JP6663004B2 - 発汗状態推定装置、発汗状態推定方法、および発汗状態推定プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係るユーザ支援システム1の構成の一例を示す図である。ユーザ支援システム1は、ユーザ(生体)の発汗状態としての発汗量を推定し、推定結果に基づいてユーザの体調管理を支援する。図1に示すように、ユーザ支援システム1は、発汗データ推定装置10(発汗状態推定装置)、環境センサ20(環境データ取得部)、発汗センサ30(局所発汗データ取得部)および表示装置40を備える。発汗データ推定装置10は、環境センサ20、発汗センサ30および表示装置40と通信可能に接続されている。なお、発汗データ推定装置10については後述する。
次に、発汗データ推定装置10について、図1および図2を用いて説明する。発汗データ推定装置10は、ユーザの全身における発汗量を推定するものであり、図1に示すように、制御部11および記憶部12を備えている。また、発汗データ推定装置10は、図1に示すように、発汗センサ30および環境センサ20に接続することができる。
発汗パターン特定部111は、照合部112が局所発汗データとの照合に用いる第1発汗パターン、および発汗状態推定部113が全身の発汗量の推定に用いる第2発汗パターン(推移関連パターン)を特定するものである。本実施形態における第1発汗パターンは、ユーザの左前腕における発汗量の経時的な推移を示すものである。また、第2発汗パターンは、ユーザの全身における発汗量の経時的な推移を示すものである。以下の説明では、必要に応じて第1発汗パターンと第2発汗パターンとを併せて単に発汗パターンと称する。
次に、全身の発汗量の推定方法について、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る発汗量の推定方法(発汗データ推定装置10等の制御方法)の一例を示すフローチャートである。
発汗データ推定装置10によれば、発汗センサ30が取得した局所発汗データと、発汗パターン特定部111が特定した第1発汗パターンとの照合を行うことにより、第1発汗パターンにおける時刻Toを特定する。さらに、特定した時刻Toと第2発汗パターンとに基づいて、時刻Toにおける全身の発汗量を推定する。したがって、発汗センサ30が取得対象とするユーザの局所における発汗量から、ユーザの全身の発汗量を精度よく推定することができる。さらに、発汗データ推定装置10によれば、局所発汗データを取得した時刻To以降における全身の発汗量を予測することもできる。
本発明の実施形態2について、図3〜図5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
まず、図4を用いて、本実施形態に係る発汗データ推定装置10A(発汗状態推定装置)の一例について説明する。図4は、本実施形態に係るユーザ支援システム1Aの構成の一例を示す図である。ユーザ支援システム1Aは、発汗データ推定装置10Aを備える点で、実施形態1のユーザ支援システム1とは異なる。また、図5は、発汗データ推定装置10Aにおける、全身の発汗量の推定について説明するための図である。
次に、発汗データ推定装置10Aによる全身の発汗量の予測方法について、図3を用いて説明する。図3において、S1〜S3、およびS6以降の処理は、実施形態1と同様であるため説明は省略する。
発汗センサ30が取得する局所発汗データが示す値には、例えば発汗センサ30の製造ばらつきに伴う測定誤差が生じる可能性がある。1つの局所発汗データが示す値を用いて上記照合を行った場合、測定誤差が生じている場合には、時刻Toの特定にもその測定誤差が影響してしまう可能性がある。特に、発汗量の経時的な変化が小さい時間帯においては、上記測定誤差の影響が大きくなる虞がある。
次に、実施形態2の変形例について、図4、6および7を用いて説明する。図6は、実施形態2の変形例に係る発汗パターン特定部111が特定した発汗パターンの一例を示す図である。図7は、実施形態2の変形例に係る全身の発汗量の予測方法の一例を示すフローチャートである。
本変形例においても、発汗センサ30が複数の時刻において取得した複数の局所発汗データを用いて上記照合を行うが、以下の処理を行う点で上述した実施形態2の発汗データ推定装置10Aと異なる。すなわち、照合部112は、発汗センサ30が取得した複数の局所発汗データを用いて、複数特定された第1発汗パターンの中から1つの発汗パターンを選択する。そして、発汗状態推定部113は、照合部112が選択した第1発汗パターンに対応する第2発汗パターンを用いて、全身の発汗量を推定する。第1発汗パターンと、当該第1発汗パターンに対応する第2発汗パターンとは、各属性値および/または各環境値に対応付けられた一群の発汗パターンを指す。また、発汗状態推移予測部114は、照合部112が選択した第1発汗パターンに対応する第2発汗パターンを用いて、局所発汗データ取得後の全身の発汗量の経時的な推移を予測する。
