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人の動作状態監視方法および装置

国内特許コード P04A005822
整理番号 NUBIC-2002000042
掲載日 2005年2月1日
出願番号 特願2002-247874
公開番号 特開2004-081632
登録番号 特許第4214259号
出願日 平成14年8月27日(2002.8.27)
公開日 平成16年3月18日(2004.3.18)
登録日 平成20年11月14日(2008.11.14)
発明者
  • 杉本 隆夫
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 人の動作状態監視方法および装置
発明の概要

【課題】静的状態か動的状態か、安定状態か危険状態か、さらに静的、動的の内容を精度よく自動的に判定することで、信頼性の高い動作状態監視システムを実現する。
【解決手段】加速度計で加速度を計測し、所定時間における各方向の加速度の変化の大きさにより静的状態か動的状態かを判定し、動的状態ではさらに加速度の変化の大きさにより安定状態か危険状態かを判定する。各方向の加速度の値により静的状態の姿勢を判定し、加速度の変化の大きさから波形解析により動的状態の動作状況を判定する。
【効果】高齢者等が安心して自由に行動でき、いざというときには、迅速な救援活動がなされ、介護者の負担が著しく軽減される。
【選択図】  図4

従来技術、競合技術の概要
少子高齢化が急速に進み、特に高齢者の介護は社会問題化している。要介護者の中には、外出すると行方不明になったり、急に倒れたりするおそれがあるため、外出時には付添いの必要な人達がいる。また、今は介護不要でも、身体の衰え等により自由な行動に自信が持てず、家に引きこもりがちな人達もいる。後者は要介護予備軍ともいわれ、近い将来、介護負担増大につながる人達である。
【0003】
このような人達が一人で外出し自由に行動できるようにして、生きる喜びを持たせ、特に後者の人達が再び社会に貢献できるようにすることは社会的な責務である。そのためには、人の動作状態を、プライバシーを保護しつつ監視し、危険な状態が予測され、あるいは危険な状態になったとき、直ちに救援に駆けつけることのできるシステムが必要である。
【0004】
そのシステムは従来から提案され、人体に装着してその人の動作状態を監視するためのセンサとしては、加速度計を使用したものが知られている。
日本機械学会誌 1996.1 Vol.101 No.950 p14~16には、人体の腰部に2軸加速度センサを装着して、人の体軸方向および前後方向の加速度変化から、その人が立っているか、座っているか、臥しているか、歩行しているか、電車、自動車、自転車に乗車しているか等を判定することが示されている。
また特開平10-295649号公報には、3軸加速度センサを装着して、上下方向、前後方向、横方向の直交3軸の加速度変化から、歩行、走行、立位静止、転倒の各状態を判定することが示されている。
産業上の利用分野
本発明は、人体にセンサを装着して、その人が静的状態にあるか動的状態にあるか、また危険状態にあるか安定状態にあるかを、さらにそれぞれの具体的状態を、より高精度に自動的に判定するための方法および装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 測定軸であるX軸とY軸を備える2軸の重力加速度計を、X軸方向が体の前後を貫く方向、Y軸方向が体の上下を貫く方向となるように人体に装着して、当該人の動作状態を監視する方法であって、
重力加速度計から得られるX軸方向とY軸方向の加速度の変化の大きさによって静的状態であるか動的状態であるかを判定し、
動的状態と判定されたときは、さらにX軸方向の加速度の変化の大きさによって安定状態であるか危険状態であるかを判定することを特徴とする人の動作状態監視方法。
【請求項2】 測定軸であるX軸、Y軸およびZ軸を備える3軸の重力加速度計を、X軸方向が体の前後を貫く方向、Y軸方向が体の上下を貫く方向、Z軸方向が体の左右方向となるように人体に装着して、当該人の動作状態を監視する方法であって、
重力加速度計から得られるX軸方向とY軸方向の加速度の変化の大きさによって静的状態であるか動的状態であるかを判定し、
動的状態と判定されたときは、さらにX軸方向の加速度の変化の大きさによって安定状態であるか危険状態であるかを判定するとともに、各測定軸の加速度の変化の大きさから人体の転倒方向を推定することを特徴とする人の動作状態監視方法。
【請求項3】 静的状態と判定されたときは、さらにX軸方向とY軸方向の加速度の値から静的状態の姿勢を判定し、
動的状態と判定されたときは、さらにX軸方向とY軸方向の加速度の変化の大きさから高速フーリエ変換法を用いた波形解析により動作状況を判定することを特徴とする請求項1または2記載の人の動作状態監視方法。
【請求項4】 人体に装着される端末機と、監視センターに設置される監視機と、端末機から監視機への無線通信手段からなり、
端末機は、測定軸であるX軸とY軸を備えるとともにX軸方向が体の前後を貫く方向、Y軸方向が体の上下を貫く方向となるように装着されて各測定軸方向の加速度を測定する2軸の重力加速度計と、計測結果の送信手段とを有し、
監視機は、端末機からの受信手段と、X軸方向とY軸方向の加速度の変化の大きさによって静的状態であるか動的状態であるかを判定する機構、およびX軸方向の加速度の変化の大きさによって安定状態であるか危険状態であるかを判定する機構を有することを特徴とする人の動作状態監視装置。
【請求項5】 人体に装着される端末機と、監視センターに設置される監視機と、端末機から監視機への無線通信手段からなり、
端末機は、測定軸であるX軸とY軸を備えるとともにX軸方向が体の前後を貫く方向、Y軸方向が体の上下を貫く方向となるように装着されて各測定軸方向の加速度を測定する2軸の重力加速度計と、計測結果を解析する携帯端末と、解析結果の送信手段とを有し、
監視機は、端末機からの受信手段とホストコンピュータを有し、携帯端末とホストコンピュータが分担して、X軸方向とY軸方向の加速度の変化の大きさによって静的状態であるか動的状態であるかを判定する機構、およびX軸方向の加速度の変化の大きさによって安定状態であるか危険状態であるかを判定する機構を有することを特徴とする人の動作状態監視装置。
【請求項6】 2軸の重力加速度計に代えて、測定軸であるX軸、Y軸およびZ軸を備えるとともにX軸方向が体の前後を貫く方向、Y軸方向が体の上下を貫く方向、Z軸方向が体の左右方向となるように装着されて各測定軸方向の加速度を測定する3軸の重力加速度計を有し、
端末機が、各測定軸から得られる加速度の変化の大きさから人体の転倒方向を推定する機構をさらに有することを特徴とする請求項4または5記載の人の動作状態監視装置。
【請求項7】 さらに加速度の値から静的状態の姿勢を判定する機構、および加速度の変化の大きさから波形解析により動的状態の動作状況を判定する機構を有することを特徴とする請求項4~6のいずれか1項に記載の人の動作状態監視装置。
産業区分
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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