JP6905920B2 - Biometric information detector and control method of biometric information detector - Google Patents
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Description
本発明は、生体情報検出装置、及び生体情報検出装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a biometric information detection device and a control method for the biometric information detection device.
独居の高齢者の日々の活動状況や健康状態を見守り、異常が生じたと判断された場合にご家族に通知するといった高齢者のサポートシステムが考えられている。この種のシステムには、マイクロ波センサーを用いて、被験者(対象者に相当)である高齢者の体動、心拍(脈波に相当)、及び呼吸を検出する安否監視装置を用いたものが提案されている(例えば、特許文献1)。
この特許文献1には、体動数、心拍数、及び呼吸数に基づいて、マイクロ波センサーと被検者との間のおおよその距離を特定し、距離に応じて安否を特定するために体動数に対して設定される閾値を変動させることが記載されている。
A support system for the elderly, such as monitoring the daily activity status and health status of the elderly living alone and notifying their families when it is determined that an abnormality has occurred, is being considered. This type of system uses a safety monitoring device that uses a microwave sensor to detect the body movements, heartbeat (corresponding to pulse waves), and respiration of the elderly subject (corresponding to the subject). It has been proposed (for example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, the body is used to specify the approximate distance between the microwave sensor and the subject based on the body movement rate, heart rate, and respiratory rate, and to specify the safety according to the distance. It is described that the threshold value set for the respiration rate is changed.
複数種類の生体情報を検出可能なマイクロ波センサーを用いることで、効率良く被験者の複数種類の生体情報(体動、呼吸及び脈波)を検出できる。
しかし、マイクロ波センサーによる体動、呼吸及び脈波の検出精度は、被験者との間の距離によって変動する。このため、特許文献1の構成の場合、呼吸及び脈波から生体の状態を高精度に判定できない制約が生じたり、呼吸及び脈波等から特定される距離の誤差が大きくなり、体動数からの判定精度も低くなるおそれが生じる。
そこで、本発明は、複数種類の生体情報を検出可能なセンサーを用いながら、生体の状態の判定精度を向上し易くすることを目的とする。
By using a microwave sensor capable of detecting a plurality of types of biological information, it is possible to efficiently detect a plurality of types of biological information (body movement, respiration and pulse wave) of a subject.
However, the accuracy of body movement, respiration, and pulse wave detection by the microwave sensor varies depending on the distance to the subject. Therefore, in the case of the configuration of Patent Document 1, there is a restriction that the state of the living body cannot be determined with high accuracy from the respiration and the pulse wave, and the error of the distance specified from the respiration and the pulse wave becomes large, and the error of the distance specified from the respiration and the pulse wave becomes large. There is a risk that the determination accuracy of
Therefore, an object of the present invention is to facilitate improving the accuracy of determining the state of a living body while using a sensor capable of detecting a plurality of types of biological information.
上記目的を達成するために、本発明の生体情報検出装置は、測定対象となる生体に関する複数種類の生体情報を特定可能な情報であって、且つ、前記生体との間の距離を特定可能な情報を検出可能なセンサーと、前記センサーを利用して前記距離を特定し、特定した前記距離に応じて、前記複数種類の生体情報の中から生体情報を選択し、選択した前記生体情報に基づいて前記生体の状態を判定する情報処理部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the biological information detection device of the present invention is information capable of specifying a plurality of types of biological information regarding a living body to be measured, and can also specify a distance to the living body. A sensor capable of detecting information and the distance are specified by using the sensor, bioinformation is selected from the plurality of types of biometric information according to the specified distance, and the biometric information is based on the selected biometric information. It is characterized by including an information processing unit for determining the state of the living body.
上記構成において、前記センサーは、前記複数種類の生体情報として、前記生体の動きに対応する情報を検出し、前記情報処理部は、特定した前記距離が長い程、特定対象の生体情報として、前記動きに対応する振幅が大きい側の生体情報を優先して選択してもよい。 In the above configuration, the sensor detects information corresponding to the movement of the living body as the plurality of types of biological information, and the information processing unit uses the longer the specified distance as the biological information of the specific target. Biological information on the side having a large amplitude corresponding to movement may be preferentially selected.
また、上記構成において、前記複数種類の生体情報は、前記生体の体動、呼吸、及び脈のいずれか複数を含み、前記情報処理部は、前記距離が、前記脈の検出に適した距離を超える場合は、前記脈よりも振幅が大きい範囲を含む前記呼吸及び前記体動の少なくともいずれかを選択し、前記呼吸の検出に適した距離を超える場合は、前記呼吸よりも振幅が大きい範囲を含む前記体動を選択してもよい。 Further, in the above configuration, the plurality of types of biological information include any one or more of the body movement, respiration, and pulse of the living body, and the information processing unit determines that the distance is suitable for detecting the pulse. If it exceeds, at least one of the respiration and the body movement including the range having a larger amplitude than the pulse is selected, and if it exceeds the distance suitable for detecting the respiration, the range having a larger amplitude than the respiration is selected. The body movement including may be selected.
