JP6542718B2 - 変化点検知装置、変化点検知方法および変化点検知プログラム - Google Patents
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Description
まず、以下の説明において使用する用語について概説する。
「連続的なデータ」とは、たとえば時系列的に連続したデータである。また、「連続的なデータ」とは、たとえば取得される位置が連続したデータであってもよい。「連続的なデータ」は、少なくとも連続している前後のデータの間に関連性があり、全体として所定の状態や事象を示すデータであればよい。「連続的なデータ」は、複数の異なる種類の連続的なデータを含んでもよい。「連続的なデータ」は、連続する複数の点の各点に対応するデータを含んでもよい。また、「連続的なデータ」は、1種類のデータであって、連続する複数の点の各点に対応するデータを含み、当該データから各々が複数の事象に対応する複数のデータを導出できるものであってもよい。たとえば、「連続的なデータ」は、ユーザの身体運動について複数の方向において検知される加速度を示す加速度情報であってもよい。またたとえば、「連続的なデータ」は、ユーザの姿勢および運動状態を推定するために用いられ、所定の時間にわたってユーザから測定される加速度情報であってもよい。
以下の実施形態において、「判定対象データ」は、連続的なデータを構成する各データから選択される1つのデータである。各データは連続する時点のうち1つの時点に対応する。すなわち、「判定対象データ」は、連続する時点のうち一つの時点における事象を評価した結果を示す情報である。
「変化点」とは、連続的なデータによって示される事象に変化が生じた時点、または、連続的なデータそのものに変化が生じた時点を指す。事象とは、所定の対象物の状態、活動内容等、数値データに基づいて検知できる情報を指す。「変化点」は、たとえば、ウェアラブル機器によって測定される連続的なデータによって示される、ウェアラブル機器を装着するユーザの姿勢および運動状態に変化が生じた時点である。またたとえば、「変化点」は、継続的にネットワークから測定されるパラメータによって示されるネットワーク上の攻撃状態に変化が生じた時点であってもよい。
第1の実施形態にかかる変化点検知装置は、ウェアラブル機器のユーザの姿勢および運動状態を評価した評価結果に基づき、姿勢または運動状態が変化した変化点を検知する。変化点検知装置は、各時点における姿勢および運動状態の評価が進行するのに伴い、逐次的に変化点を検知する。また、変化点検知装置は、検知する変化の種類を限定することなく、全ての種類の変化に対応する変化点を検知することができる。第1の実施形態にかかる変化点検知装置は、変化点が開始した時点を検知し、検知後所定期間が経過すると変化状態が終了したと判定する。
まず、第1の実施形態にかかる変化点検知装置10を備える変化点検知システム1の構成について説明する。図1は、第1の実施形態にかかる変化点検知装置10を備える変化点検知システム1の構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、変化点検知システム1は、変化点検知装置10と、ウェアラブル機器20と、逐次姿勢識別装置30と、を備える。ウェアラブル機器20と逐次姿勢識別装置30とは通信可能に接続される。逐次姿勢識別装置30と変化点検知装置10とも通信可能に接続される。なお、各装置の接続の態様は特に限定されず、相互に情報を送受信できる態様であれば、有線でも無線でもよく、必要に応じて接続できれば常時接続状態である必要はない。ただし、ウェアラブル機器20を装着するユーザの行動を妨げないためには、無線ネットワークはたとえば、Bluetooth(登録商標)で接続したスマートフォン等を利用したり、Wi−Fi等を利用することが好ましい。
ウェアラブル機器20は、ユーザが装着して携帯することができる電子機器である。図1の例では、ウェアラブル機器20はユーザが着脱できるシャツ形状である。ただしウェアラブル機器20の形状はシャツに限定されず、たとえばベルト形状等、任意の形状でよい。また、ウェアラブル機器20として、プロセッサやメモリを備えるウェアラブルコンピュータを用い、計測した情報を適宜ウェアラブル機器20内に記憶するように構成してもよい。
逐次姿勢識別装置30は、送受信部31、特徴量抽出部32、特定部33および入力部34を備える。
変化点検知装置10は、逐次姿勢識別装置30から、ユーザの姿勢および運動状態の特定結果を受信する。そして、変化点検知装置10は、受信した特定結果に基づき、ユーザの姿勢および運動状態が変化した変化点を検知する。
制御部200は、変化点検知装置10における変化点検知処理を制御する。制御部200としては、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等の電子回路や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路を採用できる。制御部200は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部200は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。
