WO2023095262A1 - 腹部厚測定装置及び腹部厚測定方法 - Google Patents

腹部厚測定装置及び腹部厚測定方法 Download PDF

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WO2023095262A1
WO2023095262A1 PCT/JP2021/043266 JP2021043266W WO2023095262A1 WO 2023095262 A1 WO2023095262 A1 WO 2023095262A1 JP 2021043266 W JP2021043266 W JP 2021043266W WO 2023095262 A1 WO2023095262 A1 WO 2023095262A1
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WO
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ultrasonic
user
thickness
abdomen
bathtub
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/043266
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
成宗 松村
慈郎 長尾
大貴 佐藤
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Definitions

  • the present invention relates to technology for measuring the thickness of the human abdomen (thickness of the abdomen).
  • Constipation is a problem for people with dementia in nursing care settings, and obesity, which can cause health problems such as high blood pressure and diabetes, is also a problem.
  • measuring the waist circumference of the subject on a daily basis and detecting changes in the waist circumference it is possible to support determination of constipation or obesity of the subject.
  • measurement of the waist circumference is performed manually using a tape measure, and daily measurement places a heavy burden on the site.
  • constipation can be diagnosed using an ultrasound imaging device.
  • the ultrasonic diagnostic imaging apparatus is large-scale, and preparations for diagnosis using the ultrasonic diagnostic imaging apparatus are time-consuming.
  • the use of ultrasound imaging equipment requires specialized knowledge. Therefore, it is difficult to perform diagnosis using an ultrasonic diagnostic imaging apparatus every day.
  • An object of the present invention is to provide a technique for automatically measuring the thickness of the user's abdomen.
  • An abdominal thickness measuring device includes a position detection unit that detects the position of a predetermined body part of a user in a bathtub to generate position information, and a position detection unit that is provided at the bottom of the bathtub and emits A plurality of ultrasonic sensors that radiate and detect the reflected waves of the ultrasonic waves to generate ultrasonic detection signals, and an ultrasonic sensor that is used for measurement from among the plurality of ultrasonic sensors based on the position information.
  • a technique for automatically measuring the thickness of the user's abdomen is provided.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing an abdominal thickness measuring device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a top view showing the arrangement of ultrasonic sensors and distance sensors according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view for explaining processing for detecting a user's abdomen according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view for explaining processing for detecting a user's abdomen according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view for explaining the process of measuring the thickness of the user's abdomen according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing ultrasonic detection signals obtained by the ultrasonic sensor according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the hardware configuration of the abdominal thickness measuring device according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a flow chart showing an abdominal thickness measuring method according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing the abdominal thickness measuring device according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a top view for explaining processing for selecting an ultras
  • the embodiment relates to a technique for automatically measuring the thickness of the abdomen of a bathing user.
  • Abdominal thickness refers to the thickness of the abdomen, specifically the dimension between the dorsal surface of the abdomen and the anterior surface of the abdomen.
  • Abdominal thickness can be the thickness of the waist portion of the abdomen or the lower abdomen.
  • a user takes a bath every day, and the thickness of the user's abdomen is measured by the technology according to the embodiment each time the user takes a bath. Thereby, changes in the thickness of the user's abdomen can be observed. For example, by observing changes in abdominal thickness over a short period of time, it is possible to detect that the user may be constipated. Also, by observing changes in abdominal thickness over a long period of time, it is possible to detect that the user is gaining weight.
  • FIG. 1 schematically shows an abdominal thickness measuring device 10 according to one embodiment of the invention.
  • the abdomen thickness measuring device 10 includes a position detection unit 11, an ultrasound sensor array including a plurality of ultrasound sensors 12, a selection unit 13, a drive unit 14, an abdomen thickness estimation unit 15, and an output unit 16.
  • a position detection unit 11 an ultrasound sensor array including a plurality of ultrasound sensors 12, a selection unit 13, a drive unit 14, an abdomen thickness estimation unit 15, and an output unit 16.
  • the position detection unit 11 detects the position of the user's lower abdomen in the bathtub 19 and generates position information.
  • the position information indicates the detected position of the user's lower abdomen within the bathtub 19 .
  • the ultrasonic sensor 12 is provided at the bottom of the bathtub 19.
  • the bathtub 19 typically has a rectangular bottom, and the ultrasonic sensors 12 are arranged in the longitudinal direction of the bathtub 19 .
  • Each of the ultrasonic sensors 12 emits ultrasonic waves, detects reflected waves of the ultrasonic waves, and generates ultrasonic detection signals.
  • the ultrasonic detection signal indicates the intensity of the reflected wave.
  • Ultrasonic sensors are also referred to as ultrasonic transceivers.
  • the selection unit 13 selects the ultrasonic sensor 12 to be used for abdominal thickness measurement from among the ultrasonic sensors 12 based on the position information output from the position detection unit 11 . Specifically, the selection unit 13 selects, from the ultrasonic sensors 12, the ultrasonic sensor 12 facing the user's lower abdomen, that is, the ultrasonic sensor 12 closest to the user's lower abdomen.
  • the drive unit 14 drives the ultrasonic sensor 12 selected by the selection unit 13 in order to measure the thickness of the user's abdomen.
  • the drive unit 14 generates drive signals for driving the ultrasonic sensors 12 , and the selection unit 13 applies the drive signals to the selected ultrasonic sensors 12 .
  • the selected ultrasonic sensor 12 emits ultrasonic waves and detects ultrasonic waves reflected by the user when a driving signal is applied.
  • the abdomen thickness estimator 15 estimates the user's abdomen thickness based on the ultrasonic detection signal output from the selected ultrasonic sensor 12, and obtains an estimated value of the user's abdomen thickness.
  • the output unit 16 outputs the estimated value of the user's abdominal thickness as a measured value. For example, the output unit 16 displays the estimated thickness of the user's abdomen on the display device.
  • FIG. 1 the position detection unit 11, the ultrasonic sensor 12, the selection unit 13, and the abdomen thickness estimation unit 15 will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 the position detection unit 11, the ultrasonic sensor 12, the selection unit 13, and the abdomen thickness estimation unit 15 will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the position detection unit 11 includes a plurality of distance sensors 111 and a position estimation unit 113.
  • a distance sensor 111 is provided at the bottom of the bathtub 19 .
  • Each distance sensor 111 measures the distance between the bottom of bathtub 19 (distance sensor 111) and the user to generate a distance measurement signal.
  • the distance measurement signal indicates a measurement of the distance between the bottom of bathtub 19 and the user.
  • the position detection unit 11 has two distance sensor arrays 112, and each of the distance sensor arrays 112 has a plurality of (for example, 11) distance sensors 111 arranged in the longitudinal direction of the bathtub 19.
  • Distance sensor array 112 may be placed in an area where the user's buttocks may be located when the user is bathing.
  • the array of ultrasonic sensors 12 is located between the distance sensor arrays 112 and in the center of the bathtub 19 in the transverse direction.
  • the ultrasonic sensor array may be placed in an area where the user's lower abdomen may be located when the user is bathing.
  • the distance sensor 111 may be a distance sensor based on any method such as the triangulation method or the ToF (Time of Flight) method. If the distance sensor 111 is based on triangulation, the distance sensor 111 may include a light source, a Position Sensitive Detector (PSD) and signal processing circuitry.
  • the light source emits light, for example infrared light.
  • the position detection element has a sensor surface and outputs a signal corresponding to the position on the sensor surface where the infrared rays reflected by the object (the user in this embodiment) are incident.
  • the signal processing circuit calculates the position on the sensor surface where the reflected infrared light is incident based on the signal output from the position detection element, and calculates the distance between the light source and the object from the calculated position.