また、上記構成において、前記情報処理部は、前記センサーを利用して複数人の生体の生体情報が取得された場合、測定対象となる生体を特定する特定処理を実行し、この特定処理の特定結果に基づいて、測定対象となる生体の生体情報を特定してもよい。 Further, in the above configuration, when the biometric information of a plurality of living organisms is acquired by using the sensor, the information processing unit executes a specific process for identifying a biological body to be measured, and specifies the specific process. Based on the result, the biological information of the living body to be measured may be specified.
また、上記構成において、前記特定処理は、測定対象となる生体の位置を特定する処理、測定対象となる生体が存在する可能性が高い位置に生体が存在することを検出する処理の少なくともいずれかでもよい。 Further, in the above configuration, the specific process is at least one of a process of specifying the position of the living body to be measured and a process of detecting the existence of the living body at a position where the living body to be measured is likely to exist. But it may be.
また、上記構成において、前記情報処理部は、測定対象となる生体の生体情報を特定した後、その生体情報を、前記測定対象となる生体の過去の生体情報と比較し、比較結果に応じて、前記生体の状態を判定する処理を選択的に実行してもよい。
また、上記構成において、前記センサーは、マイクロ波センサーでもよい。
Further, in the above configuration, the information processing unit identifies the biological information of the living body to be measured, compares the biological information with the past biological information of the living body to be measured, and responds according to the comparison result. , The process of determining the state of the living body may be selectively executed.
Further, in the above configuration, the sensor may be a microwave sensor.
また、本発明は、測定対象となる生体に関する複数種類の生体情報を特定可能な情報であって、且つ、前記生体との間の距離を特定可能な情報を検出可能なセンサーと、前記情報を処理する情報処理部とを備える生体情報検出装置の制御方法であって、前記センサーを利用して前記距離を特定し、特定した前記距離に応じて、前記複数種類の生体情報の中から生体情報を選択し、選択した前記生体情報に基づいて前記生体の状態を判定することを特徴とする。 Further, the present invention uses a sensor capable of identifying a plurality of types of biological information regarding a living body to be measured and information capable of specifying a distance from the living body, and the information. A control method for a biometric information detection device including an information processing unit for processing, wherein the distance is specified by using the sensor, and biometric information is selected from a plurality of types of biometric information according to the specified distance. Is selected, and the state of the living body is determined based on the selected biometric information.
本発明によれば、複数種類の生体情報を検出可能なセンサーを用いながら、生体の状態の判定精度を向上し易くなる。 According to the present invention, it becomes easy to improve the accuracy of determining the state of a living body while using a sensor capable of detecting a plurality of types of biological information.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係る生体情報検出装置10のブロック図である。
この生体情報検出装置10は、測定対象者2(被験者、見守り対象者に相当)の生体情報を検出し、検出した生体情報に基づいて測定対象者2の状態を判定する装置である。本実施形態では、測定対象者2が高齢者である。なお、測定対象者2は、高齢者に限定されず、また、人間以外の生体でもよい。
図1に示すように、生体情報検出装置10は、電波の一種であるマイクロ波を出射し、測定対象者2から反射した反射波を検出するマイクロ波センサー11(マイクロ波ドップラーセンサーとも称する)を備えている。この生体情報検出装置10は、マイクロ波センサー11によって検出された情報を処理することによって、測定対象者2の生体情報を検出等する情報処理部21を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of the biological
The biological
As shown in FIG. 1, the biological