次に、全身の発汗量の推定方法について、図7を用いて説明する。図7は、本変形例に係る全身の発汗量の推定方法の一例を示すフローチャートである。図7において、S1、S2、S4、およびS6以降の処理は、実施形態1または2と同様であるため説明は省略する。
環境データおよび属性データが同じである場合(例えば同じ気温、同じ年齢)であっても、能動汗腺数(働いている汗腺数)、体表面積、汗腺あたりの発汗量などには、個人差が存在し得る。このため、環境データおよび/または属性データに対応付けられた発汗パターンを特定しても、全身の発汗量を精度よく求められない場合がある。
本発明の実施形態3について、図3および図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
まず、図8を用いて、本実施形態に係る発汗データ推定装置10B(発汗状態推定装置)の一例について説明する。図8は、本実施形態に係るユーザ支援システム1Bの構成の一例を示す図である。ユーザ支援システム1Bは、発汗データ推定装置10Bを備える点で、実施形態1のユーザ支援システム1とは異なる。
次に、全身の発汗量の推定方法について、図3を用いて説明する。図3において、S1、およびS4以降の処理は、実施形態1と同様であるため説明は省略する。
環境センサ20が取得する環境データが示す値には、例えば環境センサ20の製造ばらつきなどに伴う測定誤差が生じる可能性がある。1つの環境データが示す値を用いて発汗パターンの特定を行った場合、測定誤差が生じている場合には、上記照合に不適切な発汗パターンが特定されてしまう可能性がある。
本発明の実施形態4について、図9〜図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
次に、全身の発汗量の予測方法について、図11を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る全身の発汗量の予測方法の一例を示すフローチャートである。図11において、S1、S2、およびS4以降の処理は、実施形態1などと同様であるため説明は省略する。
このように、パターン生成部111bは、属性データまたは環境データに対応する発汗パターンが記憶部12に存在しない場合に、当該属性データまたは環境データに対応する発汗パターンを生成することができる。そのため、発汗データ推定装置10Cは、膨大な属性データおよび環境データに対応する発汗パターンを記憶部12に準備しておかずとも、準備されている発汗パターンが対応付けられている属性値または環境値と、実際の属性データまたは環境データが示す値との細かい差異にも対応して、全身の発汗量を精度よく推定することができる。
本発明の実施形態5について、図12〜図14に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
次に、全身の発汗量の予測方法について、図14を用いて説明する。図14は、本実施形態に係る発汗量の予測方法の一例を示すフローチャートである。図14において、S1、S2、およびS4以降の処理は、実施形態1と同様であるため説明は省略する。
発汗データ推定装置10Dによれば、照合部112は、ユーザの活動状態を考慮した発汗パターンを用いて照合を行うので、全身の発汗量の推定精度を向上させることができる。
本発明の実施形態6について、図15〜図17に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
次に、全身の発汗量の推定方法について、図17を用いて説明する。図17は、本実施形態に係る発汗量の推定方法の一例を示すフローチャートである。図17において、S1〜S3、およびS5以降の処理は、実施形態1と同様であるため説明は省略する。
発汗データ推定装置10Eでは、発汗センサ30が一度局所発汗データを取得して時刻Tを特定した後であれば、発汗センサ30が局所発汗データを取得する時間間隔を、発汗状態推定部113が全身の発汗量を推定する時間間隔より長くすることができる。または、発汗センサ30が局所発汗データを再度取得せずとも発汗状態推定部113が全身の発汗量を推定することができる。このため、発汗センサ30が局所発汗データを取得する処理による、発汗データ推定装置10Eへの負荷を低減することができる。
上述した実施形態においては、発汗パターンは予め記憶部12に記憶され、発汗パターン特定部111により読み出される。このような発汗パターンは、所定のデータベースを用いて更新されてもよい。また、記憶部12に記憶されている発汗推定データと対応付けられていない条件(例えばある温度または属性)における発汗パターンが、所定のデータベースを用いて新たに追加されてもよい。上記データベースは、例えばクラウド上に存在していてもよい。
