミティブ及び集約ADLイベントは従って人の推論ADLをあらわすADL出力信号を生成するために使用され得る。
このように、ルールベース形式(例えばルールベース推論法)でADLの推論をキャストする概念が提示され得る。"ルールベース"という表現は好適には、ルール言語を使用するシステムだけでなく、ルールに相当する若しくは類似する(論理)システムもあらわすように広義で理解されるものとする。例えば、セット及びサブセットについての言語を利用するルールベースシステムによりオントロジーが実装され得、サブセット関係はルールステートメントに相当するとみなされ得る(例えば"A is a subset of B"という関係は"is A then B"というルールに相当する)。
さらに、ルールベースシステム(及び一般に論理ベースシステム)は高い計算複雑性に悩まされ得るので、計算複雑性を許容限界内に維持するように推論の一部のみがルールベース形式でキャストされ得る。
特に、ADLイベントはそれが"プリミティブ"若しくは"集約"イベントであるかどうかに基づいて区別され得ることが認識されている。プリミティブADLイベントは形式化された推論システム/方法の外で推論され得る(すなわち未加工センサ出力信号から直接推論される)。そしてプリミティブADLイベントは集約ADLイベントを作成するルールへの入力となり得る。言い換えれば、集約ADLイベントは複数のプリミティブADLイベントに基づいて形成され得る。
一例として、プリミティブイベントは時刻に関連し得るが、一方集約イベントは時間間隔に関連し得る。従って、集約イベントの特徴は、これがプリミティブADLイベントの期間と少なくとも同じ長さの期間をカバーするということであり得る。時間に関するプリミティブイベントと集約イベントの特性に基づいて区別することにより、推論アルゴリズムの設計、及び対応する処理が単純化され得る。
言い換えれば、それぞれEventP及びEventAとあらわされるプリミティブ及び集約という二つのタイプの推論イベントがあり得る。プリミティブイベントはADLにおける遷移を示す時刻であり得る。他方、集約イベントは、ADLの全期間に当てはまる時間間隔であり得る。
このように、図1に描かれる通り、プリミティブイベント2は例えばADL開始若しくは終了の時刻を検出することによりセンサイベント1から推論され得る。集約イベント3はプリミティブイベント2から、例えば検出されるADL'開始'及び'終了'時刻の間の時間間隔から推論され得る。両推論手順において追加状態が維持され、これは次の入力イベントでの次の推論サイクルで使用される。
追加レベルの集約イベントが識別され得、集約イベントが別の集約イベントから推論されることも留意される。このように、集約イベントはプリミティブイベント、別の集約イベントから、又はプリミティブイベントと集約イベントの組み合わせから推論され得ることが理解される。言い換えれば、プリミティブイベントはセンサイベントから推論され得るが、集約イベントはセンサイベントから直接推論され得ない。
プリミティブADLイベントを未加工センサ出力信号から直接推論し、その後推論法を用いてプリミティブ及び/又は集約ADLイベントから集約ADLイベントを推論することにより、ADL推論のサブパートのみが形式化された推論定義においてキャストされ得ることが理解される。これは計算複雑性を軽減し、システムのユーザ(例えば介護者若しくは医師など)がルールと制約を作成、定義、修正、変更することも可能にし得る。実施形態は従って集約ADLイベントがユーザにより定義され、修正され、拡張されることを可能にし得、それによりシステムが作動する多くの異なるコンテクストへの柔軟性を与える。実施形態は処理負荷の一部がシステム全体に分布することも可能にし得る。例えば、プリミティブイベント生成若しくは推論がセンサにおいて実装され得るように、センサにおいて前処理が行われ得る。代替的に若しくは付加的に、処理は通信ゲートウェイにおいて行われ得る。一部の実施形態において、処理はリモートゲートウェイ若しくはサーバにおいて行われ、従ってエンドユーザ若しくは出力デバイスからの処理要求を放棄する。ユーザがルールを修正することを可能にするために、プリミティブイベントの編集は被モニタリング環境(例えば家)でホストされ得るが、一方集約イベントの編集はセントラルサーバにおいて遠隔でなされ得る。かかる処理及び/又はハードウェアの分布は(例えば複雑な若しくは高価なハードウェアを好適な場所に集中させることにより)改良された保守能力を可能にし得る。これは計算負荷及び/又はトラフィックを利用可能な処理能力に従ってネットワークシステム内に設計若しくは位置付けることも可能にし得る。好適なアプローチは、センサデータをローカルに処理し、抽出されるイベント(例えば加速度計データからの開閉)をリモートサーバでのフル処理のために送信することであり得る。
さらに、かかるユーザ定義ADLイベントの発生に基づいて警告若しくは警報が生成され得る。これは推論システム/アプローチの一部のみがルールベース推論法を採用することも可能にし得るので、プリミティブ及び集約ADLイベントに基づくADLの推論も可能にしながら処理要求を軽減する。
ADL推論のために論理ベースシステムを用いることにより、(使用され得る宣言型言語のおかげで)ユーザにとってプログラミング複雑性が単純に保たれる。また、ユーザの労力をさらに軽減するために、オントロジーなどの追加論理及びナレッジベースが利用され得る。これらはユーザによるルールの提供をさらに単純化し得る。提案される実施形態は従ってほとんどゼロのプログラミングスキルを要し得る。
従って受信センサ出力信号に基づいて人のADLを推論するためのADL推論ユニットが提案され、ADL推論ユニットは:センサ出力信号を受信し、受信されるセンサ出力信号に基づいてプリミティブADLイベントを推論し、推論されるプリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号を生成するように適応される第一の推論サブシステムと;プリミティブADL信号を受信し、ルールベース推論法を用いて受信されるプリミティブADL信号から集約ADLイベントを推論し、推論される集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号を生成するように適応される第二の推論サブシステムとを有し、ADL推論ユニットはプリミティブADL信号と集約ADL信号のうち少なくとも一つに依存して推論ADL出力信号を生成するように適応される。
ADL推論ユニットはルールベース推論法の一つ以上のルールを定義若しくは修正するための入力を受信するように適応されるルール入力インターフェースをさらに有し得る。
センサ出力信号に基づいて人のADLを推論するための方法も提案され、方法は:センサ出力信号に基づいてプリミティブADLイベントを推論するステップと;推論されるプリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号を生成するステップと;ルールベース推論法を用いてプリミティブADL信号から集約ADLイベントを推論するステップと;推論される集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号を生成するステップとを有する。そして推論ADL出力信号を生成するステップは、プリミティブADL信号と集約ADL信号のうち少なくとも一つに依存し得る。
このように実施形態はADL推論システム/方法の一部のみがルールベース構造を利用するようにプログラミング論理の分割を提案し、それにより計算複雑性を軽減若しくは緩和する。従って提案されるADL推論ユニットの実施形態は環境内の人のADLをモニタリングするためのシステムにおいて利用され得る。
提案される実施形態はルールベース推論法の一つ以上のルールを定義若しくは修正するための入力を受信するように適応されるルール入力インターフェースをさらに有し得る。
一実施形態においてシステムは一つ以上の警告条件を定義若しくは修正するためのユーザ入力を受信するように適応されるユーザ入力インターフェースをさらに有してもよく、そしてモニタユニットは一つ以上の警告条件にさらに依存してモニタ信号を生成するように適応され得る。