  • the position estimator 113 estimates the position of the user's abdomen in the bathtub 19 based on the distance measurement signal output from the distance sensor 111 .
  • the position may be represented by one-dimensional coordinates on an axis defined in the longitudinal direction of bathtub 19 or by two-dimensional coordinates on a virtual plane parallel to the bottom of bathtub 19 .
  • the position estimator 113 estimates the position of the user's buttocks based on the distance measurement signal output from the distance sensor 111, and calculates the position of the user's lower abdomen from the estimated position of the buttocks.
  • the position estimator 113 determines the position of the lower abdomen of the user as a position a predetermined distance away from the estimated position of the buttocks in the longitudinal direction of the bathtub 19 .
  • the predetermined distance may be a fixed value (eg 15 cm) or a variable value depending on the height of the user.
  • 3 and 4 are side cross-sectional views schematically showing the state of a user taking a bath.
  • the user can either float (the body does not touch the bottom of the bathtub 19) as shown in FIG. 3 or touch the bottom of the bathtub 19 as shown in FIG. be in a state of In either state, the user's buttocks are close to the bottom of the bathtub 19 .
  • the position estimation unit 113 estimates the position of the distance sensor 111 that outputs the distance measurement signal indicating the shortest distance as the position of the user's buttocks.
  • the multiple distance sensors 111 may output a distance measurement signal indicating zero distance.
  • the position estimation unit 113 may estimate the center of the position of the distance sensor 111 that outputs a distance measurement signal indicating a zero distance as the position of the user's buttocks.
  • the selection unit 13 receives position information indicating the estimated position of the lower abdomen of the user from the position detection unit 11, and selects the ultrasonic sensor 12 directly below the lower abdomen of the user as the ultrasonic sensor 12 to be used for measuring the thickness of the abdomen. , the ultrasonic sensor 12 closest to the estimated position of the user's lower abdomen is selected from the ultrasonic sensors 12 .
  • the selection unit 13 holds reference information in which a plurality of identifiers for identifying a plurality of ultrasonic sensors 12 and a plurality of position ranges are associated with each other.
  • the selection unit 13 refers to the reference information with the position information, and identifies the identifier associated with the position range that matches the position indicated by the position information.
  • the selection unit 13 selects the ultrasonic sensor 12 corresponding to the specified identifier as the ultrasonic sensor 12 to be used for measurement.
  • FIG. 5 is a side sectional view schematically showing how the thickness of the user's abdomen is measured using the ultrasonic sensor 12 selected from the ultrasonic sensors 12, and FIG. Fig. 4 is a graph schematically showing the resulting ultrasonic detection signal; In FIG. 5, the shaded ultrasonic sensor 12 is used for abdominal thickness measurement.
  • Each of the ultrasonic sensors 12 includes an ultrasonic transmitter that emits ultrasonic waves, and an ultrasonic receiver that detects reflected waves of the ultrasonic waves emitted by the ultrasonic transmitter and generates ultrasonic detection signals.
  • the ultrasonic transmitter is provided so as to emit ultrasonic waves in a vertical direction (a direction perpendicular to the bottom of the bathtub 19).
  • the ultrasonic sensor 12 When the ultrasonic sensor 12 emits ultrasonic waves to the user who is bathing, the first part of the ultrasonic waves traveling in the water is reflected at the boundary 51 between the water and the user's back (the back of the abdomen), causing the ultrasonic sensor 12 to and the second portion of the ultrasound that travels through the water travels through the user's body. A first portion of the ultrasonic waves traveling through the user's body is reflected back to the ultrasonic sensor 12 at the boundary 52 between the front of the user's abdomen and the water, and a second portion of the ultrasonic waves traveling through the user's body is go through the water.
  • a first portion of the ultrasonic wave that travels through the user's body and travels through the water is reflected at the water-air boundary 53 and returns to the ultrasonic sensor 12, and a second portion of the ultrasonic wave that travels through the user's body and travels through the water is reflected back to the ultrasonic sensor 12 .
  • the part travels through the air.
  • the ultrasonic sensor 12 when the ultrasonic sensor 12 emits ultrasonic waves to a bathing user, strong reflections are obtained from the user's back, the front of the user's abdomen, and the surface of the water. Therefore, as shown in FIG. 6, the ultrasonic sensor 12 generates an ultrasonic detection signal in which the waveform representing the temporal change in the intensity of the reflected wave includes three peaks corresponding to the user's back, the front of the user's abdomen, and the water surface. to generate In FIG. 6, the first peak is from the front of the user's abdomen, the second peak is from the front of the user's abdomen, and the third peak is from the water surface.
  • the abdomen thickness estimating unit 15 may perform processing for detecting the first peak and the second peak, targeting portions where the intensity of the ultrasonic detection signal exceeds a predetermined threshold value ITh .
  • FIG. 7 schematically shows a hardware configuration example of the abdominal thickness measuring device 10.
  • the abdominal thickness measuring device 10 includes a computer 71, multiple distance sensors 72, and multiple ultrasonic sensors 73 as hardware components.
  • the distance sensor 72 corresponds to the distance sensor 111 shown in FIG. 1
  • the ultrasonic sensor 73 corresponds to the ultrasonic sensor 12 shown in FIG. Therefore, descriptions of the distance sensor 72 and the ultrasonic sensor 73 are omitted.
  • the computer 71 includes a processor 711 as a processing circuit, a memory 712, and an input/output interface 715.
  • Processor 711 is connected to memory 712 and input/output interface 715 and communicates signals with memory 712 and input/output interface 715 .
  • the processor 711 includes a general-purpose circuit such as a CPU (Central Processing Unit). Alternatively, the processor 711 may include dedicated circuitry such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the memory 712 includes a RAM (Random Access Memory) 713 as nonvolatile memory and a storage device 714 as volatile memory.
  • RAM 713 is used by processor 711 as working memory.
  • Storage device 714 stores data.
  • storage device 714 stores programs executed by processor 711, such as an abdominal thickness measurement program. Each program contains a number of computer-executable instructions.
  • the processor 711 expands the program stored in the storage device 714 to the RAM 713 and executes the program.
  • the processor 711 performs a series of processes described in relation to the position estimation unit 113, the selection unit 13, the driving unit 14, the abdomen thickness estimation unit 15, and the output unit 16. to do it.
  • processor 711 functions as position estimating section 113, selecting section 13, driving section 14, abdominal thickness estimating section 15, and output section 16 according to the abdominal thickness measurement program.
  • the program may be provided to the computer 71 while being stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer 71 has a drive for reading data from the recording medium and obtains the program from the recording medium.
  • Examples of recording media include magnetic disks, optical disks (CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, DVD-R, etc.), magneto-optical disks (MO, etc.), and semiconductor memories.
  • the program may be distributed through a network. Specifically, the program may be stored in a server on the network, and the computer 71 may download the program from the server.
  • the input/output interface 715 is an interface for connecting external devices including the distance sensor 72 , the ultrasonic sensor 73 and the display device 74 .
  • Processor 711 controls distance sensor 72 , ultrasonic sensor 73 , and display device 74 via input/output interface 715 .
  • Processor 711 drives distance sensor 72 via input/output interface 715 and receives distance measurement signals from distance sensor 72 via input/output interface 715 .
  • the processor 711 transmits drive signals to the ultrasonic sensor 73 via the input/output interface 715 and receives ultrasonic detection signals from the ultrasonic sensor 73 via the input/output interface 715 .
  • Processor 711 transmits image data, including abdominal thickness measurements, to display device 74 via input/output interface 715 .
  • a display device 74 displays the image data received from the computer 71 .
  • the input/output interface 715 may include a wireless module that wirelessly communicates with an external device.