マイクロ波センサー11は、マイクロ波を出射するマイクロ波発信器、マイクロ波の反射波を受信するマイクロ波受信器、及びマイクロ波復調器を備え、マイクロ波復調器からセンサー検出結果を示すアナログ信号を出力する。このアナログの信号出力は、信号処理部12、及びAD変換部13によって、帯域制限されると共にデジタル信号化される。信号処理部12は、入力信号を増幅するアンプ、及び後段の処理に必要な周波数帯を抽出するフィルタ等で構成される。また、マイクロ波センサー11は、センサー制御部14によって出射タイミング等が制御される。
The
例えば、マイクロ波発信器は、周波数約24[GHz]のマイクロ波を出射する。マイクロ波は、その一部が測定対象者2の体表で反射され、他の一部が測定対象者2の呼吸筋や心筋等で反射され、マイクロ波受信器で受信される。なお、周波数は24[GHz]に限定されない。
反射波は、ドップラー効果により、測定対象者2の複数部位の動き(振動を含む)に応じて周波数が変化する。このため、反射波は、測定対象者2の四肢等の比較的大きな部位の動き(体動)に対応する反射波(体動波に相当)、測定対象者2の呼吸筋等の呼吸の動きに対応する反射波(呼吸波)、及び測定対象者2の心筋等の脈動箇所の動き(脈動)に対応する反射波(脈波)を含んでいる。
For example, a microwave transmitter emits microwaves having a frequency of about 24 [GHz]. A part of the microwave is reflected on the body surface of the
Due to the Doppler effect, the frequency of the reflected wave changes according to the movement (including vibration) of a plurality of parts of the
マイクロ波受信器は、反射されたマイクロ波を受信し、この受信したマイクロ波を示す出力信号を出力する。マイクロ波復調器は、マイクロ波発信器から入力したマイクロ波を示す信号とマイクロ波受信器の出力信号とに基づいて、マイクロ波ドップラシフト信号を出力する。マイクロ波ドップラシフト信号は、体動波、呼吸波、及び脈波を含む信号である。本実施形態では、情報処理部21が、マイクロ波ドップラシフト信号から体動、呼吸、及び脈(脈動、脈拍とも称する)からなる三種類の生体情報を検出する機能を有している。
The microwave receiver receives the reflected microwave and outputs an output signal indicating the received microwave. The microwave demodulator outputs a microwave Doppler shift signal based on the signal indicating the microwave input from the microwave transmitter and the output signal of the microwave receiver. The microwave Doppler shift signal is a signal including a body motion wave, a respiratory wave, and a pulse wave. In the present embodiment, the
また、マイクロ波を用いて対象物の距離を測定する距離測定技術が知られており、例えば、パルス・ドップラー方式、及びFMCW方式等がある。本構成では、情報処理部21が、マイクロ波センサー11からの信号に基づいて測定対象者2との距離を検出する機能も有している。
Further, a distance measurement technique for measuring the distance of an object using microwaves is known, and examples thereof include a pulse Doppler method and an FMCW method. In this configuration, the
つまり、本実施形態において、マイクロ波センサー11は、測定対象者2の体動、呼吸、及び脈を特定可能な情報であって、且つ、測定対象者2との間の距離を特定可能な情報である反射波を検出するセンサーとして使用される。したがって、1種類のセンサーで効率良く多数の情報(体動、呼吸、脈、及び距離)を特定可能であり、多数のセンサーを使用する場合と比べて構成を簡易化及び小型化し易くなる。
That is, in the present embodiment, the
情報処理部21は、デジタル処理回路(例えばDSP)で構成され、図1には機能構成を示している。なお、情報処理部21の各部はソフトウェア、又はハードウェアのいずれで構成してもよい。
図1に示すように、情報処理部21は、AD変換部13から出力されるデジタル信号から、距離、及び生体情報(体動、呼吸、及び脈)の検出に必要なデータを取得する情報取得部22を有する。情報取得部22は、例えば、フィルタ処理と、高速フーリエ変換(FFT)を行うことによって、距離、体動、呼吸、及び脈のそれぞれの周波数帯のデータを特定し、抽出する。取得された各データは、後述する距離検出部23、体動検出部24、呼吸検出部25、及び脈検出部26のそれぞれに出力される。
The
As shown in FIG. 1, the
距離検出部23は、パルス・ドップラー方式等の公知の距離測定方式を用いて、測定対象者2と生体情報検出装置10との間の距離を検出する。距離検出部23の検出結果は、情報処理部21内の状態判定部27及び判断部28に出力される。
体動検出部24は、体動波に基づいて単位時間当たりの体を動かした回数である体動数を検出する。呼吸検出部25は、呼吸波に基づいて単位時間当たりの呼吸の回数である呼吸数を検出する。また、脈検出部26は、脈波に基づいて単位時間当たりの脈の回数である脈拍数(脈動数とも称する)を検出する。体動、呼吸、脈の検出方法は公知の方法を広く適用可能である。
The
The body
一般的に、脈動よりも呼吸の方が大きい動きであり、呼吸よりも体動の方が大きい動きである。この動きの量の違いにより、体動、呼吸、及び脈の中では体動の検出可能距離が最も長くなる。なお、検出可能距離は十分な精度で検出できる距離である。 In general, breathing is a larger movement than pulsation, and body movement is a larger movement than breathing. This difference in the amount of movement results in the longest detectable distance of body movement in body movement, respiration, and pulse. The detectable distance is a distance that can be detected with sufficient accuracy.