記憶部300は、各種のデータを記憶する記憶デバイスである。例えば、記憶部300は、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、光ディスクなどの記憶装置である。なお、記憶部300は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、NVSRAM(Non Volatile Static Random Access Memory)などのデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。
図4は、第1の実施形態にかかる変化点検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。変化点検知処理においてはまず、抽出部201は、変化点検知処理の対象となる判定対象データを抽出する(ステップS41)。そして、判定対象データと、比較データ記憶部320に記憶される比較データと、の比較に基づき、第1の判定部210は開始判定処理を実行する(ステップS42)。また、第2の判定部220は、判定対象データの直前時点の変化点検知結果を抽出して、状態判定処理を実行する(ステップS43)。また、第3の判定部230は、判定対象データと、第1の判定部210および第2の判定部220の判定結果と、に基づき、終了判定処理を実行する(ステップS44)。そして、検知部240は、ステップS42,43,44の判定結果に基づき、検知処理を実行する(ステップS45)。そして、変化点検知装置10は次の判定対象データがあるか否かを判定する(ステップS46)。変化点検知装置10は、次の判定対象データがなければ(ステップS46、否定)、変化点検知処理を終了する。他方、次の判定対象データがあれば(ステップS46、肯定)、抽出部201は次の判定対象データを抽出する(ステップS47)。そして、処理はステップS42に戻る。変化点検知処理は以上のように実行される。
次に変化点検知処理に含まれる各処理の詳細について図5を参照しつつ説明する。図5は、第1の実施形態にかかる変化点検知処理について説明するための図である。
まず、抽出部201は、送受信部100が逐次姿勢識別装置30から新たに逐次姿勢識別結果を受信すると、当該逐次姿勢識別結果を判定対象データとして抽出する。たとえば、図5の例において、現在時点が「t」であるとする。このとき、逐次姿勢識別装置30から変化点検知装置10へ、逐次姿勢識別結果である「B」(図5の「現在のデータ」)が送信される。抽出部201は、現在時点「t」の判定対象データとして、逐次姿勢識別結果「B」を抽出する。
抽出部201が判定対象データを抽出すると、次に、第1の判定部210は開始判定処理を実行する。開始判定処理は、判定対象データに変化が生じ始めた時点を抽出する処理である。第1の判定部210は、開始判定処理において、判定対象データに1つの変化が生じた後さらに続けて他の変化が生じた場合も「開始点」として抽出する。
第2の判定部220は、抽出部201が抽出した判定対象データを受信すると、状態判定処理を実行する。状態判定処理は、その時点の判定対象データの直前の判定対象データに対する変化点検知結果を判定する処理である。たとえば、図5の時点「t−1」において、第2の判定部220は、時点「t−1」の判定対象データを抽出部201から受け取ると、その直前時点「t−2」の変化点検知結果である「NO」(変化点ではない)を、変化点情報記憶部330から抽出し判定結果として出力する。また、図5の時点「t」において、第2の判定部220は、時点「t」の判定対象データを抽出部201から受け取ると、その直前時点「t−1」の変化点検知結果である「YES」(変化点である)を、変化点情報記憶部330から抽出し判定結果として出力する。
第3の判定部230は、抽出部201から判定対象データを受け取るとともに、第1の判定部210および第2の判定部220の判定結果を受信する。そして、第3の判定部230は、第1の判定部210の判定結果と第2の判定部220の判定結果に応じた処理を実行する。
まず、(1)第1の判定部210の判定結果が、「開始点である」(不一致)であり、(2)第2の判定部220の判定結果が、「変化点ではない」である場合を説明する。この場合、第3の判定部230は、第1のカウンタ231の値をゼロにリセットする。そして、第3の判定部230は、判定結果として空データを出力する。
次に、(1)第1の判定部210の判定結果が、「開始点ではない」(一致)であり、(2)第2の判定部220の判定結果が、「変化点ではない」である場合を説明する。この場合、第3の判定部230は、第1のカウンタ231の操作は実行せず、判定結果として空データを出力する。「空データ」は特に意味を持たないデータであれば何でもよい。
次に、(1)第1の判定部210の判定結果が、「開始点である」(不一致)または「開始点ではない」(一致)のいずれかであり、(2)第2の判定部220の判定結果が、「変化点である」である場合を説明する。この場合、第3の判定部230は、第1のカウンタ231のカウント値と所定の閾値とを比較する。そして、カウント値が所定の閾値より大きい場合、第3の判定部230は、終了点を検知したと判定し、その旨出力する。