  • the processor 711 may communicate the abdominal thickness measurement to a terminal (eg, smart phone) used by the user or the user's caregiver via the wireless module.
  • the abdominal thickness measuring device 10 may further include a display device 74.
  • the display device 74 may be, for example, a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display.
  • FIG. 8 schematically shows an abdominal thickness measuring method performed by the abdominal thickness measuring device 10 shown in FIG.
  • the flow shown in FIG. 8 is executed, for example, after the abdominal thickness measuring device 10 detects that the user has entered the bathtub 19 .
  • abdominal thickness measurement device 10 may use at least one of distance sensors 111 to determine whether the user is in bathtub 19 .
  • the abdomen thickness measuring device 10 determines that the user is in the bathtub 19 when the distance measurement value obtained by the distance sensor 111 is below a predetermined threshold, and the distance measurement value obtained by the distance sensor 111 is determined It is determined that the user does not exist in the bathtub 19 when the threshold is equal to or more than the threshold of .
  • the flow shown in FIG. 8 may be executed in response to the user or the user's helper pressing the start button.
  • step S ⁇ b>81 the position detection unit 11 detects the position of the user's lower abdomen within the bathtub 19 and generates position information indicating the detected position of the user's lower abdomen within the bathtub 19 .
  • each distance sensor 111 measures the distance between the bottom of bathtub 19 and the back of the user's body and produces a distance measurement signal indicative of the distance measurement.
  • the position estimator 113 receives the distance measurement signals from the individual distance sensors 111, estimates the position of the user's hips based on the distance measurements indicated by the received distance measurement signals, and estimates the position of the user's hips from the estimated position of the hips. Calculate the position of the abdomen.
  • step S ⁇ b>82 the selection unit 13 selects the ultrasonic sensor 12 to be used for measurement from among the ultrasonic sensors 12 based on the position information generated by the position detection unit 11 . For example, the selection unit 13 selects the ultrasonic sensor 12 facing the lower abdomen of the user from the ultrasonic sensors 12 .
  • step S83 the drive unit 14 drives the ultrasonic sensor 12 selected by the selection unit 13 to measure the abdominal thickness of the user using the ultrasonic sensor 12 selected by the selection unit 13.
  • the selected ultrasonic sensor 12 performs ultrasonic measurement for the user.
  • the ultrasonic sensor 12 emits ultrasonic waves to the user, detects reflected waves of the ultrasonic waves, and generates an ultrasonic detection signal indicating the intensity of the reflected waves.
  • the abdominal thickness estimator 15 estimates the user's abdominal thickness based on the ultrasonic detection signal output by the ultrasonic sensor 12 .
  • the abdomen thickness estimator 15 calculates the time difference between two intensity peaks included in the ultrasonic detection signal, and calculates the user's abdomen thickness from the calculated time difference. Two intensity peaks arise due to the back and front of the user's abdomen.
  • step S86 the output unit 16 outputs the estimated value of the abdominal thickness obtained by the abdominal thickness estimating unit 15 as the measurement result of the abdominal thickness. For example, the output unit 16 displays the measurement result of abdominal thickness on the display device.
  • the abdominal thickness measuring device 10 includes a position detection unit 11 that detects the position of the user's lower abdomen in the bathtub 19 and generates position information indicating the position of the user's lower abdomen.
  • an ultrasonic sensor 12 a selection unit 13 for selecting an ultrasonic sensor 12 to be used for abdominal thickness measurement from among the ultrasonic sensors 12 based on position information, and ultrasonic waves output from the selected ultrasonic sensor 12 and an abdomen thickness estimation unit 15 for estimating the thickness of the user's abdomen based on the detection signal.
  • the abdominal thickness measuring device 10 having this configuration can automatically measure the abdominal thickness of the user during bathing. Selecting the ultrasonic sensor 12 based on the position information indicating the position of the user's lower abdomen enables selecting the ultrasonic sensor 12 suitable for measuring the user's abdominal thickness, i.e., the user's Allows more accurate measurement of abdominal thickness.
  • the position detection unit 11 is provided at the bottom of the bathtub 19, and includes a plurality of distance sensors 111 each measuring a distance between the bottom of the bathtub 19 and the user to generate a distance measurement signal. and a position estimator 113 that estimates the position of the user's lower abdomen in the bathtub 19 by estimating the position of the user's buttocks based on the output distance measurement signal.
  • a position estimator 113 that estimates the position of the user's lower abdomen in the bathtub 19 by estimating the position of the user's buttocks based on the output distance measurement signal.
  • An array of ultrasonic sensors 12 is located between two range sensor arrays 112 .
  • two distance sensor arrays 112 it is possible to determine whether the user's body is centered in the short direction of the bathtub 19 or leaning to either side of the bathtub 19.
  • FIG. This makes it possible to measure the abdominal thickness when the user's body is centered with respect to the width of the bathtub 19 .
  • the abdominal thickness can be measured more accurately.
  • Abdominal thickness estimating unit 15 performs peak detection on a portion of the ultrasonic detection signal output from selected ultrasonic sensor 12 in which the intensity exceeds a predetermined threshold, and calculates the difference between the two peaks obtained by the peak detection. A time difference is calculated, and the abdominal thickness of the user is calculated from the calculated time difference.
  • the abdominal thickness measuring device 10 simply outputs the measurement results of the user's abdominal thickness. Measurements of the user's abdominal thickness may be recorded to allow observation of changes in the user's abdominal thickness.
  • FIG. 9 schematically shows an abdominal thickness measuring device 90 according to one embodiment of the invention.
  • the abdominal thickness measuring device 90 includes a position detection unit 11, an ultrasonic sensor array including a plurality of ultrasonic sensors 12, a selection unit 13, a driving unit 14, an abdomen thickness estimation unit 15, an output unit 16, A storage unit 91 and a determination unit 92 are provided. That is, the abdominal thickness measuring device 90 corresponds to the abdominal thickness measuring device 10 shown in FIG.
  • the determination unit 92 may be implemented by the processor 711 shown in FIG. 7, and the storage unit 91 may be implemented by the storage device 714 shown in FIG.
  • the storage unit 91 stores the abdominal thickness measurement value obtained by the abdominal thickness estimating unit 15 . Each time the user takes a bath, a measured value of abdominal thickness is obtained and stored in the storage unit 91 . When the user takes a bath every day, the abdominal thickness measurement value is stored in the storage unit 91 every day.
  • the determination unit 92 determines whether or not the change in the thickness of the user's abdomen during the predetermined period of time shows an increasing tendency based on the measured values of the thickness of the abdomen obtained during the predetermined period of time stored in the storage unit 91 . . For example, when the increase in abdominal thickness per day exceeds a predetermined threshold, the determination unit 92 determines that the change in abdominal thickness of the user in a predetermined time period shows an increasing trend, and the increase in abdominal thickness per day is determined. is below a predetermined threshold, it is determined that the change in the user's abdominal thickness during the predetermined time period does not show an increasing trend.
  • the determining unit 92 determines that the change in abdominal thickness in a short period of time (for example, 3 days, 4 days, 5 days, etc.) shows an increasing tendency, it recognizes that the user may be constipated.
  • the determination unit 92 recognizes that the user is gaining weight when it determines that the change in abdominal thickness over a long period of time (eg, one month, three months, six months, etc.) shows an increasing trend.
  • the output unit 16 may output a notification indicating that the user may be constipated when determining that the change in abdominal thickness in a short period of time indicates an increasing tendency.
  • the output unit 16 may output a notification indicating that the user is gaining weight when determining that the change in abdominal thickness over a long period of time indicates an increasing tendency.
  • the output unit 16 may display the notification on a display device.
  • the output unit 16 may transmit the notification to a terminal (for example, a smart phone) used by the user or the user's assistant.