本構成では、判断部28が、測定対象者2とマイクロ波センサー11との間の距離に応じて、複数の生体情報の中から高精度に検出可能な生体情報を選択し、この判断結果に応じて切替部29を制御する選択処理を行う。
切替部29は、判断部28の指示の下、体動検出部24、呼吸検出部25、及び脈検出部26のうちのいずれかの検出結果を、状態判定部27に出力するかを切り替える切替処理を行う。このため、判断部28が選択した生体情報だけが、状態判定部27に出力される。
In this configuration, the
Under the instruction of the
判断部28は、図2に示す判断テーブル28Tを参照することによって、距離に応じて、高精度に検出可能な生体情報を選択する。この判断テーブル28Tは、距離が値0から値Y未満の近距離の場合に、体動、呼吸、及び脈を選択させ、距離が値Yから値Z未満の中距離の場合に、体動、及び呼吸を選択させ、距離が値Zを超える遠距離の場合に、体動を選択させる情報である。つまり、判断テーブル28Tは、距離が長い程、振幅が大きい側の生体情報(体動、呼吸等であり、本実施形態では、振動数が低い側の生体情報でもある)を優先して選択させる情報である。
値Yは、脈の検出に適さず、呼吸(及び体動)の検出に適した距離の下限値に設定され、値Zは、呼吸の検出に適さず、体動の検出に適した距離の下限値に設定される。値Y、Zは適宜に変更してもよい。
The
The value Y is set to the lower limit of the distance suitable for detecting respiration (and body movement), which is not suitable for detecting pulse, and the value Z is the distance suitable for detecting body movement, which is not suitable for detecting respiration. Set to the lower limit. The values Y and Z may be changed as appropriate.
状態判定部27は、この状態判定部27に入力された生体情報に基づいて、測定対象者2の状態(例えば健康か否か、異常が無いか否か等)を判定する。状態判定部27の判定結果は、不図示の報知装置によって、測定対象者2の介護者等に報知可能であり、少なくとも測定対象者2の状態が報知すべき状態の場合はその旨が報知される。なお、報知装置は、公知の報知機能を有する構成を広く適用可能である。
The
図3は生体情報検出装置10の動作を示すフローチャートである。なお、生体情報検出装置10の各部は、情報処理部21によって中枢的に制御されている。
まず、生体情報検出装置10は、センサー制御部14によってマイクロ波センサー11からマイクロ波を出射し(ステップS1)、マイクロ波センサー11に、測定対象者2からのドップラシフトした反射波を受信させる(ステップS2)。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the biological
First, the biological
次に、生体情報検出装置10は、情報処理部21の情報取得部22によって、距離、及び生体情報(体動、呼吸、及び脈)のそれぞれの周波数帯のデータを抽出する(ステップS3)。そして、生体情報検出装置10は、距離検出部23、体動検出部24、呼吸検出部25、及び脈検出部26によって、距離、及び生体情報(体動、呼吸、及び脈)のそれぞれを検出する(ステップS4)。
Next, the biological
この生体情報検出装置10は、測定対象者2の状態を継続して監視するため、マイクロ波の出射は継続され、距離、及び生体情報(体動、呼吸、及び脈)のそれぞれの検出も継続される。また、高齢者の健康等を見守る観点から、距離、及び生体情報(体動、呼吸、及び脈)をほぼリアルタイムで検出することが好ましい。
Since the biological
生体情報検出装置10は、距離検出部23の検出結果に基づいて検出範囲内に測定対象者2が存在する(図3中、「検出範囲内に測定対象者あり」)か否かを判定する(ステップS5)。例えば、距離を検出できない場合、検出範囲内に測定対象者2が存在しないと判定する。検出範囲内に測定対象者2が存在しない場合(ステップS5;NO)、生体情報検出装置10は、次のステップS6等の処理には移行せず、一旦、処理を終了する。このステップS5の処理は、測定対象者2自身、又は測定対象者2の介護者等が、測定対象者2が検出範囲内に存在することを生体情報検出装置10に通知する処理でもよい。
The biological
検出範囲内に測定対象者2が存在する場合(ステップS5;YES)、生体情報検出装置10は、判断部28及び切替部29によって、距離検出部23が検出した距離に応じて、体動、呼吸、及び脈の中のいずれかの生体情報を選択し(ステップS6)、選択した生体情報を状態判定部27に入力させる。状態判定部27は、生体情報が入力された場合に、その生体情報に基づいて測定対象者2の状態を判定する(ステップS7)。
When the
以上の動作により、状態判定部27には、検出した距離に応じて選択された生体情報が継続して入力され、例えば、検出した距離が変更しなければ、同じ生体情報が継続して入力され、検出した距離が変更すれば、変更後の距離に応じて選択された生体情報が入力される。これにより、状態判定部27は、高精度な生体情報に基づいて測定対象者2の状態を継続して判定可能である。
なお、選択した生体情報が検出できていない場合は、再度、距離の検出、又は測定対象者の有無の判定等からやり直すことが好ましい。
By the above operation, the biometric information selected according to the detected distance is continuously input to the
If the selected biometric information cannot be detected, it is preferable to start over from the detection of the distance or the determination of the presence or absence of the measurement target person.