次に、(1)第1の判定部210の判定結果が、「開始点である」(不一致)または「開始点ではない」(一致)のいずれかであり、(2)第2の判定部220の判定結果が、「変化点である」である場合に、カウンタ値が所定の閾値以下の場合を説明する。この場合、第3の判定部230は、終了点ではないと判定してその旨出力する。また、第3の判定部230は、第1のカウンタ231のカウント値を1だけカウントアップする。
検知部240は、第1の判定部210、第2の判定部220および第3の判定部230の判定結果を受信し、変化点を検知するための検知処理を実行する。図6は、第1の実施形態にかかる変化点検知処理における判定パターンを説明するための図である。
図6の(1)は、第1の判定部210により、判定対象データと比較データとが一致すると判定され(開始判定、YES)、かつ、第2の判定部220により、直前のデータに対する変化点検知結果は「変化点ではない」(状態判定、NO)と判定された場合である。すなわち、現在の判定対象データよりも前の時点から同じ姿勢、運動状態が継続しており、変化は検知されていない安定した状態であることを意味する。この場合には、検知部240は、ユーザの姿勢、運動状態には変化は生じていないと判定し、検知結果「変化点ではない」(検知、NO)を出力する。
図6の(2)は、第1の判定部210により、判定対象データと比較データとが一致と判定され(開始判定、YES)、第2の判定部220により、直前のデータに対する変化点検知結果は「変化点である」(状態判定、YES)と判定されている。さらに、第3の判定部230により、第1のカウンタ231のカウンタ値が閾値よりも大きいと判定されている(終了判定、YES)。すなわち、現在の判定対象データよりも前の時点から変化が開始して変化後の状態が継続しており、変化後の状態の継続期間が予め定められた閾値に対応する長さに達していることを示す。このような場合には、検知部240は、変化後の状態でユーザの姿勢や運動状態が安定したものと見なして、検知結果を「変化点ではない」(検知、NO)とする。
図6の(3)は、第1の判定部210により、判定対象データと比較データとが「一致」と判定され(開始判定、YES)、第2の判定部220により、直前のデータに対する変化点検知結果は「変化点である」(状態判定、YES)と判定されている。さらに、第3の判定部230により、第1のカウンタ231のカウンタ値は閾値以下と判定されている(終了判定、NO)。すなわち、現在の判定対象データよりも前の時点から変化が開始しているが、変化後の状態で安定したと評価できるほど、変化後の状態が継続していないことを示す。この場合には、検知部240は、変化後の状態でユーザの姿勢や運動状態が安定したとはまだみなせないため、検知結果を「変化点である」(検知、YES)とする。
図6の判定パターン(4)は、第1の判定部210による開始判定の結果が「不一致」であり(開始判定、NO)、第2の判定部220により、直前のデータに対する変化点検知結果は「変化点ではない」と判定された場合である(状態判定、NO)。すなわち、それまで継続的に検知されていた姿勢や運動状態とは異なる姿勢や運動状態が検知され、直前に変化が生じていない場合である。この場合には、新しい変化が開始したものと評価できるため、変化点検知結果は「変化点である」(検知、YES)となる。この場合は、前の時点から継続して変化点が検知されている状態ではないため、終了判定の結果は変化点検知結果に影響しない。
図7は、第1の実施形態にかかる変化点検知装置10における処理の流れの一例を説明するための図である。図7は、変化点検知装置10の各部の間の情報の入出力関係をおおまかに示す。図7の例中、抽出部201は表示を省略する。
図8は、第1の実施形態にかかる変化点検知処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
上述のとおり、第1の実施形態にかかる変化点検知装置は、連続したデータに変化が生じた部分である変化点を検知する変化点検知装置であって、連続したデータから抽出される判定対象データと、比較データとの異同を判定する第1の判定部と、判定対象データの直前データが変化点と判定されたか否かを判定する第2の判定部と、判定対象データの直前までに連続して変化点が検知された数が、第1の閾値より大きいか否かを判定する第3の判定部と、第1、第2、第3の判定部の判定結果に基づき、判定対象データが変化点であるか否かを判定する検知部と、を備える。
次に図9乃至図13を参照して第2の実施形態について説明する。第1の実施形態にかかる変化点検知装置10は、逐次姿勢識別装置30から新たに送信される特定結果に基づき、姿勢および運動状態が変化する変化点を検知した。これに対して、第2の実施形態では、逐次姿勢識別装置30の特定結果に生じる誤差やノイズを除去しつつ変化点を検知する。そのため、第2の実施形態では、逐次姿勢識別装置30から受信した特定結果から、複数時点に対応する特定結果を抽出し、ひとまとまりの判定対象グループとして処理する。これによって、第2の実施形態にかかる変化点検知装置は判定対象グループ内のノイズや誤差を除去する。
図9は、第2の実施形態にかかる変化点検知装置10Aの構成の一例を示す概略図である。第2の実施形態にかかる変化点検知装置10Aも、第1の実施形態と同様、ウェアラブル機器20と接続される逐次姿勢識別装置30から逐次姿勢識別結果を受信して変化点を検知する。変化点検知装置10Aは、送受信部100Aと、制御部200Aと、記憶部300Aと、を備える。なお、以下の説明中、第1の実施形態と同様の構成および機能については説明を省略する。