  • the abdominal thickness measuring device 90 it is possible for the user or the user's helper to recognize the possibility of the user's constipation. Moreover, according to the abdominal thickness measuring device 90, it is possible to alert the user or the user's helper about the user's obesity.
  • the position detection unit 11 detects the position of the user's lower abdomen in the bathtub 19, outputs position information indicating the detected position of the user's lower abdomen in the bathtub 19, and selects the selector 13. selects the ultrasonic sensor 12 to be used for measurement based on the position information.
  • the body part to be detected is not limited to the lower abdomen, and may be a body part having a fixed positional relationship with the lower abdomen (for example, buttocks or shoulders).
  • the position information output by the position detection unit 11 is not limited to information indicating the detected position of the user's abdomen or buttocks in the bathtub 19 . If the position information indicating the position of the user's predetermined body part in the bathtub 19 is information that enables selection of the ultrasonic sensor 12 suitable for measuring the thickness of the user's abdomen from among the ultrasonic sensors 12, Anything is fine.
  • the position detection unit 11 may output, as position information, information indicating the identifier of the distance sensor 111 that has output the distance measurement signal indicating the shortest distance.
  • the selection unit 13 may hold reference information in which the first identifier that is the identifier of the distance sensor 111 and the second identifier that is the identifier of the ultrasonic sensor 12 are associated with each other.
  • the selection unit 13 refers to the reference information using the identifier indicated by the position information received from the position detection unit 11, and selects the second identifier associated with the first identifier that matches the identifier indicated by the information received from the position detection unit 11. Identify the identifier and select the ultrasonic sensor 12 corresponding to the second identifier.
  • ten distance sensors 111-1 to 111-10 are arranged in the bottom of the bathtub 19 in the longitudinal direction of the bathtub 19, and five ultrasonic sensors 12-1 to 12-5 are arranged in the bathtub 19. are arranged in the longitudinal direction of the bathtub 19 at the bottom of the .
  • the identifiers of the distance sensors 111-1, 111-2 are associated with the identifiers of the ultrasonic sensor 12-1, and the identifiers of the distance sensors 111-3, 111-4.
  • the identifier of the ultrasonic sensor 12-2 is associated with the identifier of the ultrasonic sensor 12-2, the identifiers of the distance sensors 111-5 and 111-6 are associated with the identifier of the ultrasonic sensor 12-3, and the identifiers of the distance sensors 111-7 and 111-8 are associated with the identifier of the ultrasonic sensor 12-2.
  • the identifier of the sonic sensor 12-4 is associated with the identifier of the distance sensors 111-9, 111-10, and the identifier of the ultrasonic sensor 12-5 is associated with the identifier.
  • the position estimation unit 113 When the distance sensor 111-3 or 111-4 outputs a distance measurement signal indicating the shortest distance, the position estimation unit 113 outputs position information indicating the identifier of the distance sensor 111-3 or 111-4, and the selection unit 13 selects the ultrasonic sensor 12 - 2 in response to the position information received from the position estimator 113 .
  • position estimating section 113 obtains position information indicating the identifier of distance sensor 111-4 between them. can be output.
  • position estimating section 113 detects the distance measurement value obtained by distance sensor 111-3 from distance sensor 111-6.
  • information indicating the identifier of the distance sensor 111-4 is output, and the distance measurement value obtained by the distance sensor 111-3 is the distance measurement value obtained by the distance sensor 111-6. If it is longer than , information indicating the identifier of the distance sensor 111-5 may be output.