図4は、この生体情報検出装置10を居室50内の測定対象者2の見守り(健康、安否等の状態判定)に使用する場合の構成例を示している。
居室50は、測定対象者2が居住する室であり、例えば、測定対象者2が利用する介護施設内の一室、又は、測定対象者2の自宅内の寝室である。居室50内にはベッド51があり、居室50の出入口53等がある。
マイクロ波センサー11は、ベッド51に近接して配置され、ベッド51上の測定対象者2の生体情報を検出可能である。また、図4中、マイクロ波センサー11から符号K1で示す境界までの領域は、脈を十分な精度で検出可能な範囲であり、符号K2で示す境界までの領域は、呼吸を十分な精度で検出可能な範囲である。また、この居室50内全体は、体動を十分な検出可能な範囲である。
FIG. 4 shows a configuration example when the biological
The
The
測定対象者2が符号Aを付した位置(境界K2よりも外側)の場合、生体情報検出装置10は、上記ステップS6にて、体動、呼吸、及び脈のうち、体動に対応する生体情報を選択し、選択した生体情報を状態判定部27に入力させる。
この場合、ステップS7において、状態判定部27は、十分な精度で検出可能な体動に対応する生体情報に基づいて測定対象者2の見守りを行う。具体的には、体動に基づいて、測定対象者2が居室50に在室するか否かの在室検出を行い、その検出結果を、不図示の報知装置によって測定対象者2の介護者等に報知する。なお、この見守りには、時間を考慮することが好ましい。例えば、就寝時間帯の場合に、この位置(境界K2よりも外側)に測定対象者2が長時間滞在した場合、就寝を促すべく異常の発生として報知することが好ましい。
When the
In this case, in step S7, the
測定対象者2が符号Bを付した位置(境界K1と境界K2との間)の場合、生体情報検出装置10は、上記ステップS6にて、体動、呼吸、及び脈のうち、体動及び呼吸の生体情報を選択し、選択した生体情報を状態判定部27に入力させる。
この場合、ステップS7において、状態判定部27は、十分な精度で検出し易い体動及び呼吸の生体情報に基づいて測定対象者2の見守りを行う。
具体的には、体動及び呼吸に基づいて、上記在室検出に加え、測定対象者2がベッド51から出た状態であること、呼吸が正常範囲か否かを検出し、検出結果を、不図示の報知装置によって測定対象者2の介護者等に報知する。例えば、就寝時間帯の場合に、この位置(境界K2よりも外側)に測定対象者2が長時間滞在した場合、又は呼吸が荒い(呼吸が就寝時より多い)場合、異常の発生として報知することが好ましい。
When the
In this case, in step S7, the
Specifically, based on the body movement and respiration, in addition to the above-mentioned occupancy detection, it is detected that the
測定対象者2が符号Cを付した位置(境界K1の内側)の場合、生体情報検出装置10は、上記ステップS6にて、体動、呼吸、及び脈に対応する生体情報を選択し、選択した生体情報を状態判定部27に入力させる。
この場合、ステップS7において、状態判定部27は、十分な精度で検出し易い体動、呼吸、及び脈に対応する生体情報に基づいて測定対象者2の見守りを行う。
具体的には、上記在室検出に加え、測定対象者2がベッド51にいる状態であること、呼吸及び脈が正常範囲か否かを検出し、検出結果を、不図示の報知装置によって測定対象者2の介護者等に報知する。例えば、呼吸及び脈に基づいて安眠状態か否かを判定(安眠推定、又は安眠モニターとも称する)することができ、長期に渡って安眠できていない場合、その旨を報知することが好ましい。
When the
In this case, in step S7, the
Specifically, in addition to the above-mentioned occupancy detection, it is detected that the
以上説明したように、本実施形態では、マイクロ波センサー11を利用して測定対象者2との間の距離を特定し、特定した距離に応じて、マイクロ波センサー11によって検出した情報から特定可能な複数種類の生体情報の中から生体情報を選択するので、その距離で高精度に検出し易い生体情報を選択できる。したがって、選択した生体情報に基づき測定対象者2の状態を判定することで、複数種類の生体情報を検出可能なマイクロ波センサー11を用いながら、測定対象者2の状態の判定精度を向上し易くなる。
As described above, in the present embodiment, the distance to the
また、情報処理部21は、特定した距離が長い程、動きに対応する振幅が大きい側の生体情報(体動、呼吸、及び脈の中の体動や呼吸等)を優先して選択する。このため、距離が遠いほど検出し難くなる振幅が小さい側の生体情報(例えば脈)を、距離が長い場合に選択する事態を避けることができる。
具体的には、情報処理部21は、特定した距離が、脈の検出に適した距離である値Y(図2)を超える場合は、脈よりも振幅が小さい範囲を含む呼吸及び体動の少なくともいずれかを選択し、呼吸の検出に適した距離である値Z(図2)を超える場合は、呼吸よりも振幅が小さい範囲を含む体動を選択する。これにより、高精度な生体情報を選択でき、測定対象者2の状態の判定精度を向上し易くなる。
Further, the
Specifically, when the specified distance exceeds the value Y (FIG. 2), which is a distance suitable for detecting the pulse, the
なお、本実施形態では、特定した距離が長い程、動きが相対的に大きい生体情報を優先して選択する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、距離が長い程、振動数が低い側の生体情報を選択した方が、相対的に高精度な生体情報を選択できる場合は、そのように選択してもよい。要は、センサー11の性能に合わせて、相対的に高精度に検出可能な生体情報を選択するようにすればよい。