図12は、第2の実施形態にかかる変化点検知処理における判定パターンを説明するための図である。図12に示す判定パターン(1)、(2)、(3)は、修正部212Aの処理が介在しないため、図6に示す判定パターン(1)、(2)、(3)と同様である。また、図12に示す判定パターン(1a)、(2a)、(3a)は、比較部211Aにより判定対象データと比較データが不一致と判定されたが、修正部212Aにより判定結果が修正される場合である。このため、「判定対象データと比較データは一致?」の欄は、それぞれ「NO」となっているが、「修正処理要?」の欄が「YES」であることにより、開始判定処理の結果出力は「一致」すなわち「開始点ではない」となる。したがって、検知部240Aにおける処理は、判定パターン(1a)、(2a)、(3a)と、判定パターン(1)、(2)、(3)とで同じになる。図12に示す判定パターン(4)、(5)、(6)は、修正部212Aにより修正処理が不要と判定される場合である。したがって、比較部211Aの比較結果がそのまま第1の判定部210Aの判定結果となり、図6の判定パターン(4)、(5)、(6)と同様となる。
図13は、第2の実施形態にかかる変化点検知処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。図13中、ステップS1301、S1303、S1305〜S1308、S1310〜S1315の処理は、図8のステップS801、S803、S804〜S807、S808〜S813の処理と同様である。図13のフローは、図8のフローと、判定対象データではなく判定対象グループを抽出する点、および、判定対象データと比較データとが不一致の場合に修正処理を実行する点が異なる。以下、図8のフローと相違する点について図13のフローを説明する。
このように、第2の実施形態にかかる変化点検知装置においては、連続したデータは、第1の時点から最新の時点である第n(nは2以上の自然数)の時点までの各々の時点に対応する複数のデータを含み、判定対象データとして、第nの時点より所定数前の時点に対応するデータを抽出し、所定数前の時点から第nの時点までの各時点に対応する複数のデータを、判定対象グループとして抽出する抽出部をさらに備える。さらに、第1の判定部は、判定対象グループに含まれる比較データと同一のデータ数が、第2の閾値より大きい場合、判定対象データと比較データとの異同にかかわらず、判定対象データと比較データとは同一であると判定する(修正部)。このように、第2の実施形態にかかる変化点検知装置は、判定対象データに変化があった場合でも、その前後のデータの状態から、ノイズや誤差と判定できる場合には、判定結果を修正して出力する。逐次姿勢推定装置からの結果が、各時点の加速度情報等を基にする場合、その時点の加速度情報によっては、ちょっとした体の動きに合わせて通常の生活では起こりえないような短時間のみ別の姿勢になっていたかのように推定される場合が発生することが予想される。第2の実施形態にかかる変化点検知装置は、修正部を備えることにより、このような突発的な推定ノイズが変化点検知にあたえる影響を減ずることができる。
次に図14乃至図17を参照して第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の変化点検知装置は、第1および第2の実施形態の変化点検知装置が備える第1のカウンタに代えて第2のカウンタを備える。第1のカウンタは、変化点と検知されている状態が継続する期間をカウントしたが、第2のカウンタは、変化点であるか否かに関わらず、同じデータが連続している期間をカウントする。つまり、第1のカウンタは、変化後の姿勢や運動状態がさらに変化した場合に、二つの変化を区別せず全体として変化点としてカウントする。これに対し、第2のカウンタは、変化点の検知が続いているが、姿勢や運動状態自体はさらに変化した場合に、姿勢や運動状態が変化するたびにリセットされ、連続する変化それぞれを区別してカウントする。
図14は、第3の実施形態にかかる変化点検知装置10Bの構成の一例を示す概略図である。第3の実施形態にかかる変化点検知装置10Bも、第1、第2の実施形態と同様、ウェアラブル機器20と接続される逐次姿勢識別装置30から逐次姿勢識別結果を受信して変化点を検知する。変化点検知装置10Bは、送受信部100Bと、制御部200Bと、記憶部300Bと、を備える。なお、以下の説明中、第1、第2の実施形態と同様の構成および機能については説明を省略する。
第3の実施形態は、第3の判定部230Bおよび検知部240Bの処理が第1の実施形態と異なる。第3の判定部230Bは、終了判定処理を実行する。第3の判定部230Bは、第2のカウンタ233Bを備える。第2のカウンタ233Bは、変化状態であるか安定状態であるかに関わらず、同じ姿勢および運動状態との評価が継続する期間をカウントする。第1、第2の実施形態の第1のカウンタ231,231Aは、変化点が検知され続けている期間をカウントした。たとえば、「立位」から「座位」への変化が検知された場合、第1のカウンタ231,231Aに対して設定されている所定の閾値を超えてカウンタ値が増加する前に、「座位」からさらに「臥位」への変化が検知されたとする。この場合、第1のカウンタ231,231Aは、カウンタ値をリセットすることなく、カウントアップする。これに対して、第2のカウンタ233Bは、「座位」から「臥位」への変化が検知された時点でカウンタ値をリセットする。そして第2のカウンタ233Bは新たにカウントを開始する。