  • the position detection section 11 includes the distance sensor 111 provided separately from the ultrasonic sensor 12 .
  • the position detection unit 11 may use the ultrasonic sensor 12 instead of the distance sensor 111 . That is, the ultrasonic sensor 12 may be used both to detect the position of the user's lower abdomen and to measure the thickness of the user's abdomen. In this case, an array of ultrasonic sensors 12 may be placed in areas where the user's lower abdomen and buttocks may be located when the user is bathing.
  • the ultrasonic detection signals output from each ultrasonic sensor 12 are input to the position estimator 113, and the position estimator 113 calculates the time difference between the time T0 at which the ultrasonic wave is emitted and the time T1 at which the first peak occurs, as shown in FIG. Calculate the distance of If a plurality of ultrasonic sensors 12 are driven at the same time, some ultrasonic sensors 12 will also detect reflected waves of ultrasonic waves emitted by other ultrasonic sensors 12, so the distance cannot be measured well. Therefore, the position detector 11 may sequentially drive the ultrasonic sensors 12 .
  • the abdominal thickness measuring device (for example, the abdominal thickness measuring device 10) is applied to the bathtub 19.
  • the abdominal thickness measuring device may further comprise a bathtub 19 .
  • a bathtub is provided that can automatically measure the thickness of the user's abdomen when bathing.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified in the implementation stage without departing from the gist of the present invention. Further, each embodiment may be implemented in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Furthermore, various inventions are included in the above embodiments, and various inventions can be extracted by combinations selected from the disclosed plurality of components. For example, even if some components are deleted from all the components shown in the embodiment, if the problem can be solved and effects can be obtained, the configuration in which these components are deleted can be extracted as an invention.

Abstract

本発明の一態様に係る腹部厚測定装置は、浴槽内でのユーザの所定の身体部位の位置を検出して位置情報を生成する位置検出部と、前記浴槽の底部に設けられ、超音波を放射し、前記超音波の反射波を検出して超音波検出信号を生成する複数の超音波センサと、前記位置情報に基づいて前記複数の超音波センサの中から測定に使用する超音波センサを選択する選択部と、前記選択された超音波センサから出力される超音波検出信号に基づいて前記ユーザの腹部厚を推定する腹部厚推定部と、を備える。

Description

腹部厚測定装置及び腹部厚測定方法
　本発明は、ヒトの腹部厚（腹部の厚み）を測定する技術に関する。
　介護現場において認知症者の便秘が問題となっており、また、一般に高血圧や糖尿病などの健康障害を引き起こし得る肥満が問題になっている。対象者の腹囲を日々測定し、腹囲の変化を検出することにより、対象者の便秘又は肥満の判断支援が可能である。しかしながら、腹囲の測定は巻尺を使用して人手で実施され、日々の測定は現場の負担が大きい。
　ところで、便秘の診断は超音波画像診断装置を使用して実施することができる。しかしながら、超音波画像診断装置は大掛かりであり、超音波画像診断装置による診断には準備に手間がかかる。さらに、超音波画像診断装置の使用には専門知識が必要である。このため、超音波画像診断装置による診断を毎日実施することは困難である。
四谷淳子，外３名，"エコーを用いた大腸内部の定量的評価による便秘時のアセスメント方法とケア基準の開発"，［online］，［２０２０年３月３０日公開］，科学研究費助成事業　研究成果報告書，インターネット＜URL：https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-16K15894/＞ 富士フイルム，超音波診断装置　ARIETTA 750　製品情報，［online］，［２０２１年３月１６日検索］，インターネット＜URL：https://www.pmda.go.jp/PmdaSearch/kikiDetail/ResultDataSetPDF/672204_301ABBZX00007000_A_02_01＞
　本発明は、ユーザの腹部厚を自動的に測定する技術を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る腹部厚測定装置は、浴槽内でのユーザの所定の身体部位の位置を検出して位置情報を生成する位置検出部と、前記浴槽の底部に設けられ、超音波を放射し、前記超音波の反射波を検出して超音波検出信号を生成する複数の超音波センサと、前記位置情報に基づいて前記複数の超音波センサの中から測定に使用する超音波センサを選択する選択部と、前記選択された超音波センサから出力される超音波検出信号に基づいて前記ユーザの腹部厚を推定する腹部厚推定部と、を備える。
　本発明によれば、ユーザの腹部厚を自動的に測定する技術が提供される。
図１は、実施形態に係る腹部厚測定装置を示す機能ブロック図である。 図２は、実施形態に係る超音波センサ及び距離センサの配置を示す上面図である。 図３は、実施形態に係るユーザの腹部を検出する処理を説明するための側断面図である。 図４は、実施形態に係るユーザの腹部を検出する処理を説明するための側断面図である。 図５は、実施形態に係るユーザの腹部厚を測定する処理を説明するための側断面図である。 図６は、実施形態に係る超音波センサにより得られる超音波検出信号を示すグラフである。 図７は、実施形態に係る腹部厚測定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図８は、実施形態に係る腹部厚測定方法を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る腹部厚測定装置を示す機能ブロック図である。 図１０は、実施形態に係る超音波センサを選択する処理を説明するための上面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
　実施形態は、入浴しているユーザの腹部厚を自動的に測定する技術に関する。腹部厚は、腹部の厚みを指し、具体的には、腹部の背面と腹部の前面との間の寸法を指す。腹部厚は腹部のうちの腰（ウエスト）部分又は下腹部の厚みであり得る。ユーザが日々入浴し、入浴のたびにユーザの腹部厚が実施形態に係る技術により測定される。それにより、ユーザの腹部厚の変化が観測可能になる。例えば、短期間における腹部厚の変化を観測することにより、ユーザが便秘である可能性があることを検出することが可能となる。また、長期間における腹部厚の変化を観測することにより、ユーザが太りつつあることを検出することが可能となる。
　［構成］