さらなる実施形態においてモニタユニットは受信センサ出力信号と既定閾値の比較に基づいてモニタ信号を生成するように適応され得る。例えばこれは、例えば人が熱いシャワーを流しながら浴室に長くとどまり過ぎる場合に、例えばその人が浴室内で具合が悪くなったことを示す警告が与えられ得るという利点を提供する。
システムのさらなる実施形態においてADL推論ユニットは動作データベースに人の推論ADLを保存するようにさらに適応され得る。従って、人の動作の行動パターンが保存され得る。このパターンにおけるシフトは人が助けを必要としていることを示し得る。例えば、人は定期的にシャワーを浴びることを忘れ始めるかもしれない。或いはさらなる実施例において人は落ち込んでいるので温かい食事をとる頻度が減っている。
さらなる実施形態において、モニタユニットは動作データベースにおいて不規則性を検出するようにさらに適応され得る。例えば、測定された環境の特性(湿度若しくは温度のような周囲条件など)に時間情報を追加することにより、動作間に費やされる時間が決定され得る。時間情報により、動作の頻度が決定され得る。例えば、決定される動作'温かい食事の準備'の頻度は'一日一回'、又は'週五回'であり得る。そして動作データベースにおける不規則性は例えば'温かい食事の準備'の決定される動作間に費やされる時間が増加したことであり得る。例えば動作プロファイルからのデータを用いて費やされる平均時間が決定され得る。決定される'温かい食事の準備'の二つの連続動作間に費やされる時間が、例えば費やされる平均時間の1.5倍よりも大きいとき、これは不規則性を示す。
実施形態はさらに、人と環境のうち少なくとも一方の特性の値を検出し、検出値をあらわすセンサ出力信号を生成するように適応されるセンサを有し得る。
さらなる実施形態においてモニタユニットはさらに、検出される不規則性に応じて警告信号を生成するように構成され得る。不規則性は人が助けを必要としていることを示し得る。さらなる実施例では、医師、介護者、家族の一員若しくは近親者がその人を訪問するよう(警告信号を用いて)システムによりアドバイスされ得る。
さらなる実施形態においてモニタ信号はその人自身へ与えられ得る。例えば、警告信号は人に所定の薬を服用するようアドバイスするフィードバック信号であり得る。
本発明はさらに、環境内の人の日常生活動作(ADL)をモニタリングするための方法を提供し、方法は:人と環境のうち少なくとも一方の特性の検出値をあらわすセンサ出力信号に基づいて人のADLを推論するステップと;人の推論ADLをあらわす推論ADL出力信号を生成するステップと;センサ出力信号と推論ADL出力信号のうち少なくとも一つに依存するモニタ信号を生成するステップとを有し、ADLを推論するステップは:センサ出力信号に基づいてプリミティブADLイベントを推論するステップと、推論されるプリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号を生成するステップと;プリミティブADL信号から集約ADLイベントを推論するステップと;推論される集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号を生成するステップとを有し、推論ADL出力信号を生成するステップはプリミティブADL信号と集約ADL信号に基づく。
例えばカメラによる人の監視によってではなく、人の少なくとも一つの周囲条件を測定することにより、方法においてモニタリングの非侵入性が実現される。
方法のさらなる実施形態において、人の推論ADLは動作データベースに保存され得る。保存される人の動作は当該人を特徴付ける行動パターンを形成し得る。モニタリングされる人の動作における逸脱が人の健康の指標として使用され得る。例えば認知症を患い始める高齢者は典型的にその行動パターンにおいてシフトを呈する。彼らはシャワーを浴びるのを忘れ、時間の感覚を失い始める。従って、方法のさらなる実施形態において、動作データベースは行動パターンにおける不規則性若しくはシフトについて解析され得る。動作データベースにおいて不規則性が検出され得、検出される不規則性に応じて警告信号が生成される。
本発明のさらに別の態様によれば、環境内の人の日常生活動作、ADLをモニタリングするためのコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品はコンピュータ可読プログラムコードが具体化されたコンピュータ可読記憶媒体を有し、コンピュータ可読プログラムコードは一実施形態のステップの全部を実行するように構成される。
本発明のさらに別の態様によれば、センサ出力信号に基づいて人のADLを推論するためのコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品はコンピュータ可読プログラムコードが具体化されたコンピュータ可読記憶媒体を有し、コンピュータ可読プログラムコードは一実施形態のステップの全部を実行するように構成される。
一実施形態において、一実施形態にかかるコンピュータプログラム製品と;当該コンピュータプログラム製品のコンピュータ可読プログラムコードの実行により一実施形態にかかる方法を実行するように適応される一つ以上のプロセッサとを有するコンピュータシステムが提供され得る。
さらなる態様において本発明は、処理デバイスにより実行されるとき、一実施形態にかかる自律制御の方法の方法ステップを実行する命令を有するコンピュータ可読非一時的記憶媒体に関する。
本発明のこれらの及び他の態様は以降に記載の実施形態から明らかとなりそれらを参照して解明される。
本発明の態様にかかる実施例が添付の図面を参照して詳細に記載される。
センサイベント、プリミティブイベント及び集約イベントの間の関係例を描く略ブロック図である。 一実施形態にかかる環境内の人の日常生活動作、ADLをモニタリングするためのシステムの略ブロック図である。 図2AのシステムにおけるADL推論ユニットの一実施形態の略ブロック図である。 一実施形態にかかるシステムへデータ解析を一緒に提供するアルゴリズムの様々な層のレイヤー図である。 一実施形態にかかる環境内の人の日常生活動作、ADLをモニタリングするための方法のフロー図である。 一実施形態にかかるセンサ出力信号に基づいて人のADLを推論するための方法のフロー図である。 一実施形態の一つ以上の部分が利用され得るコンピュータの略ブロック図である。
環境内の人の日常生活動作、ADLをモニタリングするための概念が提案される。実施形態によりモニタリングされ得る人は、例えば身体障害者、高齢者、負傷者、患者などを含み得る。
実施形態例は、病院、病室、介護施設、人の家など、多くの異なるタイプのモニタリング環境において利用され得る。実施形態例の要素と機能の説明のための背景を提供するために、実施形態例の態様が実施され得る様の実施例として、以降図面が提供される。従って図面は実施例に過ぎず、本発明の態様若しくは実施形態が実施され得る環境、システム若しくは方法に関するいかなる制限も主張若しくは示唆する意図ではないことが理解されるべきである。
多くの介護状況において人が実行しているADLについて知らされる必要があることが認識されている。例外が生じるときに警告される必要もあり得る。例外のタイプは場合により異なり得る。例外の大きなクラスは人のADLルーチンにおける逸脱に関する。例えば、平均以上の夜間のトイレ訪問回数。例えば人の転倒など、より重大なインシデントが別のクラスを形成する。動作の(減退)傾向が検出されるべきときは、さらに精緻化されたアルゴリズムも必要になり得る。
例として、ADLは以下を含み得る:
(i)投薬
a.高齢者が適切な方法で適切なときに薬を服用しているか?
(ii)睡眠
a.高齢者が十分にかつ邪魔されずに眠っているか?
(iii)飲食
a.高齢者が十分にかつ定期的に食べているか?
b.彼が一人で食事の支度をするか?
(iv)身体活動
a.高齢者が日中活動的であるか?
b.座りがちな行動がほとんどないか?
(v)トイレ
a.高齢者が普通にトイレに行っているか?
b.夜間に頻繁にトイレに行くか?
(vi)入浴
a.高齢者が適切に入浴しているか?
(vii)家の中/外にいること
a.高齢者が外出しているか?
(xiii)周囲の気候
a.環境は"清潔"か?
b.例えば温度は適切か、COレベルは健康的か?