第3の判定部230Bは、第2のカウンタ233Bを用いて、終了判定処理を実行する。第3の判定部230Bは、第1の判定部210Bおよび第2の判定部220Bの判定結果を受信する。
図16は、第3の実施形態にかかる変化点検知処理における判定パターンを説明するための図である。
検知部240Bは、第1の判定部210B、第2の判定部220Bおよび第3の判定部230Bの各々から判定結果を受信する。まず、第1の判定部210Bの判定結果が「一致」(図16の「判定対象データと比較データは一致?、YES」の場合)であるとする。さらに、第2の判定部220Bの判定結果が「変化点ではない」(図16の「直前データの検知結果は変化点?、NO」の場合)であるとする。この場合は、直前の判定対象データと現在の判定対象データとが同一で、直前の変化点検知結果から、現在の判定対象データの時点で変化は生じていないことになる。すなわち、変化のない状態でユーザの姿勢および運動状態が安定しているということになる。
次に、図16の(2)の場合を説明する。この場合は、第1の判定部210Bの判定結果は「一致」であり、第2の判定部220Bの判定結果は「変化点である」となっている。この場合、直前の判定対象データに対する変化点検知結果が「変化点である」ため、ユーザの姿勢および運動状態に変化が生じて、変化後の状態が続いている時点と評価できる。この場合、第3の判定部230Bは、第2のカウンタ233Bのカウンタ値と所定の閾値とを比較する。比較の結果、カウンタ値が所定の閾値より大きい場合は、変化後の状態が所定の閾値で表される期間だけ継続していることになる。この場合、検知部240Bは、ユーザの姿勢および運動状態がいったん変化した後、変化後の状態で安定したと判定する。そこで、検知部240Bは、変化は終了した、すなわち、「変化点ではない」と判定して検知結果として出力する。
次に、図16の(3)の場合を説明する。この場合は、上記の判定パターン(2)と、第1の判定部210Bおよび第2の判定部220Bの判定結果は同じである。第3の判定部230Bの判定結果は、カウンタ値が所定の閾値以下である、すなわち「終了点ではない」である。つまり、ユーザの姿勢および運動状態に変化が生じて、変化後の状態が継続中であるが、変化後の状態で安定したといえるほどの時間が経過していない場合である。したがって、検知部240Bは、「変化点である」すなわち、変化状態が継続中である、と判定し検知結果として出力する。
次に、図16の(4)の場合を説明する。この場合は、第1の判定部210Bの判定結果は「不一致」である。すなわち、直前の状態からユーザの姿勢および運動状態になんらかの変化が発生した時点と評価できる。この場合、検知部240Bは、第2の判定部220Bおよび第3の判定部230Bの判定結果に関わらず、「変化点である」を検知結果として出力する。
図17は、第3の実施形態にかかる変化点検知処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。図17中、ステップS1701〜S1704、S1708〜S1710、S1712〜S1714は、図8のステップS801〜S804、S808〜S810、S813〜S815と同様である。図17のフローにおいては、第2のカウンタ233Bのカウントアップのタイミング(ステップS1707)が図8のフロー(ステップS811)と異なる。また、図17のフローでは、比較データと判定対象データとが不一致の場合(ステップS1703、否定)に、第2の判定部220Bの判定結果(「直前データは変化点か?」図8のステップS805)を考慮しない点が、図8のフローと異なる。
なお、上記判定パターン(1)および(4)において、第3の判定部230Bは空データを検知部240Bに送信するものとした。これに限らず、たとえば、図17のS1708で否定の場合も、第3の判定部230Bは第2のカウンタ233Bのカウント値を検知部240Bに送信するように構成してもよい。このように構成すれば、検知部240Bはカウンタ値に基づき、安定状態の継続期間を検知することができる。また、図17のステップS1706において、第3の判定部230Bはカウンタ値「0」を判定結果として検知部240Bに送信するようにしてもよい。カウンタ値をあわせて検知部240Bに送信することで、変化状態中に複数の変化が生じている場合、各々の開始点を検知することが可能となる。
このように、第3の実施形態にかかる変化点検知装置において、第3の判定部は、検知部により同じ種類の判定対象データに対して変化点であるとの判定が判定対象データの直前までに連続した数を、連続して変化点が検知された数として、第1の閾値より大きいか否かを判定する。このため、第3の実施形態にかかる変化点検知装置は、複数の変化が短期間に連続して発生した場合に、それぞれの変化を別個に評価して、変化状態を検出することができる。
次に図18乃至図21を参照して第4の実施形態について説明する。第4の実施形態の変化点検知装置は、第3の実施形態の変化点検知装置の構成および機能にくわえて、姿勢および運動状態に所定の変化が検知された後、すぐに変化前の姿勢および運動状態に戻った場合、所定の期間同じ状態が継続するのを待たずに変化が終了したと判定する点が異なる。かかる処理を実現するため、第4の実施形態の変化点検知装置は、復元判定部(後述)と変化前データ記憶部(後述)とを備える。