　図１は、本発明の一実施形態に係る腹部厚測定装置１０を概略的に示している。図１に示すように、腹部厚測定装置１０は、位置検出部１１、複数の超音波センサ１２を含む超音波センサアレイ、選択部１３、駆動部１４、腹部厚推定部１５、及び出力部１６を備える。
　位置検出部１１は、浴槽１９内でのユーザの下腹部の位置を検出して位置情報を生成する。位置情報は浴槽１９内でのユーザの下腹部の検出位置を示す。
　超音波センサ１２は浴槽１９の底部に設けられる。典型的には浴槽１９の底部は長方形状であり、超音波センサ１２は浴槽１９の長手方向に配列されている。超音波センサ１２の各々は、超音波を放射し、超音波の反射波を検出して超音波検出信号を生成する。超音波検出信号は反射波の強度を示す。超音波センサは超音波送受信機とも称される。
　選択部１３は、位置検出部１１から出力される位置情報に基づいて、超音波センサ１２の中から腹部厚測定に使用する超音波センサ１２を選択する。具体的には、選択部１３は、超音波センサ１２の中から、ユーザの下腹部に対向する超音波センサ１２、すなわち、ユーザの下腹部に最も近い超音波センサ１２を選択する。
　駆動部１４は、ユーザの腹部厚を測定するために、選択部１３により選択された超音波センサ１２を駆動する。駆動部１４は超音波センサ１２を駆動するための駆動信号を生成し、選択部１３は選択された超音波センサ１２に駆動信号を適用する。選択された超音波センサ１２は、駆動信号を適用されると、超音波を放射し、ユーザにより反射された超音波を検出する。
　腹部厚推定部１５は、選択された超音波センサ１２から出力される超音波検出信号に基づいてユーザの腹部厚を推定し、ユーザの腹部厚の推定値を得る。
　出力部１６はユーザの腹部厚の推定値を測定値として出力する。例えば、出力部１６はユーザの腹部厚の推定値を表示装置に表示する。
　次に、図１から図６を参照して、位置検出部１１、超音波センサ１２、選択部１３、及び腹部厚推定部１５についてより詳細に説明する。
　図１に示す例では、位置検出部１１は、複数の距離センサ１１１及び位置推定部１１３を備える。距離センサ１１１は浴槽１９の底部に設けられる。距離センサ１１１の各々は浴槽１９の底部（距離センサ１１１）とユーザとの間の距離を測定して距離測定信号を生成する。距離測定信号は浴槽１９の底部とユーザとの間の距離の測定値を示す。
　図２は、浴槽１９の底部における距離センサ１１１及び超音波センサ１２の配置を概略的に示す上面図である。図２に示す例では、位置検出部１１は２つの距離センサアレイ１１２を備え、距離センサアレイ１１２の各々は浴槽１９の長手方向に配列されている複数の（例えば１１個の）距離センサ１１１を含む。距離センサアレイ１１２は、ユーザが入浴しているときにユーザの臀部が位置する可能性のある領域に配置され得る。超音波センサ１２のアレイは、距離センサアレイ１１２間であって、浴槽１９の短手方向に関して中央に位置する。超音波センサアレイは、ユーザが入浴しているときにユーザの下腹部が位置する可能性のある領域に配置され得る。
　距離センサ１１１は、三角測量法やＴｏＦ（Time of Flight）法などの任意の方式に基づく距離センサであってもよい。距離センサ１１１が三角測量法に基づいている場合、距離センサ１１１は光源と位置検出素子（ＰＳＤ；Position Sensitive Detector）と信号処理回路とを含み得る。光源は光例えば赤外線を放射する。位置検出素子は、センサ面を有し、対象物（本実施形態ではユーザ）により反射された赤外線が入射したセンサ面上の位置に応じた信号を出力する。信号処理回路は、位置検出素子から出力される信号に基づいて赤外線の反射光が入射したセンサ面上の位置を算出し、算出した位置から光源と対象物との間の距離を算出する。
　図１を再び参照すると、位置推定部１１３は距離センサ１１１から出力される距離測定信号に基づいて浴槽１９内でのユーザの下腹部の位置を推定する。位置は、浴槽１９の長手方向に定められる軸上の１次元座標で表されてもよく、浴槽１９の底部に平行な仮想平面上の２次元座標で表されてもよい。一例では、位置推定部１１３は、距離センサ１１１から出力される距離測定信号に基づいてユーザの臀部の位置を推定し、臀部の推定位置からユーザの下腹部の位置を算出する。例えば、位置推定部１１３は、臀部の推定位置から浴槽１９の長手方向に所定距離だけ離れた位置をユーザの下腹部の位置と決定する。所定距離は、固定値（例えば１５ｃｍ）であってもよく、ユーザの身長に依存する可変値であってもよい。
　図３及び図４は、入浴しているユーザの状態を概略的に示す側断面図である。入浴中には、ユーザは、図３に示すように体が浮いている（体が浴槽１９の底に接触していない）状態又は図４に示すように体が浴槽１９の底に接触している状態になる。いずれの状態でも、ユーザの臀部が浴槽１９の底に近接する。位置推定部１１３は、最も短い距離を示す距離測定信号を出力する距離センサ１１１の位置をユーザの臀部の位置と推定する。ユーザの体が浴槽１９の底に接触している状態では、複数の距離センサ１１１がゼロの距離を示す距離測定信号を出力することがある。この場合、位置推定部１１３は、ゼロの距離を示す距離測定信号を出力する距離センサ１１１の位置の中心をユーザの臀部の位置と推定してよい。
　選択部１３は、位置検出部１１からユーザの下腹部の推定位置を示す位置情報を受け取り、ユーザの下腹部の直下にある超音波センサ１２が腹部厚測定に使用する超音波センサ１２として選択されるように、超音波センサ１２の中からユーザの下腹部の推定位置に最も近い超音波センサ１２を選択する。一例として、選択部１３は、複数の超音波センサ１２を識別する複数の識別子と複数の位置範囲とを互いに関連付けた参照情報を保持する。選択部１３は、位置情報で参照情報を参照し、位置情報により示される位置に合致する位置範囲に関連付けられた識別子を特定する。選択部１３は、特定した識別子に対応する超音波センサ１２を測定に使用する超音波センサ１２として選択する。
　図５は、超音波センサ１２の中から選択された超音波センサ１２を使用してユーザの腹部厚を測定する様子を概略的に示す側断面図であり、図６は、超音波センサ１２により得られる超音波検出信号を概略的に示すグラフである。図５において、斜線を施してある超音波センサ１２が腹部厚測定に使用される。
　超音波センサ１２の各々は、超音波を放射する超音波送信器と、超音波送信器により放射された超音波の反射波を検出して超音波検出信号を生成する超音波受信器と、を含む。超音波送信器は、鉛直方向（浴槽１９の底部に垂直な方向）に超音波を放射するように設けられている。
　超音波センサ１２が入浴中のユーザに対して超音波を放射すると、水中を進む超音波の第１部分は水とユーザの背中（腹部の背面）との境界５１で反射されて超音波センサ１２に戻り、水中を進む超音波の第２部分はユーザの体の中を進む。ユーザの体の中を進む超音波の第１部分はユーザの腹部の前面と水との境界５２で反射されて超音波センサ１２に戻り、ユーザの体の中を進む超音波の第２部分は水中を進む。ユーザの体を透過して水中を進む超音波の第１部分は水と空気との境界５３で反射されて超音波センサ１２に戻り、ユーザの体を透過して水中を進む超音波の第２部分は空気中を進む。
　このように、超音波センサ１２が入浴中のユーザに対して超音波を放射すると、ユーザの背中、ユーザの腹部の前面、及び水面による強い反射が得られる。よって、図６に示すように、超音波センサ１２は、反射波の強度の時間変化を表す波形がユーザの背中、ユーザの腹部の前面、及び水面に対応する３つのピークを含む超音波検出信号を生成する。図６において、１番目のピークはユーザの腹部の前面に由来し、２番目のピークはユーザの腹部の前面に由来し、３番目のピークは水面に由来する。腹部厚推定部１５は、超音波検出信号における強度が所定の閾値ＩＴｈを超える部分を対象として、１番目のピーク及び２番目のピークを検出する処理を行ってよい。腹部厚推定部１５は、１番目のピークが生じた時刻Ｔ１と２番目のピークが生じた時刻Ｔ２との間の時間差ΔＴを算出し、算出した時間差ΔＴから腹部厚を算出する。具体的には、人体中での音速をｃ、腹部厚をＤとすると、Ｄ＝ｃΔＴ／２である。
　次に、腹部厚測定装置１０のハードウェア構成について説明する。
　図７は、腹部厚測定装置１０のハードウェア構成例を概略的に示している。図７に示す例では、腹部厚測定装置１０は、ハードウェア構成要素として、コンピュータ７１、複数の距離センサ７２、及び複数の超音波センサ７３を備える。距離センサ７２は図１に示した距離センサ１１１に対応し、超音波センサ７３は図１に示した超音波センサ１２に対応する。このため、距離センサ７２及び超音波センサ７３についての説明は省略する。
　コンピュータ７１は、処理回路としてのプロセッサ７１１、メモリ７１２、及び入出力インタフェース７１５を備える。プロセッサ７１１は、メモリ７１２及び入出力インタフェース７１５に接続され、メモリ７１２及び入出力インタフェース７１５と信号をやり取りする。
　プロセッサ７１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用回路を含む。代替として、プロセッサ７１１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用回路を含んでもよい。
　メモリ７１２は、不揮発性メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）７１３及び揮発性メモリとしてのストレージデバイス７１４を含む。ＲＡＭ７１３はワーキングメモリとしてプロセッサ７１１により使用される。ストレージデバイス７１４はデータを記憶する。例えば、ストレージデバイス７１４は、腹部厚測定プログラムなど、プロセッサ７１１により実行されるプログラムを記憶する。各プログラムは複数のコンピュータ実行可能命令を含む。