(ix)その他
上記ADL例に基づいて、警報及び警告例は以下となり得る:
A.活動のサイン、又は不活動のサイン
B.危険とみなされる部屋にいること(例えば高齢者が認知症を患っているときに台所に独りでいる)
C.夜間など、予想外のときに家を出ること
D.普通と異なる頻度若しくは普通と異なる時間のトイレ訪問
E.普通と異なる入浴時間
F.短い睡眠
G.活動低下
H.その他
従って本発明の実施形態は人のADLが検出及び/又はモニタリングされることを可能にすることに向けられる。これは例えば人が助けを必要としていることを示し得る警告若しくは警報システムのための警告信号を生成するために使用され得る。
実施形態は、人のADLをモニタリングするためのシステムが警告若しくは警報システムのためのモニタ信号を生成するために使用され得るという洞察に基づく。二つのタイプの異なる情報のいずれかから、又は両タイプの情報の組み合わせから、かかるモニタ信号を生成することが提案される。第一のタイプの情報はセンサ出力信号から推論される人のADL(言い換えれば推論ADL)に関連し得るが、一方第二のタイプの情報はセンサ出力信号自体に関連し得る。言い換えれば、実施形態はモニタ信号が推論ADLに基づいて、又は一つ以上のセンサ信号に直接基づいて生成され得るという概念に基づき得る。推論ADLは従って警告生成ユニットの第一の入力として使用され得、未加工センサ信号/データは警告生成ユニットの第二の入力として使用され得る。
ADLの推論をルールベース形式に基づかせるという概念も提案される。さらに、全体の計算複雑性を低減するように推論の一部のみがルールベース形式を使用し得る。特に、ADLイベントが"プリミティブ"若しくは"集約"イベントであるかどうかに基づいて区別され得ることが認識されている。プリミティブADLイベントは未加工センサ出力信号から直接(すなわちルールベース推論システム/方法の外で)推論され得る。そしてプリミティブADLイベントは集約ADLイベントを作成するルールへの入力となり得る。集約ADLイベントはこのように複数のプリミティブADLイベントに基づいて形成され得る。言い換えれば、ADL推論のサブパートのみがルールベース形式でキャストされ得る。これはシステムのユーザ(例えば介護者若しくは医師など)がルールと制約を作成、定義、修正、変更することを可能にし得る。従って実施形態は集約ADLイベントがユーザにより定義され、修正され、拡張されることを可能にし、それによりシステムが作動する多くの異なるコンテクストへの柔軟性を提供し得る。また、警告若しくは警報がかかるユーザ定義ADLイベントの発生に基づいて生成され得る。
このように実施形態はADL推論システム/方法の一部のみがルールベース構造を利用するようにADL推論システム/方法の分割を提案する。かかる提案されるADL推論システム/方法は従って環境内の人のADLをモニタリングするためのシステムにおいて利用され得る。
図2Aは人と、人がいる環境のうち少なくとも一方の特性を測定するように構成される複数のセンサ10,20,30を有する本発明にかかるシステムの一実施形態を示す。
ここで、第一のセンサ10は例えば温度若しくは湿度などの環境の周囲条件パラメータの値を検出するように適応されるセンサである。第二のセンサ20はモニタリングされる人の動きを検出するように適応される動きセンサ20である。第三のセンサ30は環境内の人により使用される電化製品の電力消費の値を検出するように適応される電力センサ30である。第一のセンサ10、第二のセンサ20、及び第三のセンサ30は、それぞれ検出値をあらわす第一のセンサ出力信号100、第二のセンサ出力信号200、及び第三のセンサ出力信号300を出力するように適応される。
センサ10,20,30は有線若しくは無線接続を介してその出力信号100,200,300を通信する。一例として、無線接続は短距離〜中距離通信リンクを有し得る。誤解を避けるため、短距離〜中距離通信リンクとは最大約100メートルの距離を持つ短距離若しくは中距離通信リンクを意味するととられるべきである。非常に短い通信距離用に設計される短距離通信リンクにおいて、信号は典型的には数センチメートルから数メートルを移動するが、一方短距離から中距離の通信距離用に設計される中距離通信リンクにおいて、信号は典型的には最大100メートルを移動する。短距離無線通信リンクの例はANT+、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth low energy(登録商標)、IEEE 802.15.4、ISA 100a、赤外線(IrDA)、ISM Band、近距離無線通信(NFC)、RFID、6LoWPAN、UWB、Wireless HART、Wireless HD、Wireless USB、Zigbee(登録商標)である。中距離通信リンクの例はWi‐Fi(登録商標)、Z‐Wave(登録商標)を含む。
システムは、第一〜第三のセンサ出力信号100〜300を受信して、受信センサ出力信号に基づいて人のADLを推論するように適応されるADL推論ユニットをさらに有する。ADL推論ユニット110はさらに人の推論ADLをあらわす推論ADL出力信号130を生成するように適応される。
システムは推論ADL出力信号130と第一〜第三のセンサ出力信号100〜300を受信するように適応されるモニタユニット150も有する。モニタユニット150は人が直接援助を必要とし得ることを示す、又は人の健康状態悪化の可能性を示す警告信号155を生成(及び出力)するように適応される。
より具体的に、モニタユニット150は第一のサブユニット152と第二のサブユニット154を有する。
推論ADL出力信号130はモニタユニット150の第一のサブユニット152への入力として提供され、モニタユニット150の第一のサブユニット152は推論ADL出力信号130に依存する推論警告信号155Aを生成する。このように、モニタユニット150の第一のサブユニット152は推論ADLについての情報を使用して警告信号155Aの作成を可能にする。
逆に、第一〜第三のセンサ出力信号100〜300はモニタユニット150の第二のサブユニット154への入力として提供される。このように、モニタユニット150の第二のサブユニット154は未加工センサデータ/信号を直接(すなわちADL推論ユニット110をバイパスして)提供される。モニタユニット150の第二のサブユニット154は第一〜第三のセンサ出力信号100〜300に直接依存する第二の警告信号155Bを生成するように適応される。このように、モニタユニット150の第二のサブユニット154は未加工センサデータ/信号を使用して高度に特異的及び/又は正確な第二の警告信号155Bの作成を可能にする。
システムは一人以上のユーザへ情報を提供し/一人以上のユーザから情報を受信するためのユーザインターフェース160をさらに有する。推論警告信号155A及び第二の警告信号155Bの両方がユーザインターフェース160へ提供される。受信される警告信号155A及び155Bに基づいて、ユーザインターフェースはユーザへ信号若しくはメッセージを通信するように適応される。このように、システムは人が助けを必要としていることを示し得る。例えば、ユーザインターフェース160は医師、介護者、家族の一員、若しくは近親者に、ユーザの世話をするようアドバイスするために使用され得る。代替的に、若しくは付加的に、ユーザインターフェース160はモニタリングされる人へ信号若しくはメッセージを通信するように適応され得る。例えば、ユーザインターフェース160は人に特定の薬を服用するようアドバイスするメッセージを通信し得る。
この実施形態において、ユーザインターフェース160は一つ以上の警告条件を定義若しくは修正するためのユーザ入力を受信するように適応される。かかるユーザ入力に基づいて、ユーザインターフェースは警告条件信号165(一つ以上の警告条件をあらわす)をモニタユニット150へ提供し、そしてモニタユニット150は一つ以上の警告条件にさらに依存して警告信号155A及び155Bを生成する。
ユーザインターフェース160は一つ以上のADL推論ルール、命令若しくは条件を定義若しくは修正するためのユーザ入力を受信するようにも適応される。かかるユーザ入力に基づいて、ユーザインターフェースは推論信号170(一つ以上のADL推論ルール、命令若しくは条件をあらわす)をADL推論ユニット110へ提供し、そしてADL推論ユニット110はユーザにより提供される一つ以上のADL推論ルール、命令若しくは条件にさらに依存して推論ADL出力信号130を生成する。図2Bは本発明にかかるシステムにおけるADL推論ユニット110の一実施形態を示す。ADL推論ユニット110は第一〜第三のセンサ出力信号100〜300を解釈し、人の一つ以上の推論ADLをあらわす推論ADL出力信号130を生成するように構成される。描かれないが、推論ユニット110の受信インターフェースはサンプリングされる第一〜第三のセンサ出力信号100〜300をサンプリングしタイムスタンプし得る。これによりサンプリングされた第一〜第三のセンサ出力信号100〜300に時間情報が追加され得ることが意図される。
ADL推論ユニット110は第一〜第三のセンサ出力信号100〜300を受信するように適応される第一の推論サブシステム210を有する。第一〜第三のセンサ出力信号100〜300に基づいて、第一の推論サブシステム210はプリミティブADLイベントを推論し、推論されるプリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号220を生成する。
プリミティブADL信号220は第二の推論サブシステム230へ提供される。プリミティブADL信号220に基づいて、第二の推論サブシステム230はルールベース推論法を用いて一つ以上の集約ADLイベントの発生を推論するように適応される。そして第二の推論サブシステム230は推論される集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号240を生成する。
ADL推論ユニット110はADL推論ユニット110の第一及び第二の推論サブシステム210,230により推論されているADLに関する情報を保存するように適応されるデータストア250をさらに有する。プリミティブADL信号220と集約ADL信号240の両方がデータストア250へ提供される。データストア250は従って人の推論ADLについての情報が保存される動作データベースを実装するように適応される。
ADL推論ユニット110は、プリミティブADL信号220と集約ADL信号240のうち少なくとも一つに依存する推論ADL出力信号130を生成するように適応される出力ユニット260も有する。このため、出力ユニット260はプリミティブADL信号220と集約ADL信号240を受信するように適応される。加えて、出力ユニット260は動作に保存される推論ADL(例えばプリミティブADL信号220と集約ADL信号240の早期バージョンから推論されている場合がある)についての情報を受信するようにデータストア250と通信するように適応される。
図2Bの実施形態はルールベースプロセスを用いてセンサ信号からのADLの推論を基づかせるという概念を使用することが理解される。さらに、全体の計算複雑性を低減するよう、推論法の一部のみがルールベース形式を採用し得る。言い換えれば、ADL推論のサブパートのみがルールベース形式でキャストされ得る。