図18は、第4の実施形態にかかる変化点検知装置10Cの構成の一例を示す概略図である。第4の実施形態にかかる変化点検知装置10Cは、第1乃至第3の実施形態と同様、ウェアラブル機器20と接続される逐次姿勢識別装置30から逐次姿勢識別結果を受信して変化点を検知する。変化点検知装置10Cは、送受信部100Cと、制御部200Cと、記憶部300Cと、を備える。なお、以下の説明中、第1乃至第3の実施形態と同様の構成および機能については説明を省略する。
記憶部300Cは、入力データ記憶部310Cと、比較データ記憶部320Cと、変化点情報記憶部330Cと、変化前データ記憶部350Cと、を備える。
制御部200Cは、抽出部201Cと、第1の判定部210Cと、第2の判定部220Cと、第3の判定部230Cと、検知部240Cと、を備える。
図20は、第4の実施形態にかかる変化点検知処理における判定パターンを説明するための図である。図20に示す判定パターン(1)、(4)は、復元判定部234Cの処理が介在しないため、図16に示す第3の実施形態の判定パターン(1)、(4)と同様である。また、図20の判定パターン(2)、(3)は、復元判定部234Cにおいて変化前データと判定対象データが一致しないと判定される場合であるため、復元判定部234Cが介在しない場合の処理と同様になる。つまり、図16の判定パターン(2)、(3)と同様である。
図21は、第4の実施形態にかかる変化点検知処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。図21中、ステップS2101〜S2105、S2108〜S2111、S2116〜S2117の処理は、図17のステップS1701〜S1705、S1706〜S1709、S1713〜S1714の処理と同様である。図21のフローにおいては、変化前データの更新(ステップS2106〜S2107)および変化前データと判定対象データとの比較(ステップS2112〜S2115)に関する部分が、図17のフローと異なる。以下、図17と異なる部分について説明する。
第4の実施形態にかかる変化点検知装置において、第3の判定部はさらに、第1の判定部が、判定対象データと比較データとは一致すると判定し、かつ、第2の判定部が、判定対象データの直前データは変化点と判定されたと判定した場合に、当該直前データまで連続して検知されている変化点のうち最先の変化点の直前時点の過去の判定対象データと現在の判定対象データとが同一か否かを判定する。また、検知部は、第3の判定部が過去の判定対象データと現在の判定対象データとが同一と判定した場合、当該判定対象データは変化点ではないと判定する。このため、第4の実施形態にかかる変化点検知装置は、短時間の間に、姿勢や運動状態が一つの状態から他の状態に変化し、すぐにもとの状態に戻ったような場合には、すぐに変化状態が終了したものと評価することができる。このため、第4の実施形態にかかる変化点検知装置は、日常生活の実態に即した変化点検知を実現することができる。
次に図22乃至図24を参照して第5の実施形態について説明する。第5の実施形態の変化点検知装置は、第4の実施形態の変化点検知装置と同様の構成および機能を有する。ただし、第4の実施形態の変化点検知装置の構成および機能に加えて、第2の実施形態の変化点検知装置と同様に判定対象グループを抽出する機能および構成を備える。
図22は、第5の実施形態にかかる変化点検知装置10Dの構成の一例を示す概略図である。第5の実施形態にかかる変化点検知装置10Dは、第1乃至第4の実施形態と同様、ウェアラブル機器20と接続される逐次姿勢識別装置30から逐次姿勢識別結果を受信して変化点を検知する。変化点検知装置10Dは、送受信部100Dと、制御部200Dと、記憶部300Dと、を備える。なお、以下の説明中、第1乃至第4の実施形態と同様の構成および機能については説明を省略する。
記憶部300Dは、入力データ記憶部310Dと、比較データ記憶部320Dと、変化点情報記憶部330Dと、修正データ記憶部340Dと、変化前データ記憶部350Dと、を備える。
制御部200Dは、抽出部201Dと、第1の判定部210Dと、第2の判定部220Dと、第3の判定部230Dと、検知部240Dと、を備える。
検知部240Dにおける検知処理は、実質的に第4の実施形態の検知部240Cの検知処理と同様である。図23は、第5の実施形態にかかる変化点検知処理における判定パターンを説明するための図である。図23には、判定パターン(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(1b)、(2b)、(3b)、(4b)を示す。第5の実施形態は、開始判定処理において、比較部211Dの比較結果が修正部212Dにより修正される場合がある点で、第4の実施形態と異なる。図23の判定パターン中、(1b)、(2b)、(3b)、(4b)が、修正部212Dにより比較部211Dの比較結果が修正される場合に該当する。判定パターン(1b)、(2b)、(3b)、(4b)では、比較部211Dが「不一致」との比較結果を出力し、修正部212Dが修正処理を実行する。その結果、修正部212Dは、修正処理が必要であると判定し、比較部212Dの比較結果「不一致」を「一致」に修正する。したがって、判定パターン(1b)、(2b)、(3b)、(4b)は「判定対象データと比較データは一致?、NO」が、「YES」に修正され、実質的に判定パターン(1)、(2)、(3)、(4)と同様になる。