In the present embodiment, the case where the biometric information having a relatively large movement is preferentially selected as the specified distance is longer has been described, but the present invention is not limited to this. For example, if it is possible to select biometric information with relatively high accuracy by selecting biometric information on the side where the frequency is lower as the distance is longer, such biometric information may be selected. In short, it is sufficient to select biometric information that can be detected with relatively high accuracy according to the performance of the
(第2実施形態)
図5は第2実施形態に係る生体情報検出装置10のブロック図である。
第2実施形態は、情報処理部21内の切替部29が、体動検出部24、呼吸検出部25、及び脈検出部26の前段にある点が、切替部29がこれら検出部24〜26の後段にある第1実施形態と異なっている。また、第2実施形態、及び後述する各実施形態において、第1実施形態と同様の構成は同一の符号を付して示している。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a block diagram of the biological
In the second embodiment, the switching
第2実施形態は、切替部29が、体動検出部24、呼吸検出部25、及び脈検出部26の前段にあるので、これら検出部24〜26のうち、判断部28の選択結果に対応する検出部だけが、生体情報の検出を行うことになる。これにより、演算量を低減し易くなる。つまり、第2実施形態は、演算量を低減させる場合に有利な構成である。なお、それ以外の点は、第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と同様の各種の効果が得られる。
In the second embodiment, since the switching
(第3実施形態)
図6は第3実施形態に係る生体情報検出装置10のブロック図である。
第3実施形態は、判断部28及び切替部29を備えず、判断部28及び切替部29が行う処理を状態判定部27が行う点が第1実施形態と異なっている。このため、判断部28及び切替部29をハードウェアで構成する場合と比べて、構成を簡易化し易くなる。
この第3実施形態では、状態判定部27が、距離検出部23が検出した距離に応じて、体動、呼吸、及び脈の中のいずれかの生体情報を選択し(図3中、ステップS6の処理に相当)、選択した生体情報に基づいて測定対象者2の状態を判定する。これにより、第3実施形態においても、複数種類の生体情報を検出可能なマイクロ波センサー11を用いながら、測定対象者2の状態の判定精度を向上し易くなる、といった第1実施形態と同様の各種の効果が得られる。
(Third Embodiment)
FIG. 6 is a block diagram of the biological
The third embodiment is different from the first embodiment in that the
In this third embodiment, the
(第4実施形態)
図7は第4実施形態に係る生体情報検出装置10のブロック図である。
第4実施形態は、第3実施形態の信号処理部12が、複数の信号処理部(距離用信号処理部12A、体動用信号処理部12B、呼吸用信号処理部12C及び脈用信号処理部12D)で構成され、第3実施形態の情報取得部22が、複数の情報取得部(距離用情報取得部22A、体動用情報取得部22B、呼吸用情報取得部22C及び脈用情報取得部22D)で構成される点が第3実施形態と異なっている。
(Fourth Embodiment)
FIG. 7 is a block diagram of the biological
In the fourth embodiment, the
第4実施形態では、マイクロ波センサー11から入力する信号を、距離用信号処理部12A、体動用信号処理部12B、呼吸用信号処理部12C及び脈用信号処理部12Dのそれぞれによって、距離、体動、呼吸及び脈を検出するために最適な周波数帯の波形を抽出する。例えば、各処理部12A〜12D内のフィルタは、距離、体動、呼吸及び脈の検出に必要な周波数帯の波形だけを抽出するフィルタにそれぞれ形成される。
In the fourth embodiment, the signal input from the
また、各処理部12A〜12Dで抽出された波形は、AD変換部13を介して、距離用情報取得部22A、体動用情報取得部22B、呼吸用情報取得部22C及び脈用情報取得部22Dにそれぞれ入力し、各情報取得部22A〜22Dのそれぞれによって、距離、体動、呼吸及び脈の検出に必要なデータを取得する。例えば、各情報取得部22A〜22D内のフィルタ及び高速フーリエ変換等は、距離、体動、呼吸及び脈の検出に適した構成に形成される。
これらにより、第4実施形態は、距離、体動、呼吸及び脈の検出精度を向上させ易くなる。これ以外の点は、第3実施形態と同様であるため、第3実施形態と同様の各種の効果が得られる。
The waveforms extracted by the
As a result, the fourth embodiment tends to improve the detection accuracy of distance, body movement, respiration and pulse. Since the other points are the same as those of the third embodiment, various effects similar to those of the third embodiment can be obtained.