プリミティブADLイベントは未加工センサ出力信号から(すなわちルールベース推論システム/方法の外で)直接推論され得る。そしてプリミティブADLイベントは集約ADLイベントを作成するルールへの入力として機能し得る。集約ADLイベントはこのように複数のプリミティブADLイベント及び/又は集約ADLイベントに基づいて形成され得る。
以下はトイレの使用についての推論例である。システムはトイレ内にセンサを持ち、人がトイレに入るとき及びトイレに行く頻度を推論するように適応される。システムは以下のようなセンサについての設定情報を持つ:
・sensorID
・sensorType
・spaceID
・applianceID
・time
・key
・val
このトイレADL例で使用されるセンサ:
・トイレ内のPIRセンサ
- sensorType = MotionSensor
・トイレ設備付浴室内PIRセンサ
- sensorType = MotionSensor
・トイレの前の圧力マット
- sensorType = PressureSensor
システムによりセットされ得る又はユーザインターフェースを通じて修正され得るパラメータも使用される:
・ToiletDurationThreshold
- プリミティブイベントの生成に使用される
- Default = 0
・Param.Toilet_gap
- プリミティブイベントの集約の閾値
- 例えば600秒
この実施例において、プリミティブ及び集約イベントは以下のフィールド/パラメータを保持する。
・ID
・TYPE
・SPACE
・WHEN
・DUR
・VAL
また、この実施例では次の三イベントが定義される:
プリミティブイベント
・ID: Toilet
・TYPE: Present
集約イベント
・ID: Toilet
・TYPE: Used
集約イベント
・ID: Toilet
・TYPE: #Visits
イベント作成(例えば図2の第一の推論サブシステム210において)
これはプリミティブイベントを作成する。以下で一実施例が疑似コードで表現される。'if, then'ステートメントが使用されるが、いかなるプログラミング言語が使用されてもよく、必ずしもルール言語でキャスト及び提供されなくてもよい。入力はセンサ信号100,200,300である。
Figure 0006502502
Figure 0006502502
集約ルール(例えば図2の第二の推論サブシステム230において)
これはルールエンジンにおいてコードを操作し、従ってコードはルール言語で表現される。エンジンはこの実施例ではnrTltのような、カウンタをインクリメントするような機能のサポートを含むと仮定する。Droolsのようなシステムがかかるサポートを提供している。実施例において、読みやすくするためにルールは単純に保たれ、疑似言語で表現される。一実施形態において、ルールは例えばDroolsシステムなど、使用されるルールエンジンの文法に従って表現されるものとする。
Figure 0006502502
Figure 0006502502
Figure 0006502502
実施例から、ID plus TYPEフィールドが一緒に、プリミティブ及び集約イベントが(ルールにおいて)区別されることを可能にすることがわかるだろう。
図2Bの実施形態において、第二の推論サブシステム230はユーザにより定義される一つ以上のADL推論ルール、命令若しくは条件をあらわす推論信号170を受信するように適応される。ここで、推論信号170はユーザインターフェース160を介して提供される。そして第二の推論サブシステム230はユーザにより定義されるADL推論ルール、命令若しくは条件にさらに依存してルールベース推論法を用いて一つ以上の集約ADLイベントの発生を推論する。
描かれた実施形態はこのようにシステムのユーザ(例えば介護者若しくは医師など)が第二の推論サブシステム230のためのルールと制約を作成、定義、修正及び変更することを可能にする。これはシステムが作動し得る多くの異なるコンテクストへの柔軟性を提供し得る。
さらに、ルールがシステムへ提供される順序は任意であり得る。これはルールがいわゆる宣言型アプローチを順守するためである。通常のプログラミング言語において、アルゴリズムはいわゆる命令形でコード化され、ステートメントの実行順が関与する。ルールパラダイムにおけるキャスティングにより、ユーザはルールをそれらがあらわれる若しくは実行されるべき順序について懸念することなく追加することができる。これはユーザが一貫したプログラミングフロー若しくは論理の道筋に配慮する必要なく思い浮かぶルールを定義することを可能にする。
このように、一方で、ユーザがそのルールを入力することが容易になる。他方で、システムは単純に保たれ得る。特定の状況で潜在的な全ユーザに対して可能な全状況をカバーする必要がない。さらに、ユーザがその独自のルールを入力すると、全システムが拡充し精緻化するよう、これらのルールは他のユーザと共有され得る。
ここで図3を参照すると、一実施形態にかかるシステムへデータ解析を一緒に提供するアルゴリズムの様々な層のレイヤー図が描かれる。アルゴリズムは(分散)プラットフォーム上をホストとし、そのうち"パブリック"とラベルされる囲まれた部分300が(例えばユーザインターフェース160を用いて)システムのユーザにアクセス可能である。
最下(すなわちボトム)層において、信号を発するセンサ(例えば図1の特徴10,20,30)、連続データストリーム、イベント、不規則データシーケンスのシステム310がある。データはバイナリ、例えば開/閉、又は多値、例えばCO濃度であり得る。それらは加速度計の場合のように多次元でもあり得る。この層は、タイムスタンプ及び同期化を含む、信頼できるデータの送信及び保存を保証する。見逃した若しくは信頼できないセンサデータは、特定される限り、可能なときに修復され、他の方法でそれ自体示される。
また最下(すなわちボトム)層において、センサ設定情報320も維持される。設定情報320はシステムの導入時にインスタンスを作成され、各センサの物理的位置をその機能的意味へマップする。
物理的位置はセンサが取り付けられる部屋、家具、及び/又は電化製品のような態様を含む。
機能的意味はセンサがアルゴリズムへ提供する情報のタイプ、例えば"カトラリーを備える引き出し"である。
単一センサが複数の機能的意味にマップし得る。例えば、センサは食べること、飲むこと、又は入浴における動作を推論するために使用され得る。環境(例えば建物、病室、若しくは家)の間取図若しくはレイアウトも設定情報320に保存される。間取図/レイアウトはどの部屋が(ドアにより)隣接するか、階数、入り口ドア(ユーザの習慣に依存して表口若しくは裏口であり得る)、及び他の屋外、どの機能的部屋が物理的に一緒に位置するか(例えば台所とダイニングルームは同じ物理空間である)、のような事柄について知らせる。
最下(すなわちボトム)層の真上に、二つのデータ処理層:信号処理330及び(ADL推論)解析層340がある。信号処理層330において、データがクリーニング、ノイズ除去、量子化、及び処理されて特徴を抽出し、それらをイベントへ集約する。好適にはデータは、元の未加工データよりもデータについて弁別的な見方を提供する特徴値をもたらすように処理される。かかる処理は(ADL推論)解析層340において実行される分類及び推論をブーストする。
(ADL推論)解析層340において、少なくとも三タイプの機能がある。一つ目はADLイベントの推論342に関し、二つ目は警報&警告につながる異常及び危険な状況の検出344、三つ目はインジケータ機能346を提供する。
ADL推論ブロック340はセンサイベントをADLイベントへ変える。一実施形態においてこの機能は主に単純な決定ルールに基づくが、他の実施形態では機械学習の分野から周知の通り分類ベース設計が適用され得る。ルールは概念的視点からは単純に見えるかもしれないが、最適な実装は依然として命令型コーディングパラダイムを通じてなされ得る。これは互換性も保証し、従って分類ベース設計の組み込みを容易にする。それでも、ユーザ提供ルールとのインタラクションのため、推論ADLイベントはルールベースパラダイムへ出力される。
この分離により、一方で正確な推論が可能になりながら、他方でルールパラダイムが提供する柔軟性の利益を得られる。特に、パブリック部300において実装することにより、(ADLモニタリング)アプリケーションのカスタマイズとパーソナライズが可能になる。
より正確には、ADL推論は二ステージ(層)342A及び342Bから成る。第一ステージ342Aにおいて、(未加工若しくは前処理済)センサデータが解析され、いわゆるプリミティブADLイベントへ変換される。第二層342Bにおいて、これらのプリミティブADLイベントは、エンドユーザが高齢者の動作と行動に関心があるとして、意味のあるADLイベントへ集約される。
例えば、人が台所において食事の準備で忙しいとき、多くのプリミティブ"飲食"イベントが生じ得る。これらのプリミティブは所定持続期間続く単一ADLイベントへ集約される。第一部342Aはプロプライエタリ環境であるADL推論ブロック340の下位層において実装されるが、集約部342Bはパブリック(ルールベース)環境300にあるADL推論ブロック340の上位層で実装される。
ADL推論ブロック340は、集約ADLイベントも、又は集約ADLイベントのみを出力してもよいことが留意される。例えば、一日にわたるADLイベントエポックのシーケンスを同時に分類するように訓練される分類器が使用されるとき、パブリックルールシステムへ入力される出力は必然的に集約タイプのイベントである。
第一部342Aの出力、プリミティブADLイベントは、ルールベース環境へ(事実として)保存されるので、それらは他の(解析)ルールセットに潜在的に利用可能である。好適には、ADLイベント(事実)は以下のフィールドを備える:
1.ID‐推論されるADL
2.TYPE‐所与のID(ADL)に対するイベントのタイプ
3.SPACE‐イベントが関連する物理的位置
4.WHEN‐ADL(イベント)が検出される開始時間(dd/mm/yyyy‐hh:mm)
5.DURATION‐ADLが観察される持続期間(hh:mm)。イベントが瞬間的である場合DURはゼロにセットされる。
6.VALUE‐イベントの値
警報&警告は処理済センサデータから、プリミティブADLイベントから、若しくは集約ADLイベントから導出される。このように、警報&警告層は図3に描く通りADL推論ブロック340の全体に及ぶ。
(処理済)センサデータから逸脱を検出するアルゴリズム例は以下の通りである。第一フェーズにおいて、アルゴリズムはセンサデータを収集し、それらがその日にわたって起きる分布を推定する。これはオフラインで、導入前になされることもでき、その場合分布は一般に見られる、又は現在の高齢者が属する典型的な人口集団に見られるパターンをあらわす。オフライン分布はシステムを開始するためにも使用され得る。得られる分布は基準となる。第二フェーズにおいて、動作時、当日のセンサデータが収集され、そのパターンが基準パターン(分布)に対してテストされる。基準分布は最近のデータを用いること(及び最も古い日、又は開始時からのデータをフェードアウトすること)によって経時的に更新され得ることに留意されたい。パターンはその確率(基準分布に関して)が規定(選ばれた)閾値未満である場合、外れ(outlying)とみなされ得る。