　プロセッサ７１１は、ストレージデバイス７１４に記憶されているプログラムをＲＡＭ７１３に展開し、プログラムを実行する。腹部厚測定プログラムは、プロセッサ７１１により実行されると、位置推定部１１３、選択部１３、駆動部１４、腹部厚推定部１５、及び出力部１６に関連して説明される一連の処理をプロセッサ７１１に行わせる。言い換えると、プロセッサ７１１は、腹部厚測定プログラムに従って、位置推定部１１３、選択部１３、駆動部１４、腹部厚推定部１５、及び出力部１６として機能する。
　プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記憶された状態でコンピュータ７１に提供されてよい。この場合、コンピュータ７１は、記録媒体からデータを読み出すドライブを備え、記録媒体からプログラムを取得する。記録媒体の例は、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－Ｒなど）、光磁気ディスク（ＭＯなど）、及び半導体メモリを含む。また、プログラムはネットワークを通じて配布するようにしてもよい。具体的には、プログラムをネットワーク上のサーバに格納し、コンピュータ７１がサーバからプログラムをダウンロードするようにしてもよい。
　入出力インタフェース７１５は、距離センサ７２と超音波センサ７３と表示装置７４を含む外部装置を接続するためのインタフェースである。プロセッサ７１１は、入出力インタフェース７１５を介して距離センサ７２、超音波センサ７３、及び表示装置７４を制御する。プロセッサ７１１は、入出力インタフェース７１５を介して距離センサ７２を駆動し、入出力インタフェース７１５を介して距離センサ７２から距離測定信号を受信する。プロセッサ７１１は、入出力インタフェース７１５を介して超音波センサ７３に駆動信号を送信し、入出力インタフェース７１５を介して超音波センサ７３から超音波検出信号を受信する。プロセッサ７１１は、入出力インタフェース７１５を介して表示装置７４に腹部厚の測定値を含む画像データを送信する。表示装置７４はコンピュータ７１から受け取った画像データを表示する。
　入出力インタフェース７１５は、外部装置と無線通信する無線モジュールを含んでよい。プロセッサ７１１は、無線モジュールを介してユーザ又はユーザの介助者が使用する端末（例えばスマートフォン）に腹部厚の測定値を通知してもよい。
　腹部厚測定装置１０は表示装置７４をさらに備えてもよい。表示装置７４は例えば液晶ディスプレイ又はＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイであってよい。
　［動作］
　図８は、図１に示した腹部厚測定装置１０により実行される腹部厚測定方法を概略的に示している。図８に示すフローは、例えば、腹部厚測定装置１０がユーザが浴槽１９に入ったことを検出した後に実行される。一例として、腹部厚測定装置１０は、距離センサ１１１のうちの少なくとも１つを使用してユーザが浴槽１９内に存在するか否かを判定してよい。例えば、腹部厚測定装置１０は、距離センサ１１１により得られる距離の測定値が所定の閾値を下回る場合にユーザが浴槽１９内に存在すると判定し、距離センサ１１１により得られる距離の測定値が所定の閾値以上である場合にユーザが浴槽１９内に存在しないと判定する。なお、図８に示すフローは、ユーザ又はユーザの介助者が開始ボタンを押したことに応答して実行されてもよい。
　ステップＳ８１において、位置検出部１１は、浴槽１９内でのユーザの下腹部の位置を検出し、浴槽１９内でのユーザの下腹部の検出位置を示す位置情報を生成する。例えば、各距離センサ１１１は浴槽１９の底部とユーザの体の背面との間の距離を測定し、距離の測定値を示す距離測定信号を生成する。位置推定部１１３は、個々の距離センサ１１１から距離測定信号を受け取り、受け取った距離測定信号により示される距離の測定値に基づいてユーザの臀部の位置を推定し、臀部の推定位置からユーザの下腹部の位置を算出する。
　ステップＳ８２において、選択部１３は、位置検出部１１により生成された位置情報に基づいて超音波センサ１２の中から測定に使用する超音波センサ１２を選択する。例えば、選択部１３は、超音波センサ１２の中からユーザの下腹部に対向する超音波センサ１２を選択する。
　ステップＳ８３において、駆動部１４は、選択部１３により選択された超音波センサ１２を使用してユーザの腹部厚を測定するために、選択部１３により選択された超音波センサ１２を駆動する。
　ステップＳ８４において、選択された超音波センサ１２はユーザに対して超音波測定を行う。例えば、超音波センサ１２は、ユーザに対して超音波を放射し、超音波の反射波を検出し、反射波の強度を示す超音波検出信号を生成する。
　ステップＳ８５において、腹部厚推定部１５は、超音波センサ１２により出力される超音波検出信号に基づいてユーザの腹部厚を推定する。例えば、腹部厚推定部１５は、超音波検出信号に含まれる２つの強度ピーク間の時間差を算出し、算出した時間差からユーザの腹部厚を算出する。２つの強度ピークはユーザの腹部の背面及び前面に起因して生じるものである。
　ステップＳ８６において、出力部１６は、腹部厚推定部１５により得られた腹部厚の推定値を腹部厚の測定結果として出力する。例えば、出力部１６は腹部厚の測定結果を表示装置に表示する。
　［効果］
　腹部厚測定装置１０は、浴槽１９内でのユーザの下腹部の位置を検出し、ユーザの下腹部の位置を示す位置情報を生成する位置検出部１１と、浴槽１９の底部に設けられた複数の超音波センサ１２と、位置情報に基づいて超音波センサ１２の中から腹部厚測定に使用する超音波センサ１２を選択する選択部１３と、選択された超音波センサ１２から出力される超音波検出信号に基づいてユーザの腹部厚を推定する腹部厚推定部１５と、を備える。当該構成を備える腹部厚測定装置１０は、入浴中のユーザの腹部厚を自動で測定することができる。ユーザの下腹部の位置を示す位置情報に基づいて超音波センサ１２を選択することは、ユーザの腹部厚を測定するのに適した超音波センサ１２を選択することを可能にし、すなわち、ユーザの腹部厚をより正確に測定することを可能にする。
　位置検出部１１は、浴槽１９の底部に設けられ、各々が浴槽１９の底部とユーザとの間の距離を測定して距離測定信号を生成する複数の距離センサ１１１と、複数の距離センサ１１１から出力される距離測定信号に基づいてユーザの臀部の位置を推定することにより、浴槽１９内でのユーザの下腹部の位置を推定する位置推定部１１３と、を備えてよい。浴槽１９の底部に設けられた距離センサ１１１を使用することにより、浴槽１９内でのユーザの臀部の位置を容易に特定することが可能である。その結果、浴槽１９内でのユーザの下腹部の位置をより正確に推定することが可能となる。
　超音波センサ１２のアレイは２つの距離センサアレイ１１２間に位置する。２つの距離センサアレイ１１２を使用することにより、ユーザの体が浴槽１９の短手方向に関して中央に位置しているか浴槽１９のいずれかの側面に寄っているかを判断することが可能となる。これは、ユーザの体が浴槽１９の短手方向に関して中央に位置しているときに腹部厚を測定することを可能にする。ユーザの体が浴槽１９の短手方向に関して中央に位置しているときに腹部厚を測定することにより、腹部厚をより正確に測定することが可能になる。
　腹部厚推定部１５は、選択された超音波センサ１２から出力される超音波検出信号における強度が所定の閾値を超える部分に対してピーク検出を行い、ピーク検出により得られた２つのピーク間の時間差を算出し、算出した時間差からユーザの腹部厚を算出する。閾値処理によりピーク検出を行う範囲を限定することにより、処理負荷を低減することが可能となる。
　（変形例）
　上述した実施形態では、腹部厚測定装置１０はユーザの腹部厚の測定結果を単に出力する。ユーザの腹部厚の測定結果はユーザの腹部厚の変化を観測可能とするために記録されてもよい。
　図９は、本発明の一実施形態に係る腹部厚測定装置９０を概略的に示している。図９において図１に示した部分と同じ部分に同じ参照符号を付して、それらについての説明を省略する。図９に示すように、腹部厚測定装置９０は、位置検出部１１、複数の超音波センサ１２を含む超音波センサアレイ、選択部１３、駆動部１４、腹部厚推定部１５、出力部１６、記憶部９１、及び判定部９２を備える。すなわち、腹部厚測定装置９０は、図１に示した腹部厚測定装置１０に記憶部９１及び判定部９２を追加したものに相当する。判定部９２は図７に示したプロセッサ７１１により実施されてよく、記憶部９１は図７に示したストレージデバイス７１４により実施されてよい。
　記憶部９１は、腹部厚推定部１５により得られた腹部厚の測定値を記憶する。ユーザが入浴するたびに腹部厚の測定値が得られ、記憶部９１に記憶される。ユーザが毎日入浴する場合、毎日の腹部厚測定値が記憶部９１に記憶される。
　判定部９２は、記憶部９１に記憶されている所定の時間期間に得られた腹部厚測定値に基づいて所定の時間期間におけるユーザの腹部厚の変化が増加傾向を示すか否かを判定する。例えば、判定部９２は、１日当たりの腹部厚の増加が所定の閾値を超えるときに、所定の時間期間におけるユーザの腹部厚の変化が増加傾向を示すと判定し、１日当たりの腹部厚の増加が所定の閾値を下回るときに、所定の時間期間におけるユーザの腹部厚の変化が増加傾向を示さないと判定する。判定部９２は、短期間（例えば３日間、４日間、５日間など）における腹部厚の変化が増加傾向を示すと判定した場合、ユーザが便秘である可能性があると認識する。判定部９２は、長期間（例えば１ヶ月、３ヶ月、６ヶ月など）における腹部厚の変化が増加傾向を示すと判定した場合、ユーザが太りつつあると認識する。