(第5実施形態)
第5実施形態に係る生体情報検出装置10は、複数の人が存在する環境で使用するのに好適な装置10であり、測定対象者2の特定に使用する他のセンサー11Tを有する点等が第1実施形態と異なっている。
図8は生体情報検出装置10を測定対象者2の居室50と共に示す図である。
居室50には、基本的に一人の測定対象者2が居住するが、測定対象者2を介護する介護者又は家族等の他人2X、2Y(以下、非測定対象者2X、2Yと言う)が出入りする。
(Fifth Embodiment)
The biological
FIG. 8 is a diagram showing the biological
Basically, one
他のセンサー11Tは、測定対象者2等がベッド51上に存在するか否かを検出する圧力センサー11T1、及びベッド51上の測定対象者2が所有するRFタグの送信信号を受信するRFID検知センサーT2である。
この居室50では、ベッド51が測定対象者2が存在する可能性が相対的に高い位置であり、このベッド51の近接位置にマイクロ波センサー11(本構成では生体情報検出装置10)が配置されており、測定対象者2の生体情報を取得し易く構成されている。
The
In the
生体情報検出装置10は、周波数をスイープさせて出力するマイクロ波センサー11を用い(例えば、FMCW方式)、このマイクロ波センサー11を利用して居室50内の生体情報を取得する。ここで、居室50内に非測定対象者2X、2Yが存在する場合、測定対象者2の生体情報と、非測定対象者2X、2Yの生体情報とが混在して取得されるおそれがある。以下、複数人の生体情報が取得された場合の動作を図9を用いて説明する。
The biological
図9に示すように、まず、生体情報検出装置10は、情報処理部21によって、測定対象者2を特定する特定処理を開始する(ステップS11)。測定対象者2を特定できた場合(ステップS12;YES)、生体情報検出装置10は、マイクロ波センサー11により近い生体から取得した生体情報(例えば、信号レベルが相対的に高い部分から特定した生体情報)を、測定対象者2の生体情報として取得する(ステップS13)。
ステップS11の特定処理は、次の条件(1)〜条件(3)のいずれかを満足したかを検出する処理である。
As shown in FIG. 9, first, the biometric
The specific process of step S11 is a process of detecting whether any of the following conditions (1) to (3) is satisfied.
(1)公知の複数位置を遠隔計測する技術を利用して、マイクロ波センサー11の検出結果から居室50内の複数人の位置が定まった場合、又は一定期間、検出した各人が落ち着いた状態(=ほぼ停止した状態に相当)になったことを検知した場合(この場合、測定対象者2がベッド51又はベッド51に近い位置にいると見なしており、測定対象者2が存在する可能性が高い位置に人を検出した場合に相当)。
(2)ベッド51に設けられた圧力センサー11T1によってベッド51に誰かが移動したことを検出した場合(ベッド51には、利用者である測定対象者2が移動する可能性が高いため、測定対象者2が存在する可能性が高い位置に人を検出した場合に相当)。
(3)RFID検知センサーT2が、ベッド51上の測定対象者2が所有するRFタグの送信信号を受信した場合(測定対象者2の位置を特定した場合に相当)。
(1) When the positions of a plurality of people in the
(2) When it is detected by the pressure sensor 11T1 provided on the
(3) When the RFID detection sensor T2 receives the transmission signal of the RF tag owned by the
なお、ステップS11の特定処理に、測定対象者2を特定する任意の処理を適用してもよい。
続いて、生体情報検出装置10は、情報処理部21によって、ステップS13で特定した生体情報を、測定対象者2の過去の生体情報と比較する比較処理を実行する(ステップS14)。なお、測定対象者2の過去の生体情報は、情報処理部21等に設けられる不図示のメモリーに予め記憶されている。
In addition, an arbitrary process for specifying the
Subsequently, the biometric
この場合、情報処理部21は、ステップS13で特定した生体情報と、測定対象者2の過去の生体情報とが明らかに異なる場合(ステップS15;NO)、同一人物でないとして、今回特定した生体情報は、以降の測定対象者2の状態判定(ステップS7の処理に相当)には使用しない。図9では、ステップS12の処理に移行して、測定対象者2の特定をやり直す場合を例示しているが、不図示の報知装置によって、測定対象者2の介護者等に、測定対象者2の生体情報を特定できない旨の情報を報知するようにしてもよい。
In this case, when the biometric information identified in step S13 and the past biometric information of the
ここで、ステップS13で特定した生体情報と、測定対象者2の過去の生体情報とが明らかに異なる場合とは、例えば、次の場合である。
・ステップS13で特定した生体情報と、測定対象者2の平常時の生体情報との差が予め定めた許容範囲を超えた場合。
・ステップS13で特定した生体情報に対応する波形が、測定対象者2の過去の生体情報に対応する波形と特徴が異なる特殊なものであった場合。
Here, the case where the biological information specified in step S13 and the past biological information of the
-When the difference between the biological information specified in step S13 and the biological information of the
-When the waveform corresponding to the biological information specified in step S13 is a special waveform having different characteristics from the waveform corresponding to the past biological information of the
ステップS14の比較処理に基づき、ステップS13で特定した生体情報と、測定対象者2の過去の生体情報とが同一人物のものであると判定した場合(ステップS15;YES)、情報処理部21は、状態判定部27によって、選択した生体情報に基づいて測定対象者2の状態を判定する(ステップS7)。
以上の動作により、複数の人が存在する環境であっても、測定対象者2の状態の判定を行うことができる。それ以外の点は、第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と同様の各種の効果が得られる。
When it is determined that the biometric information specified in step S13 and the past biometric information of the
By the above operation, the state of the