インジケータ機能はユーザインターフェースでの提示のために使用されるシグナリング手段であり、例えば異なるADLをそれらが人により実行されているときに表示するダッシュボードである。インジケータ例はADLイベントがその持続期間と発生率に対してテストされるというものであり得る。それらが所与の閾値をパスする場合、ADLは別の方法(他の色、他のサイズ)でUIに提示される。閾値は"Param"とラベルされたブロック350でセットされる。インジケータは(パブリック)ルールシステム300において完全に実装される。
ブロック"Param"は設定可能パラメータを保持する。パラメータはルールシステムにおいてルールにより使用される。インジケータ機能346により使用される閾値は一セットのパラメータを構成する。別のセットは集約部342Bで使用されるパラメータにより形成される。パラメータを変えることにより、ユーザはユーザインターフェース160ビューにおけるデータの集約と表示を修正し得る。
ユーザ設定ブロック360は別のブロック例である。これはユーザがADLイベントのその独自のビューを構成するだけでなく、それらにインジケータを設定することも可能にする。例えば、ベッド、飲むこと、及びトイレのADL集合体として"ブラダー"ビューが定義され得る。閾値はユーザ設定ブロック360を通じてセットされることもできる。
ユーザインターフェース160は最上(すなわちトップ)層であり、当技術分野で一般に知られる技術を使用する。これは適切な利害関係者への警告ルートを含む全ビュー、並びに閾値などのパラメータをセットするコントロールを包含する。これは(パブリック)ルールシステムにおけるデータ(事実)を読むことができ、警報&警告機能344によってコールされることができる。
ユーザインターフェース層160は、場合によりユーザインターフェース層160内の個別層としてモデル化される、後処理タスクも含む。後処理タスクは提示を駆動する計算に関する。例えば、ADLを昼夜イベントとして示すことがこの層で実行される機能である。
ここで図4を参照すると、一実施形態にかかる環境内の人のADLをモニタリングするための方法400のフロー図が示される。方法400はセンサで、人と環境のうち少なくとも一方の特性の値を検出するステップ410で開始する。次に、ステップ420において、センサは検出値をあらわすセンサ出力信号を生成する。
センサ出力信号に基づいて、人のADLがステップ430で推論される。次に、ステップ440において、人の推論ADLをあらわす推論ADL出力信号が生成される。
最後に、ステップ450において、センサ出力信号と推論ADL出力信号のうち少なくとも一つに依存してモニタ信号が生成される。
提案される方法は従って、二つのタイプの情報のいずれかから、又は両タイプの情報の組み合わせから、モニタ信号を生成する。第一のタイプの情報はセンサ出力信号から推論される人のADLに関する一方、第二のタイプの情報はセンサ出力信号自体に関する。このように、推論ADLは推論ADLに依存するモニタ信号を生成するために使用され得る。このように、推論ADLの使用は単純な警報&警告の作成を可能にし得る。未加工若しくは処理済(例えばサンプリング、クリーニング、タイムスタンプ済、など)センサデータ/信号が、センサデータ/信号に直接依存してモニタ信号を生成するために使用され得る。センサデータ/信号は従って高度に特異的な及び/又は正確な警報及び警告の作成を可能にし得る。
ここで図5を参照すると、一実施形態にかかるセンサ出力信号に基づいて人のADLを推論するための方法500のフロー図が示される。
方法はプリミティブADLイベントがセンサ出力信号に基づいて推論されるステップ510で開始する。次に、ステップ520において、推論プリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号が生成される。
そしてステップ530において、ルールベース推論法に従ってプリミティブADL信号を用いて集約ADLイベントが推論される。
最後に、ステップ540において、推論される集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号が生成される。
生成される信号(すなわちプリミティブADL信号と集約ADL信号)に基づいて人のADLが推論され得る。このように、一例として、人のADLを推論するための方法500は人のADLをモニタリングするための前記方法400(図4に描かれる)のステップ430において実施され得る。特に、推論ADL出力信号を生成するステップ430は、プリミティブADL信号と集約ADL信号のうち少なくとも一つに依存し得る。
勿論、ADLを推論するための上記方法500は他の方法及び/又はシステムで実施され得ることが理解される。
ルール、オントロジー及び他の論理ベースシステム
順不同でいかなるプログラムフローも要しない条件のサポートは、宣言型の論理フォーマットを用いることにより提供される。一般に、当技術分野で周知の通り、論理プログラムの言語はいわゆるエンティティ間のステートメントで構成される。エンティティはクラス(セット)若しくはそのクラスのインスタンス化(エレメント)であり得る。ステートメントはセット中のエレメントのメンバーシップとセット間の関係(一方が他方のサブセットである、など)を表現する。このように知識が記述され得るが、ステートメントの順序は任意であり得る。
オントロジーは当技術分野で周知である。それは目下のドメインで知られる通り概念とオブジェクト間の関係を機械解釈のためにエンコードする手段を提供する。例えば、オントロジーは"room""is part of""house"を表現するために使用され得る。この例において"house"と"room"は"is part of"により相互に関連するオブジェクトである。オントロジーは各部屋内の家具、並びにどんなタイプの家具があるかを表現するステートメントを続け得る。例えば、
・"kitchen""is a""room"
・"drawer_cutlery""is a""cupboard"
・"refrigerator""is part of""kitchen"
・"refrigerator""is a""cupboard"
・"cutlery""is part of""drawer_cutlery"
・etc
このように、全ドメイン、この実施例では家、が記述され得る。例えば、"kitchen""is part of""house"と推論され得る。これが起きるために、オントロジーにおける用語のセマンティクスが定義される必要がある。これは複数の方法でなされ得る。一つの形は、ステートメントが示唆し得る推論を完全な形で記述するいわゆる含意ルールである。例えば"is a"を定義する含意ルールは
・IF[A R B]AND[C"is a"A]THEN[C R B]
"is a"に関するより多くのルールがあり得る。ここで、A、B及びCはオブジェクトでありRは関係である。上記例において、Rは"is part of"であり、A、B及びCはそれぞれ"room"、"house"及び"kitchen"である。オントロジーの評価において、全ステートメントがオントロジーのセマンティクスを定義する含意ルールについてテストされ、示唆されるステートメントがオントロジーに追加される。このプロセスは閉鎖が得られる(それ以上ステートメントがオントロジーに追加されない)まで繰り返される。
一実施例として、カトラリーが台所の棚の上のバスケットに保存される家庭を考える。センサシステムの導入時、カトラリーを入れたバスケットは"cutlery"と関連し、"drawer_cutlery"とも関連するようになり、ADLを推論するインテリジェンスが"drawer_cutlery"に関してプログラムされ得、ここでオントロジーは、提供される設置情報(バスケットに取り付けられるカトラリーセンサ)が、バスケットのところのセンサへプログラムをリンクするよう配慮する。
専門設置業者はセンサを"drawer_cutlery"にリンクするよう指示され得、オントロジー層はバイパスされ得る。図3の"パブリック"層においてルールを追加する任意のユーザにとって、かかるオントロジーは追加ルールが追加される方法をさらに容易にし得る。
ここで、我々はオントロジーのセマンティクスが、ルール、いわゆる含意ルールに関して定義され得るという事実を利用する。ユーザ提供ルールにおける用語を、ルール及びシステムの(ユーザ)インターフェースインテリジェンス部と接続するよう(図3参照)、セマンティクスを評価及び処理する個別機能を持つ代わりに、ルールベースがオントロジーのセマンティクスを定義する含意ルールで拡張される。ルールエンジンはシステムルール(システムのオーナーにより定義されるルール)、ユーザルール(ユーザにより追加されるルール)、及び含意ルール(オントロジーのセマンティクスを定義するルール)の複合セットを評価する。計算複雑性を最小化するために、ルールの評価がより効率的に実行され得るよう、ルールエンジンの実装はこれら異なる種類のルールを利用し得る。
サブセット関係もルールとみなされ得ることに留意されたい("set A is a subset of set B"は"is A then B"と同じである)。ユーザインターフェース160において、ユーザはルールの形で情報(例えば制約)を入力し得る。ルールは条件と結論(のセット)から成る。条件は論理演算子(AND,OR,NOT)を用いる複数の条件から成り得る。各プリミティブ条件及び結論がステートメントである。
ルールのセットは、一つのルールからの結論が別の条件(の一部)を構成するネットワークを形成する。
論理演算子の代わりに、ネットワークがベイジアンネットワークなどの確率ネットワークになるよう、確率を使用することも可能である。かかる場合、ユーザインターフェースへインターフェースするノードにおける決定、すなわちユーザインターフェースにおいて何のメッセージ(結論)を提示すべきかどうかの決定が必要である。
宣言型言語を用いることにより、ルールは任意の順序で入力され得る。ルールエンジンはそれらをまとめる。また、ステートメント(ルール)の形を所与として、ユーザインターフェース160は単純に保たれ得る:論理結合子を用いて、条件用の入力フィールドと結論用のフィールドがある。具体的なフィールドの実施例はADL、時刻、時間関係、及びパラメータ(閾値)である。時間関係をあらわす当技術分野で既知の方法はAllenの時相論理である。
ユーザインターフェース160をさらに単純化するために、ルールベースは異なる性質のルールへ分割され得る。Knowledge base(KB),Configuration,及びObservationsとよばれる三つの主要カテゴリがある。
KBは一般的ステートメント(ルール)を保持し、場合によりモジュールあたり一モジュールの方法で、システムを拡充するためにユーザへ提供され得る。KB用のルール例はAllen代数などの時相論理を設定するルールである。これらのルールは"先行"及び"最近"の概念をキャプチャするので、ユーザは特定の(ユースケース)ルールを構成するときにそれらを使用することができる。別の実施例は、例えば部屋が上階であると宣言され得るように上階及び一階の概念を定義する、家の一般的真実を記述するルールを含む。ルールセット(モジュール)は上階の部屋が階段歩行のみによりアクセスされ得ることも定義し得る。これは浴室、リビング、寝室、台所、及びトイレなどのように、部屋へ特殊機能を定義し得る。