発汗データ推定装置10、10A、10B、10C、10D、および10Eの制御ブロック(特に制御部11)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
本発明の態様1に係る発汗状態推定装置(発汗データ推定装置10、10A〜10E)は、生体の局所の発汗状態を示す局所発汗データを取得する局所発汗データ取得部(発汗センサ30)と、上記生体を含む環境の状態を示す環境データを取得する環境データ取得部(環境センサ20)と、に通信可能に接続され、(1)上記局所発汗データ取得部が取得した上記局所発汗データと、(2)上記生体の属性を示す属性データおよび上記環境データ取得部が取得した上記環境データの少なくともいずれかに対応付けられた、上記局所における発汗状態の経時的な推移を示す第1発汗パターンと、を照合する照合部(112)と、上記照合部の照合結果と、少なくとも上記局所とは異なる部分を含む生体の箇所における発汗状態の経時的な推移を示す第2発汗パターンを示す推移関連パターン、または上記第1発汗パターンと上記第2発汗パターンとの関係を示す推移関連パターンと、に基づいて、当該箇所の発汗状態を推定する推定部(発汗状態推定部113)と、を備える。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2016年6月3日に出願された日本国特許出願:特願2016-112254に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
111 発汗パターン特定部(特定部)
111a パターン判定部
111b パターン生成部
112 照合部
113 発汗状態推定部(推定部)
20 環境センサ(環境データ取得部)
30 発汗センサ(局所発汗データ取得部)
50 活動量計(活動データ取得部)
Claims (14)
- 生体の局所の発汗状態を示す局所発汗データを取得する局所発汗データ取得部と、上記生体を含む環境の状態を示す環境データを取得する環境データ取得部と、に通信可能に接続することができ、
(1)上記局所発汗データ取得部が取得した上記局所発汗データと、
(2)上記生体の属性を示す属性データおよび上記環境データ取得部が取得した上記環境データの少なくともいずれかに対応付けられた、上記局所における発汗状態の経時的な推移を示す第1発汗パターンと、を照合する照合部と、
上記照合部の照合結果と、少なくとも上記局所とは異なる部分を含む生体の箇所における発汗状態の経時的な推移を示す第2発汗パターンを示す推移関連パターン、または上記第1発汗パターンと上記第2発汗パターンとの関係を示す推移関連パターンと、に基づいて、当該箇所の発汗状態を推定する推定部と、を備えることを特徴とする発汗状態推定装置。 - 上記推定部は、(1)上記推移関連パターンとしての第2発汗パターンと、(2)上記照合部が照合により特定した、上記第1発汗パターンにおける上記局所発汗データが示す値に対応する時刻と、に基づいて、上記箇所の発汗状態を推定することを特徴とする請求項1に記載の発汗状態推定装置。
- (1)予め設定された上記属性を示す複数の属性値に対応付けられた複数の第1発汗パターンの中から上記属性データに対応する第1発汗パターン、および(2)予め設定された、所定の環境の状態を示す複数の環境値に対応付けられた複数の第1発汗パターンの中から上記環境データに対応する第1発汗パターン、の少なくともいずれかの第1発汗パターンを特定する特定部をさらに備え、
上記照合部は、上記特定部が特定した第1発汗パターンを上記照合に用いることを特徴とする請求項1または2に記載の発汗状態推定装置。 - 上記局所発汗データ取得部は、上記局所発汗データを複数の時刻において取得し、
上記照合部は、上記局所発汗データ取得部が取得した複数の局所発汗データを用いて照合を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発汗状態推定装置。 - 上記照合部が照合に用いる第1発汗パターンは複数特定され、
上記照合部は、上記複数の局所発汗データを用いて、複数特定された上記第1発汗パターンの中から1つの第1発汗パターンを選択し、
上記推定部は、上記照合部が選択した上記第1発汗パターンに対応する上記推移関連パターンを用いて、上記生体の箇所の発汗状態を推定することを特徴とする請求項4に記載の発汗状態推定装置。 - 上記環境データ取得部は、上記環境データを複数の時刻において取得し、