上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述した各実施形態では、マイクロ波センサー11を使用する場合を説明したが、マイクロ波センサー11に限定しなくてもよく、生体に関する複数種類の生体情報を特定可能な情報であって、且つ、前記生体との間の距離を特定可能な情報を検出可能なセンサーを広く適用可能である。例えば、画像センサーを用い、画像認識技術を利用することによって、検出した画像から対象物との距離を特定したり、体動及び呼吸等の複数種類の生体情報を検出することが可能である。
Each of the above-described embodiments merely illustrates one embodiment of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above-described embodiments, the case where the
また、上記した生体情報検出装置10の構成要素は、分割してもよいし、併合してもよい。また、各構成要素は、ハードウェアとソフトウェアの協働等により任意に実現可能である。また、各フローチャートについても、各ステップに対応する処理を分割してもよいし、併合してもよい。
Further, the components of the biometric
2 測定対象者
2X、2Y 非測定対象者
10 生体情報検出装置
11 マイクロ波センサー
11T 他のセンサー
11T1 圧力センサー
11T2 RFID検知センサー
12 信号処理部
13 AD変換部
14 センサー制御部
21 情報処理部
22 情報取得部
23 距離検出部
24 体動検出部
25 呼吸検出部
26 脈検出部
27 状態判定部
28 判断部
28T 判断テーブル
29 切替部
2
Claims (8)
前記センサーを利用して前記距離を特定し、特定した前記距離に応じて、前記複数種類の生体情報の中から生体情報を選択し、選択した前記生体情報に基づいて前記生体の状態を判定する情報処理部と、
を備えることを特徴とする生体情報検出装置。 A sensor that can identify a plurality of types of biological information about a living body to be measured and that can detect information that can specify the distance to the living body.
The distance is specified by using the sensor, biological information is selected from the plurality of types of biological information according to the specified distance, and the state of the living body is determined based on the selected biological information. Information processing department and
A biometric information detection device comprising.
前記情報処理部は、特定した前記距離が長い程、特定対象の生体情報として、前記動きに対応する振幅が大きい側の生体情報を優先して選択することを特徴とする請求項1に記載の生体情報検出装置。 The sensor detects information corresponding to the movement of the living body as the plurality of types of living body information.
The information processing unit according to claim 1, wherein the longer the specified distance is, the more preferentially the biometric information on the side having the larger amplitude corresponding to the movement is selected as the biometric information of the specific target. Biological information detection device.
前記情報処理部は、前記距離が、前記脈の検出に適した距離を超える場合は、前記脈よりも振幅が大きい範囲を含む前記呼吸及び前記体動の少なくともいずれかを選択し、前記呼吸の検出に適した距離を超える場合は、前記呼吸よりも振幅が大きい範囲を含む前記体動を選択することを特徴とする請求項2に記載の生体情報検出装置。 The plurality of types of biological information include any one or more of the body movement, respiration, and pulse of the biological body.
When the distance exceeds a distance suitable for detecting the pulse, the information processing unit selects at least one of the respiration and the body movement including a range having a larger amplitude than the pulse, and the information processing unit selects the respiration. The biometric information detection device according to claim 2, wherein when the distance exceeds a distance suitable for detection, the body movement including a range having an amplitude larger than that of respiration is selected.
前記センサーを利用して前記距離を特定し、特定した前記距離に応じて、前記複数種類の生体情報の中から生体情報を選択し、選択した前記生体情報に基づいて前記生体の状態を判定することを特徴とする生体情報検出装置の制御方法。 A sensor that can identify a plurality of types of biological information about a living body to be measured and that can specify a distance from the living body, and an information processing unit that processes the information. It is a control method of a biological information detection device provided with
The distance is specified by using the sensor, biological information is selected from the plurality of types of biological information according to the specified distance, and the state of the biological body is determined based on the selected biological information. A control method for a biological information detection device.
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