図24は、第5の実施形態にかかる変化点検知処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。図24中、ステップS2401、S2403、S2405〜S2418の処理は、図21のステップS2101、S2103、S2104〜S2117の処理と同様である。図24のフローにおいては、抽出部201Dが判定対象グループと判定対象データとを抽出する点(ステップS2402)と、修正部212Dが修正処理を実行する点(ステップS2404、S2408)が図21と異なる。図24のステップS2402、S2404、S2408はそれぞれ、図13に示す第2の実施形態のフロー中、ステップS1302、S1304、S1309と同様である。
第5の実施形態にかかる変化点検知装置は、上述した第1乃至第4の実施形態にかかる変化点検知装置のうち、同様の構成要素を備える変化点検知装置と同様の効果を奏する。
上記実施形態に係る変化点検知装置の変化点検知処理は、ユーザから測定した情報に対する評価値すなわち逐次姿勢識別装置により特定された姿勢および運動状態に対して適用するものとした。しかし、これに限らず、変化点検知装置を、他の情報の評価値に適用することも可能である。たとえば、ネットワーク上で検知される情報に対して、所定の基準に基づく評価をおこない、評価が大きく変化した時点を特定する場合等に適用できる。たとえば、ネットワーク上で検知されるパケットの内容に応じて所定の評価を行い、所定期間にわたる評価を蓄積し、当該評価が大きく変化した時点を特定する。評価に用いる基準を適宜選択することで、ネットワーク上の悪性通信の開始や、ノードの故障等の特定にも利用することができると考えられる。
また、上記各実施形態において、変化点検知装置は、逐次姿勢識別装置とは別体として説明した。ただし、これに限らず、変化点検知装置は、逐次姿勢識別装置と組み合わせて一体的に構成してもよい。
図25は、開示の技術に係る変化点検知プログラムによる情報処理がコンピュータを用いて具体的に実現されることを示す図である。図25に例示するように、コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010と、CPU(Central Processing Unit)1020と、ハードディスクドライブ1080と、ネットワークインタフェース1070とを有する。コンピュータ1000の各部はバス1100によって接続される。
なお、本実施形態で説明した変化点検知プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、変化点検知プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読取可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
100,100A,100B,100C,100D 送受信部
200,200A,200B,200C,200D 制御部
201,201A,201B,201C,201D 抽出部
210,210A,210B,210C,210D 第1の判定部(開始判定部)
211,211A,211B,211C,211D 比較部
212A,212D 修正部
220,220A,220B,220C,220D 第2の判定部(状態判定部)
230,230A,230B,230C,230D 第3の判定部(終了判定部)
231,231A, 第1のカウンタ(安定化カウンタ)
233B,233C,233D 第2のカウンタ(継続中カウンタ)
234C,234D 復元判定部
240,240A,240B,240C,240D 検知部(変化点検知部)
300,300A,300B,300C,300D 記憶部
310,310A,310B,310C,310D 入力データ記憶部
320,320A,320B,320C,320D 比較データ記憶部
330,330A,330B,330C,330D 変化点情報記憶部
340A,340D 修正データ記憶部
350C,350D 変化前データ記憶部
20 ウェアラブル機器
21 加速度情報計測部
22 送受信部
30 逐次姿勢識別装置/自律神経機能情報取得装置
31 送受信部
32 特徴量抽出部
33 特定部
34 入力部
Claims (12)
- 連続したデータに変化が生じた部分である変化点を検知する変化点検知装置であって、
前記連続したデータから抽出される判定対象データと、各時点の判定対象データの直前時点の判定対象データまたは各時点の判定対象データの直前時点の判定対象データがない場合には判定対象データである比較データとの異同を判定する第1の判定部と、
前記判定対象データの直前データが変化点と判定されたか否かを判定する第2の判定部と、
前記判定対象データの直前までに連続して変化点が検知された数が、第1の閾値より大きいか否かを判定する第3の判定部と、
前記第1、第2、第3の判定部の判定結果に基づき、前記判定対象データが変化点であるか否かを判定する検知部と、