Configurationは一度入力されるルールを保持する。それらは典型的には(センサ)システムの導入時に入力される。例えばそれらは、ユーザの家の部屋数、そのドアの位置(どの部屋がどの他の部屋につながるか)、上階であるかどうかなどを宣言する。
最後に、Observationsは動的な部分である。これはセンサ測定をADLへ接続するルールを保持する。ルールの大部分は事実(ルールの結論部分のみ/条件部分は常にTRUEである)であるように見え、例えばプリミティブADLを構成する。このルールセットは、明らかに経時的に変化するセンサ信号をキャプチャするので、動的である。
動作中、推論器(例えばプロセッサ若しくはルールエンジン)はKB内のルールを前処理し得る。また、Configuration内のルールも、Observation部内のステートメントに依存するルールなど、未解決ルールにそれらが依存しない限り、前処理され得る。Observation部は定期的にリフレッシュされる。フルルールベースにおいてステートメントを動的に更新することを通じてobservation部におけるルールを処理する代わりに、推論エンジンはこれらの部分を直接実装するように修正され得る。一旦推論エンジンがルールのフルネットワークを構築したら、Obsevationルールはネットワークの"エントランス"ノードにリンクし、従ってそれらの効果が自動化され得る。
‐ADL推論用のルール例
導入時、センサ10,20,30がモニタリング環境(例えばモニタリングされる人の家)に備え付けられる。センサ10,20,30は物理的IDを持ち、環境内の物理的位置若しくは物理的器具(家具)と関連する。第一層(図3)において、これらの識別子は機能的IDで変換/拡張される。器具IDは、人がオブジェクトとインタラクションしている場合にセンサが反応している機能的オブジェクトの識別子である。同じ物理的センサが異なる器具IDのデータを提供するために使用されることが起こり得る。例えば、センサは食べること、飲むこと、又は入浴における動作を推論するために使用され得る。これはこの解析層においては未知である。器具IDは部屋、例えば"リビング"若しくは"台所"をあらわし得る。これはセンサが取り付けられる、又はセンサが観察している家具もあらわし得る。実施例は"冷蔵庫"、"玄関ドア"、及び"カトラリーを入れた食器棚の引き出し"を含む。
センサイベントはカウンタ"k"でインデックスされる。インデックス"k"は現在観察されているイベントインスタントを示す。"k−1"及び"k+1"はこのセンサからの先行イベントと次の後続イベントを示す。"k"は、器具IDにより識別されるセンサについて条件付けされるので、異なる時間をあらわすことに留意されたい。
時間フィールドはセンサ"器具ID"のイベント"k"における時刻を示す。時間は分粒度で精度を保持する、すなわち時間は年、月、日、時間、及び分に有効である。
図5は一実施形態の一つ以上の部分が利用され得るコンピュータ800の一実施例を図示する。上述の様々な操作はコンピュータ800の能力を利用し得る。例えば、AV若しくは自動配給システムの一つ以上の部分が、本明細書で述べた任意の素子、モジュール、アプリケーション、及び/又はコンポーネントに組み込まれ得る。
コンピュータ800は、限定されないが、PC、ワークステーション、ラップトップ、PDA、palmデバイス、サーバ、ストレージなどを含む。一般に、ハードウェアアーキテクチャに関して、コンピュータ800はローカルインターフェース(不図示)を介して通信可能に結合される一つ以上のプロセッサ810、メモリ820、及び一つ以上のI/Oデバイス870を含み得る。ローカルインターフェースは、例えば限定されないが、当技術分野で周知の通り一つ以上のバス又は他の有線若しくは無線接続であり得る。ローカルインターフェースはコントローラ、バッファ(キャッシュ)、ドライバ、リピータ、及びレシーバなど、通信を可能にする追加素子を持ち得る。さらに、ローカルインターフェースは上述のコンポーネント間の適切な通信を可能にするアドレス、コントロール、及び/又はデータ接続を含み得る。
プロセッサ810はメモリ820に保存され得るソフトウェアを実行するためのハードウェアデバイスである。プロセッサ810は事実上、コンピュータ800と関連する複数のプロセッサの中で、任意の特注若しくは市販のプロセッサ、中央処理ユニット(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、又は補助プロセッサであり得、プロセッサ810は半導体ベースマイクロプロセッサ(マイクロチップの形)若しくはマイクロプロセッサであり得る。
メモリ820は、揮発性メモリ素子(例えばダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)などのランダムアクセスメモリ(RAM))と不揮発性メモリ素子(例えばROM、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ(EPROM)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ(EEPROM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、テープ、コンパクトディスクリードオンリーメモリ(CD‐ROM)、ディスク、ディスケット、カートリッジ、カセット若しくは同様のものなど)のいずれか一つ若しくは組み合わせを含み得る。さらに、メモリ820は電子、磁気、光学、及び/又は他のタイプの記憶媒体を組み込み得る。メモリ820は、様々なコンポーネントが互いに遠隔にあるがプロセッサ810によりアクセスされ得る、分散アーキテクチャを持ち得ることが留意される。
メモリ820内のソフトウェアは一つ以上の個別プログラムを含み、その各々が論理機能を実装するための実行可能命令の順序付リストを有する。メモリ820内のソフトウェアは実施形態例に従って適切なオペレーティングシステム(O/S)850、コンパイラ840、ソースコード830、及び一つ以上のアプリケーション860を含む。図示の通り、アプリケーション860は実施形態例の特徴と操作を実装するための複数の機能コンポーネントを有する。コンピュータ800のアプリケーション860は実施形態例に従って様々なアプリケーション、計算ユニット、論理、機能ユニット、処理、演算、仮想エンティティ、及び/又はモジュールをあらわし得るが、アプリケーション860は限定であることを意図されない。
オペレーティングシステム850は他のコンピュータプログラムの実行を制御し、スケジューリング、入出力制御、ファイル及びデータ管理、メモリ管理、及び通信制御と関連サービスを提供する。実施形態例を実装するためのアプリケーション860は全ての市販オペレーティングシステムに適用可能であり得ることが本発明者らにより考慮される。
アプリケーション860は実行される命令のセットを有するソースプログラム、実行可能プログラム(オブジェクトコード)、スクリプト、若しくは任意の他のエンティティであり得る。ソースプログラムであるとき、プログラムは通常、O/S850と関連して適切に動作するよう、メモリ820内に含まれても含まれなくてもよいコンパイラ(コンパイラ840など)、アセンブラ、インタープリタ、若しくは同様のものを介して変換される。さらに、アプリケーション860は、データのクラス及びメソッドを持つオブジェクト指向プログラミング言語、或いは、ルーチン、サブルーチン、及び/又は関数を持つ手続き指向プログラミング言語、例えば限定されないが、C,C++,C#,Pascal,BASIC,API calls,HTML,XHTML,XML,ASP scripts,FORTRAN,COBOL,Perl,Java,ADA,.NETなどとして書かれ得る。
I/Oデバイス870は、例えば限定されないが、マウス、キーボード、スキャナ、マイクロフォン、カメラなどといった入力デバイスを含み得る。さらに、I/Oデバイス870は、例えば限定されないが、プリンタ、ディスプレイなどの出力デバイスも含み得る。最後に、I/Oデバイス870は、例えば限定されないが、NIC若しくは変調/復調器(リモートデバイス、他のファイル、デバイス、システム、若しくはネットワークにアクセスするため)、無線周波数(RF)若しくは他のトランシーバ、電話インターフェース、ブリッジ、ルータなど、入力と出力両方を通信するデバイスをさらに含み得る。I/Oデバイス870はインターネット若しくはイントラネットなどの様々なネットワークを介して通信するためのコンポーネントも含む。
コンピュータ800がPC、ワークステーション、インテリジェントデバイスなどである場合、メモリ820内のソフトウェアは基本入出力システム(BIOS)(簡略化のため除外)をさらに含み得る。BIOSはスタートアップにおいてハードウェアを初期化及びテストし、O/S850を開始し、ハードウェアデバイス間のデータ伝送をサポートする必須ソフトウェアルーチンのセットである。コンピュータ800が起動されるときにBIOSが実行され得るように、BIOSはROM,PROM,EPROM,EEPROM若しくは同様のものなど、何らかのタイプのリードオンリーメモリに保存される。
コンピュータ800が動作中のとき、プロセッサ810はメモリ820内に保存されるソフトウェアを実行し、データをメモリ820へ、及びメモリ820から通信し、ソフトウェアに従ってコンピュータ800の操作を一般に制御するように構成される。アプリケーション860とO/S850は、全部又は一部において、プロセッサ810によって読まれ、おそらくプロセッサ810内でバッファされ、それから実行される。
アプリケーション860がソフトウェアにおいて実装されるとき、アプリケーション860は事実上、任意のコンピュータ関連システム若しくは方法による又はそれに関連する使用のために任意のコンピュータ可読媒体上に保存され得ることが留意されるべきである。この文書の文脈において、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ関連システム若しくは方法による又はそれに関連する使用のためのコンピュータプログラムを包含若しくは保存し得る、電子、磁気、光学、若しくは他の物理的デバイス若しくは手段であり得る。
アプリケーション860は、命令実行システム、装置、若しくはデバイスから命令をフェッチして命令を実行し得る、コンピュータベースシステム、プロセッサ含有システム、若しくは他のシステムなど、命令実行システム、装置、若しくはデバイスによる又はそれに関する使用のための任意のコンピュータ可読媒体で具体化され得る。この文書の文脈において、"コンピュータ可読媒体"は、命令実行システム、装置、若しくはデバイスによる又はそれに関する使用のためのプログラムを保存、通信、伝搬、若しくは輸送し得る任意の手段であり得る。コンピュータ可読媒体は、例えば限定されないが、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、若しくは半導体システム、装置、デバイス、若しくは伝搬媒体であり得る。
本発明はシステム、方法、及び/又はコンピュータプログラム製品であり得る。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令をその上に備えるコンピュータ可読記憶媒体(若しくはメディア)を含み得る。