上記照合部は、上記環境データ取得部が取得した複数の環境データを用いて特定された第1発汗パターンを用いて照合を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の発汗状態推定装置。 - 上記生体の活動状態を示す活動データを取得する活動データ取得部をさらに備え、
上記照合部が照合に用いる第1発汗パターンは、さらに上記活動データ取得部が取得した上記活動データに対応付けられたものであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の発汗状態推定装置。 - (1)予め設定された上記属性を示す複数の属性値に対応付けられた複数の第1発汗パターン、または(2)予め設定された、所定の環境の状態を示す複数の環境値に対応付けられた複数の第1発汗パターン、の少なくともいずれかの第1発汗パターンの中に、上記生体の属性データまたは上記環境データ取得部が取得した環境データに対応する第1発汗パターンが存在するか否かを判定するパターン判定部と、
上記属性データまたは上記環境データに対応する第1発汗パターンが存在しないと上記パターン判定部が判定した場合に、上記属性データが示す値と近似する属性値、または上記環境データが示す値と近似する環境値の少なくともいずれかに対応付けられた複数の第1発汗パターンを用いて、上記照合部が照合に用いる第1発汗パターンを生成するパターン生成部と、を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の発汗状態推定装置。 - (1)予め設定された上記属性を示す複数の属性値に対応付けられた複数の第1発汗パターン、(2)予め設定された、所定の環境の状態を示す複数の環境値に対応付けられた複数の第1発汗パターン、または(3)予め設定された、所定の生体の活動状態を示す複数の活動値に対応付けられた複数の第1発汗パターン、の少なくともいずれかの第1発汗パターンの中に、上記生体の属性を示す属性データ、上記環境データ取得部が取得した環境データ、または上記活動データ取得部が取得した上記活動データに対応する第1発汗パターンが存在するか否かを判定するパターン判定部と、
上記属性データ、上記環境データ、または上記活動データに対応する第1発汗パターンが存在しないと上記パターン判定部が判定した場合に、上記属性データが示す値と近似する属性値、上記環境データが示す値と近似する環境値、または上記活動データが示す値と近似する活動値の少なくともいずれかに対応付けられた複数の第1発汗パターンを用いて、上記照合部が照合に用いる第1発汗パターンを生成するパターン生成部と、を備えることを特徴とする請求項7に記載の発汗状態推定装置。 - 上記照合部は、照合により、上記第1発汗パターンにおける上記局所発汗データが示す値に対応する時刻を特定し、
上記推定部は、上記照合結果としての上記照合部が特定した時刻から所定時間経過した時点での、上記生体の箇所の発汗状態を推定することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の発汗状態推定装置。 - 上記環境データ取得部は、上記環境データとして、上記環境の温度および湿度の少なくともいずれかを示すデータを取得することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の発汗状態推定装置。
- 上記属性は、上記生体の体格、年齢、性別および衣服情報の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の発汗状態推定装置。
- 生体の局所の発汗状態を示す局所発汗データを取得する局所発汗データ取得工程と、
上記生体を含む環境の状態を示す環境データを取得する環境データ取得工程と、
(1)上記局所発汗データ取得工程において取得した上記局所発汗データと、(2)上記生体の属性を示す属性データおよび上記環境データ取得工程において取得した上記環境データの少なくともいずれかに対応付けられた、上記局所における発汗状態の経時的な推移を示す第1発汗パターンと、を照合する照合工程と、
上記照合工程における照合結果と、少なくとも上記局所とは異なる部分を含む生体の箇所における発汗状態の経時的な推移を示す第2発汗パターンを示す推移関連パターン、または上記第1発汗パターンと上記第2発汗パターンとの関係を示す推移関連パターンと、に基づいて、当該箇所の発汗状態を推定する推定工程と、を含むことを特徴とする発汗状態推定方法。 - 請求項1に記載の発汗状態推定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、上記照合部および上記推定部としてコンピュータを機能させるための発汗状態推定プログラム。
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