を備えることを特徴とする変化点検知装置。 - 前記連続したデータは、第1の時点から最新の時点である第n(nは2以上の自然数)の時点までの各々の時点に対応する複数のデータを含み、
前記判定対象データとして、前記第nの時点のデータを抽出する抽出部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の変化点検知装置。 - 前記連続したデータは、第1の時点から最新の時点である第n(nは2以上の自然数)の時点までの各々の時点に対応する複数のデータを含み、
前記判定対象データとして、前記第nの時点より所定数前の時点に対応するデータを抽出し、前記所定数前の時点から前記第nの時点までの各時点に対応する複数のデータを、判定対象グループとして抽出する抽出部をさらに備え、
前記第1の判定部は、前記判定対象グループに含まれる前記比較データと同一のデータ数が、第2の閾値より大きい場合、前記判定対象データと前記比較データとの異同にかかわらず、前記判定対象データと前記比較データとは同一であると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の変化点検知装置。 - 前記第3の判定部は、前記検知部による変化点であるとの判定が前記判定対象データの直前までに連続した数を、前記連続して変化点が検知された数として、前記第1の閾値より大きいか否かを判定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の変化点検知装置。
- 前記第3の判定部は、前記検知部により同じ種類の判定対象データに対して変化点であるとの判定が前記判定対象データの直前までに連続した数を、前記連続して変化点が検知された数として、前記第1の閾値より大きいか否かを判定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の変化点検知装置。
- 前記第3の判定部はさらに、前記第1の判定部が、前記判定対象データと前記比較データとは一致すると判定し、かつ、前記第2の判定部が、前記判定対象データの直前データは変化点と判定されたと判定した場合に、当該直前データまで連続して検知されている変化点のうち最先の変化点の直前時点の過去の判定対象データと前記判定対象データとが同一か否かを判定し、
前記検知部は、前記第3の判定部が前記過去の判定対象データと前記判定対象データとが同一と判定した場合、当該判定対象データは変化点ではないと判定する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の変化点検知装置。 - 前記連続したデータは、前記第1の時点から前記第nの時点までの各々の時点における所定の事象に対する評価結果であることを特徴とする請求項2または3に記載の変化点検知装置。
- 前記連続したデータは、人の身体運動に関する加速度情報に基づき推定される姿勢および運動状態の判定結果であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の変化点検知装置。
- 前記姿勢および運動状態の判定結果は、定質的なラベルまたは記号であることを特徴とする請求項8に記載の変化点検知装置。
- 前記第1の閾値は、前記変化の推定継続時間に応じて設定されることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の変化点検知装置。
- 連続したデータに変化が生じた部分である変化点を検知する変化点検知方法であって、
コンピュータにより、前記連続したデータから抽出される判定対象データと、各時点の判定対象データの直前時点の判定対象データまたは各時点の判定対象データの直前時点の判定対象データがない場合には判定対象データである比較データとの異同を判定する第1の判定工程と、
コンピュータにより、前記判定対象データの直前データが変化点と判定されたか否かを判定する第2の判定工程と、
コンピュータにより、前記判定対象データの直前までに連続して変化点が検知された数が、第1の閾値より大きいか否かを判定する第3の判定工程と、
コンピュータにより、前記第1、第2、第3の判定工程の判定結果に基づき、前記判定対象データが変化点であるか否かを判定する検知工程と、
を含んだことを特徴とする変化点検知方法。 - 連続したデータに変化が生じた部分である変化点をコンピュータに検知させる変化点検知プログラムであって、
コンピュータにより、前記連続したデータから抽出される判定対象データと、各時点の判定対象データの直前時点の判定対象データまたは各時点の判定対象データの直前時点の判定対象データがない場合には判定対象データである比較データとの異同を判定する第1の判定手順と、
コンピュータにより、前記判定対象データの直前データが変化点と判定されたか否かを判定する第2の判定手順と、
コンピュータにより、前記判定対象データの直前までに連続して変化点が検知された数が、第1の閾値より大きいか否かを判定する第3の判定手順と、
コンピュータにより、前記第1、第2、第3の判定手順の判定結果に基づき、前記判定対象データが変化点であるか否かを判定する検知手順と、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする変化点検知プログラム。
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