コンピュータ可読記憶媒体は命令実行デバイスによる使用のための命令を保有及び保存し得る有形デバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば限定されないが、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイス、電磁記憶デバイス、半導体記憶デバイス、若しくは前述の任意の適切な組み合わせであり得る。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な実施例の包括的でないリストは以下を含む:ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ(EPROM若しくはフラッシュメモリ)、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、ポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ(CD‐ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、メモリスティック、フロッピーディスク、パンチカード若しくはその上に命令を記録した溝の隆起構造などといった機械的にエンコードされたデバイス、及び前述の任意の適切な組み合わせ。コンピュータ可読記憶媒体は、本明細書で使用される通り、電波若しくは他の自由伝播電磁波、導波路を通じて伝播する電磁波、若しくは他の伝送媒体(例えば光ファイバケーブルを通過する光パルス)、若しくは配線を通じて送信される電気信号など、それ自体が一時的信号であると解釈されないものとする。
本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、ネットワーク、例えばインターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク及び/又は無線ネットワークを介して、コンピュータ可読記憶媒体から各計算/処理デバイスへ、又は外部コンピュータ若しくは外部記憶デバイスへダウンロードされ得る。ネットワークは銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイヤーウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ及び/又はエッジサーバを有し得る。各計算/処理デバイスにおけるネットワークアダプタカード若しくはネットワークインターフェースはネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、各計算/処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体での保存のためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。
本発明の操作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、インストラクションセットアーキテクチャ(ISA)命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又は一つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれるソースコード若しくはオブジェクトコード(Smalltalk、C++などといったオブジェクト指向プログラミング言語、及びCプログラミング言語若しくは同様のプログラミング言語など従来の手続き指向プログラミング言語を含む)であり得る。コンピュータ可読プログラム命令は完全にユーザのコンピュータ上で、一部ユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、一部ユーザのコンピュータ上で一部リモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で、実行し得る。後者のシナリオにおいて、リモートコンピュータはローカルエリアネットワーク(LAN)若しくはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む任意のタイプのネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続され得るか、或いは(例えばインターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを通じて)外部コンピュータへ接続され得る。一部の実施形態において、例えばプログラマブル論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、若しくはプログラマブル論理アレイ(PLA)を含む電子回路が、本発明の態様を実行するために電子回路をパーソナライズするようコンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによりコンピュータ可読プログラム命令を実行し得る。
本発明の態様は、本発明の実施形態にかかる方法、装置(システム)、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び/又はブロック図を参照して本明細書で記載される。フローチャート図及び/又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び/又はブロック図におけるブロックの組み合わせが、コンピュータ可読プログラム命令により実装され得ることが理解される。
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータのプロセッサ若しくは他のプログラマブルデータ処理装置を介して実行する命令が、フローチャート及び/又はブロック図の一つ若しくは複数のブロックで規定される機能/動作を実装するための手段を作成するように、機械を製造するために汎用コンピュータ、専用コンピュータ、若しくは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサへ提供され得る。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、中に命令を保存するコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャート及び/又はブロック図の一つ若しくは複数のブロックで規定される機能/動作の態様を実装する命令を含む製品を有するように、コンピュータ、プログラマブルデータ処理装置、及び/又は他のデバイスを特定の方法で機能するように指示し得るコンピュータ可読記憶媒体にも保存され得る。
コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置、若しくは他のデバイス上で実行する命令が、フローチャート及び/又はブロック図の一つ若しくは複数のブロックで規定される機能/動作を実装するように、コンピュータ実装プロセスを生成するために一連の操作ステップをコンピュータ、他のプログラマブル装置若しくは他のデバイス上で実行させるため、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、若しくは他のデバイス上へロードされてもよい。
図中のフローチャート及びブロック図は、本発明の様々な実施形態にかかるシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品の可能な実施例のアーキテクチャ、機能、及び操作を例示する。これに関して、フローチャート若しくはブロック図における各ブロックは、規定論理機能を実装するための一つ以上の実行可能命令を有するモジュール、セグメント若しくは命令の一部をあらわし得る。一部の代替実施例において、ブロックで言及される機能は図中で言及される順序外で起こり得る。例えば、連続して示される二つのブロックは、実際には実質的に同時に実行され得るか、又は関与する機能に応じてブロックが時折逆順で実行され得る。ブロック図及び/又はフローチャート図の各ブロック、ブロック図及び/又はフローチャート図におけるブロックの組み合わせは、規定機能若しくは動作を実行する又は専用ハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせを実行する専用ハードウェアベースシステムにより実装され得る。
記載は例示と説明の目的で提示されており、包括的であったり開示の形式の発明に限定されることを意図しない。多くの修正及び変更が当業者に明らかであろう。実施形態は提示の実施形態、実用的応用の原理をもっともよく説明するために選ばれ記載されており、当業者が様々な実施形態を理解することを可能にするために様々な変更が考慮される。

Claims (13)

  1. 環境内の人の日常生活活動、ADLをモニタリングするためのシステムであって、当該システムは、
    前記人と前記環境のうち少なくとも一方の特性の検出値をあらわすセンサ出力信号を受信し、前記人の推論ADLをあらわす推論ADL出力信号を生成するように適応されるADL推論ユニットと、
    受信される前記センサ出力信号と前記推論ADL出力信号のうち少なくとも一つに依存するモニタ信号を生成するように適応されるモニタユニットと
    を有し、
    前記ADL推論ユニットが、
    前記センサ出力信号を受信し、受信される前記センサ出力信号に基づいて、少なくとも一つのセンサ出力信号から直接推論可能なイベントであるプリミティブADLイベントを推論し、推論される前記プリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号を生成するように適応される第一の推論サブシステムと、
    前記プリミティブADL信号を受信し、受信される前記プリミティブADL信号から、少なくとも一つのプリミティブADLイベントに基づくイベントである集約ADLイベントを推論し、推論される前記集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号を生成するように適応される第二の推論サブシステムと
    を有し、
    前記ADL推論ユニットが前記プリミティブADL信号と前記集約ADL信号に基づいて前記推論ADL出力信号を生成するように適応される、
    システム。
  2. 前記第二の推論サブシステムが、ルールベース推論法を用いて、受信される前記プリミティブADL信号から前記集約ADLイベントを推論するように適応される、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記ルールベース推論法の一つ以上のルールを定義又は修正するための入力を受信するように適応されるルール入力インターフェースをさらに有する、請求項2に記載のシステム。
  4. 一つ以上の警告条件を定義又は修正するためのユーザ入力を受信するように適応されるユーザ入力インターフェースをさらに有し、前記モニタユニットが前記一つ以上の警告条件にさらに依存して前記モニタ信号を生成するように適応される、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