　出力部１６は、短期間における腹部厚の変化が増加傾向を示すと判定した場合に、ユーザが便秘である可能性があることを示す通知を出力してよい。出力部１６は、長期間における腹部厚の変化が増加傾向を示すと判定した場合に、ユーザが太りつつあることを示す通知を出力してよい。例えば、出力部１６は通知を表示装置に表示してもよい。出力部１６はユーザ又はユーザの介助者が使用する端末（例えばスマートフォン）に通知を送信してもよい。
　腹部厚測定装置９０によれば、ユーザ又はユーザの介助者がユーザの便秘の可能性を認識することが可能となる。また、腹部厚測定装置９０によれば、ユーザ又はユーザの介助者にユーザの肥満について注意喚起することが可能となる。
　上述した実施形態では、位置検出部１１が、浴槽１９内でのユーザの下腹部の位置を検出し、浴槽１９内でのユーザの下腹部の検出位置を示す位置情報を出力し、選択部１３が位置情報に基づいて測定に使用する超音波センサ１２を選択する。検出対象となる身体部位は、下腹部に限らず、下腹部との位置関係が定まっている身体部位（例えば臀部又は肩など）であってもよい。
　位置検出部１１が出力する位置情報は、浴槽１９内でのユーザの腹部又は臀部の検出位置を示す情報に限定されない。浴槽１９内でのユーザの所定の身体部位の位置を示す位置情報は、超音波センサ１２の中からユーザの腹部厚を測定するために適した超音波センサ１２を選択可能とする情報であれば何でもよい。
　例えば、位置検出部１１は最も短い距離を示す距離測定信号を出力した距離センサ１１１の識別子を示す情報を位置情報として出力してよい。この場合、選択部１３は、距離センサ１１１の識別子である第１識別子と超音波センサ１２の識別子である第２識別子とを対応付けた参照情報を保持してよい。選択部１３は、位置検出部１１から受け取った位置情報により示される識別子で参照情報を参照し、位置検出部１１から受け取った情報により示される識別子に一致する第１識別子に関連付けられている第２識別子を特定し、第２識別子に対応する超音波センサ１２を選択する。
　図１０に示す例では、１０個の距離センサ１１１－１～１１１－１０が浴槽１９の底部に浴槽１９の長手方向に配列され、５個の超音波センサ１２－１～１２－５が浴槽１９の底部に浴槽１９の長手方向に配列されている。図１０に示す配置に使用される参照情報では、例えば、距離センサ１１１－１、１１１－２の識別子が超音波センサ１２－１の識別子に関連付けられ、距離センサ１１１－３、１１１－４の識別子が超音波センサ１２－２の識別子に関連付けられ、距離センサ１１１－５、１１１－６の識別子が超音波センサ１２－３の識別子に関連付けられ、距離センサ１１１－７、１１１－８の識別子が超音波センサ１２－４の識別子に関連付けられ、距離センサ１１１－９、１１１－１０の識別子が超音波センサ１２－５の識別子に関連付けられる。
　距離センサ１１１－３又は１１１－４が最も短い距離を示す距離測定信号を出力する場合、位置推定部１１３は距離センサ１１１－３又は１１１－４の識別子を示す位置情報を出力し、選択部１３は位置推定部１１３から受け取った位置情報に応答して超音波センサ１２－２を選択する。距離センサ１１１－３、１１１－４、１１１－５がともにゼロの距離を示す距離測定信号を出力する場合、位置推定部１１３は、それらの中間の距離センサ１１１－４の識別子を示す位置情報を出力してよい。距離センサ１１１－４、１１１－５がともにゼロの距離を示す距離測定信号を出力する場合において、位置推定部１１３は、距離センサ１１１－３により得られた距離測定値が距離センサ１１１－６により得られた距離測定値よりも短ければ、距離センサ１１１－４の識別子を示す情報を出力し、距離センサ１１１－３により得られた距離測定値が距離センサ１１１－６により得られた距離測定値よりも長ければ、距離センサ１１１－５の識別子を示す情報を出力してよい。
　上述した実施形態では、位置検出部１１は、超音波センサ１２とは別個に設けられる距離センサ１１１を含む。他の実施形態では、位置検出部１１は、距離センサ１１１に代えて、超音波センサ１２を利用してもよい。すなわち、超音波センサ１２は、ユーザの下腹部の位置の検出とユーザの腹部厚の測定の両方に使用されてよい。この場合、超音波センサ１２のアレイは、ユーザが入浴しているときにユーザの下腹部及び臀部が位置する可能性のある領域に配置され得る。超音波センサ１２を使用して浴槽１９の底部とユーザとの間の距離を測定する場合、各超音波センサ１２から出力される超音波検出信号は位置推定部１１３に入力され、位置推定部１１３は、図６に示すように超音波が放射された時刻Ｔ０と１番目のピークが生じた時刻Ｔ１との間の時間差を算出し、算出した時間差から浴槽１９の底部とユーザとの間の距離を算出する。なお、複数の超音波センサ１２を同時に駆動すると、ある超音波センサ１２は他の超音波センサ１２が放射した超音波の反射波も検出してしまうため、距離をうまく測定することができない。このため、位置検出部１１は超音波センサ１２を順次に駆動してよい。
　上述した実施形態では、腹部厚測定装置（例えば腹部厚測定装置１０）は浴槽１９に適用される。一実施形態では、腹部厚測定装置は浴槽１９をさらに備えてもよい。この実施形態によれば、入浴時にユーザの腹部厚を自動的に測定することができる浴槽が提供される。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要素から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成が発明として抽出され得る。
　１０  …腹部厚測定装置
　１１  …位置検出部
　１１１…距離センサ
　１１２…距離センサアレイ
　１１３…位置推定部
　１２  …超音波センサ
　１３  …選択部
　１４  …駆動部
　１５  …腹部厚推定部
　１６  …出力部
　１９  …浴槽
　７１  …コンピュータ
　７１１…プロセッサ
　７１２…メモリ
　７１３…ＲＡＭ
　７１４…ストレージデバイス
　７１５…入出力インタフェース
　７２  …距離センサ
　７３  …超音波センサ
　７４  …表示装置
 

Claims (8)

  1. 　浴槽内でのユーザの所定の身体部位の位置を検出して位置情報を生成する位置検出部と、
    　前記浴槽の底部に設けられ、超音波を放射し、前記超音波の反射波を検出して超音波検出信号を生成する複数の超音波センサと、
    　前記位置情報に基づいて前記複数の超音波センサの中から測定に使用する超音波センサを選択する選択部と、
    　前記選択された超音波センサから出力される超音波検出信号に基づいて前記ユーザの腹部厚を推定する腹部厚推定部と、
    　を備える腹部厚測定装置。
  2. 　前記位置検出部は、
    　前記浴槽の前記底部に設けられ、前記浴槽の前記底部と前記ユーザとの間の距離を測定して距離測定信号を生成する複数の距離センサと、
    　前記複数の距離センサから出力される距離測定信号に基づいて前記ユーザの臀部の位置を推定することにより、前記浴槽内での前記ユーザの前記所定の身体部位である腹部の位置を推定する位置推定部と、
    　を備える、
    　請求項１に記載の腹部厚測定装置。
  3. 　前記複数の超音波センサが所定の軸に沿って配列されてなる超音波センサアレイは、前記複数の距離センサに含まれる複数の第１の距離センサが前記所定の軸に沿って配列されてなる第１の距離センサアレイと前記複数の距離センサに含まれる複数の第２の距離センサが前記所定の軸に沿って配列されてなる第２の距離センサアレイとの間に位置する、
    　請求項２に記載の腹部厚測定装置。
  4. 　前記選択部は、前記複数の超音波センサの中から前記ユーザの腹部に対向する超音波センサを前記測定に使用する超音波センサとして選択する、
    　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の腹部厚測定装置。
  5. 　前記腹部厚推定部は、前記選択された超音波センサから出力される前記超音波検出信号における強度が所定の閾値を超える部分に対してピーク検出を行い、前記ピーク検出により得られた２つのピーク間の時間差を算出し、前記算出した時間差から前記ユーザの前記腹部厚を算出する、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の腹部厚測定装置。
  6. 　前記腹部厚推定部により得られる前記腹部厚の推定値を前記腹部厚の測定値として記憶する記憶部と、
    　前記記憶部に記憶されている所定の時間期間における複数の測定値に基づいて、前記所定の時間期間における前記腹部厚の変化が増加傾向を示すか否かを判定する判定部と、
    　前記所定の時間期間における前記腹部厚の前記変化が前記増加傾向を示すと前記判定部が判定したことに応答して通知を出力する出力部と、
    　をさらに備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の腹部厚測定装置。
  7. 　前記浴槽をさらに備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の腹部厚測定装置。
  8. 　浴槽内でのユーザの所定の身体部位の位置を検出して位置情報を生成することと、
    　前記位置情報に基づいて、前記浴槽の底部に設けられ、超音波を放射し、前記超音波の反射波を検出して超音波検出信号を生成する複数の超音波センサの中から測定に使用する超音波センサを選択することと、
    　前記選択された超音波センサから出力される超音波検出信号に基づいて前記ユーザの腹部厚を推定することと、
    　を備える腹部厚測定方法。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0172190U (ja) * 1987-10-30 1989-05-15
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