  5. 前記モニタユニットが、受信される前記センサ出力信号と既定閾値との比較に基づいて前記モニタ信号を生成するように適応される、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 前記人の推論ADLが、食事、調理、投薬、睡眠、トイレ、入浴、又は洗濯の一つ以上を有する群から選択される、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
  7. 前記ADL推論ユニットがさらに前記人の推論ADLを活動データベースに保存するように適応される、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
  8. 前記モニタユニットがさらに前記活動データベースにおける不規則性を検出するように適応され、前記モニタユニットがさらに検出される前記不規則性に応じて警告信号として前記モニタ信号を生成するように構成される、請求項7に記載のシステム。
  9. 前記モニタユニットがさらに前記活動データベースにおける前記ADLの頻度を決定するように適応され、検出される前記不規則性が前記頻度における変化に依存する、請求項8に記載のシステム。
  10. 前記人と前記環境のうち少なくとも一方の特性の値を検出し、当該検出値をあらわすセンサ出力信号を生成するように適応されるセンサをさらに有する、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
  11. 前記システムが、前記人、医師、又は介護者のうち少なくとも一人へ、生成される前記モニタ信号を提供するように適応される、請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。
  12. 環境内の人の日常生活活動、ADLをモニタリングするための方法であって、当該方法は、
    前記人と前記環境のうち少なくとも一方の特性の検出値をあらわすセンサ出力信号に基づいて前記人のADLを推論するステップと、
    記人の推論されるADLをあらわす推論ADL出力信号を生成するステップと、
    前記センサ出力信号と前記推論ADL出力信号のうち少なくとも一つに依存するモニタ信号を生成するステップと、
    を有し、
    前記ADLを推論するステップが、
    前記センサ出力信号に基づいて、少なくとも一つのセンサ出力信号から直接推論可能なイベントであるプリミティブADLイベントを推論するステップと、
    推論される前記プリミティブADLイベントをあらわすプリミティブADL信号を生成するステップと、
    前記プリミティブADL信号から、少なくとも一つのプリミティブADLイベントに基づくイベントである集約ADLイベントを推論するステップと、
    推論される前記集約ADLイベントをあらわす集約ADL信号を生成するステップと、
    を有し、
    前記推論ADL出力信号を生成するステップが、前記プリミティブADL信号と前記集約ADL信号に基づく、方法。
  13. 記人の推論されるADLを活動データベースに保存するステップをさらに有し、
    前記モニタ信号を生成するステップが前記活動データベースにおける不規則性を検出するステップと、検出される前記不規則性に応じて警告信号を生成するステップとを有する、請求項12に記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011165134A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Sony Corp コンテンツ再生装置、携帯機器、及び異常検知方法
CN109843173B (zh) * 2016-10-20 2023-10-27 昕诺飞控股有限公司 用于监测人的日常生活活动的系统和方法
CN107397529B (zh) * 2017-07-13 2020-06-16 广东小天才科技有限公司 体征数据的检测方法、装置、服务器和存储介质
TWI685227B (zh) 2017-08-28 2020-02-11 大同股份有限公司 閘道器、物聯網裝置控制系統與其方法
WO2019130957A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 認知機能評価装置、認知機能評価システム、及び、プログラム
CN108346107B (zh) * 2017-12-28 2020-11-10 创新先进技术有限公司 一种社交内容风险识别方法、装置以及设备
JP6701160B2 (ja) * 2017-12-28 2020-05-27 株式会社日立製作所 プロジェクト支援システム及び方法
CN110164080A (zh) * 2018-01-17 2019-08-23 深圳海斯凯医学技术有限公司 基于远程智能健康及安全监测大数据的管理系统
JP7185407B2 (ja) * 2018-03-01 2022-12-07 日本光電工業株式会社 行動記録支援方法、コンピュータプログラム、記憶媒体、および通信装置
EP3579084B8 (en) * 2018-06-08 2024-01-24 Tata Consultancy Services Limited Method and system for activity recognition and behaviour analysis
WO2020003953A1 (ja) * 2018-06-26 2020-01-02 コニカミノルタ株式会社 コンピューターで実行されるプログラム、情報処理装置、および、コンピューターで実行される方法
CN111243228A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 苏州市铼康护养老护理有限公司 基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法
HRP20231577T1 (hr) * 2018-12-11 2024-03-15 E.ON Digital Technology GmbH Uređaj i sustav za nadzor pacijenata
CN110191197A (zh) * 2019-07-02 2019-08-30 合肥工业大学 一种基于物联网的居家养老智能室内环境监测系统
US11636777B2 (en) 2020-01-21 2023-04-25 Roy Shteren System and method for improving exercise performance using a mobile device
US11276284B1 (en) 2021-04-13 2022-03-15 Honeywell International Inc. System and method for detecting events in a system
US20220384031A1 (en) * 2021-05-25 2022-12-01 Patrick Chiyin Ng System for monitoring, tracking and recording safety conditions and status of subjects in a confined area
CN114706479A (zh) * 2022-03-31 2022-07-05 青岛虚拟现实研究院有限公司 运动轨迹的生成方法、交互设备及头戴显示系统
GB2628531A (en) * 2023-03-23 2024-10-02 Sano Development Ltd Indoor space characterisation and calibration

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1296591B1 (en) * 2000-04-17 2018-11-14 Adidas AG Systems for ambulatory monitoring of physiological signs
US7095328B1 (en) * 2001-03-16 2006-08-22 International Business Machines Corporation System and method for non intrusive monitoring of “at risk” individuals
US7733224B2 (en) 2006-06-30 2010-06-08 Bao Tran Mesh network personal emergency response appliance
US8184001B2 (en) * 2008-01-18 2012-05-22 Intel-Ge Care Innovations Llc Smart display device for independent living care
WO2009138905A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. A system and method for detecting activities of daily living of a person
US9190844B2 (en) * 2012-11-04 2015-11-17 Bao Tran Systems and methods for reducing energy usage
US9275534B2 (en) * 2011-09-02 2016-03-01 Domuset Oy Method and arrangement for evaluating activity and functional ability based on interaction and physiological signals
US20150302310A1 (en) * 2013-03-15 2015-10-22 Nordic Technology Group Methods for data collection and analysis for event detection
US9681827B2 (en) * 2013-10-09 2017-06-20 LEDO Networks, Inc. Systems, methods, applications for smart sensing, motion activity monitoring, and motion activity pattern recognition
US20170261951A1 (en) * 2014-07-21 2017-09-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Adaptable energy management system and method
US20160107031A1 (en) * 2014-10-20 2016-04-21 Polar Electro Oy Computing weight control profile

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