JP6969177B2 - Specific behavior detection program, specific behavior detection method and specific behavior detection system - Google Patents
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Description
本発明は、特定行動検知プログラム、特定行動検知方法及び特定行動検知システムに関する。 The present invention relates to a specific behavior detection program, a specific behavior detection method, and a specific behavior detection system.
ユーザの心拍を検知するセンサ、または、ユーザの腕の動きを検知するセンサを使って、ユーザの食行動を判定する技術が知られている。例えば、ユーザの両腕の下腕部に取り付けられる少なくとも相直交する3軸の加速度を加速度センサで検出し、検知されたセンサ信号を、記憶された食行動判定基準に照らし、ユーザの食行動の有無を判定する技術が知られている。 There is known a technique for determining a user's eating behavior by using a sensor that detects the user's heartbeat or a sensor that detects the movement of the user's arm. For example, an acceleration sensor detects accelerations of at least three axes that are orthogonal to each other attached to the lower arms of both arms of the user, and the detected sensor signals are compared with the stored eating behavior criteria to determine the eating behavior of the user. A technique for determining the presence or absence is known.
しかしながら、上記の技術では、行動の検知精度に限界がある。すなわち、上記の技術では、腕の昇降により食事が検知されるが、腕の昇降はあくまで食事で行われる一連の動作の一部に過ぎない。このため、腕の昇降が行われたからと言って食事と識別したのでは、食事以外の日常生活の活動で腕の昇降が行われた場合に誤検知を抑制することが困難になる。 However, with the above technique, there is a limit to the accuracy of behavior detection. That is, in the above technique, the meal is detected by raising and lowering the arm, but the raising and lowering of the arm is only a part of a series of movements performed by the meal. For this reason, if it is identified as a meal just because the arm is raised and lowered, it becomes difficult to suppress false detection when the arm is raised and lowered in activities of daily life other than meals.
1つの側面では、本発明は、食事などの特定の行動の検知精度を向上させることができる特定行動検知プログラム、特定行動検知方法及び特定行動検知システムを提供することを目的とする。 In one aspect, it is an object of the present invention to provide a specific behavior detection program, a specific behavior detection method, and a specific behavior detection system that can improve the detection accuracy of a specific behavior such as a meal.
一つの態様において、対象者の活動を計測するセンサから取得された所定区間のセンサデータを参照し、前記センサデータと第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、前記複数の第一の区間に対して、少なくとも一つのパラメータに関する第一の特徴量を算出し、前記複数の第二の区間に対して、前記少なくとも一つのパラメータに関する第二の特徴量を算出し、前記少なくとも一つのパラメータにかかわる判定モデル、前記第一の特徴量、および前記第二の特徴量に基づき、前記所定区間における前記対象者の前記活動が、前記判定モデルが示す特定の行動であるかを検知する、処理をコンピュータに実行させる。 In one embodiment, a plurality of sensors having a first feature from the sensor data are referred to by referring to the sensor data of a predetermined section acquired from the sensor for measuring the activity of the subject, and based on the sensor data and the first condition. The first section and the plurality of second sections having the second feature are extracted, and the first feature amount for at least one parameter is calculated for the plurality of first sections, and the plurality of said. The second feature amount for the at least one parameter is calculated for the second section of the above, and based on the determination model related to the at least one parameter, the first feature amount, and the second feature amount. , The computer is made to perform a process of detecting whether the activity of the subject in the predetermined section is a specific action indicated by the determination model.
一つの態様によれば、食事などの特定の行動の検知精度を向上させることができる。 According to one aspect, it is possible to improve the detection accuracy of a specific behavior such as eating.
以下に添付図面を参照して本願に係る特定行動検知プログラム、特定行動検知方法及び特定行動検知システムについて説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 The specific behavior detection program, the specific behavior detection method, and the specific behavior detection system according to the present application will be described below with reference to the attached drawings. It should be noted that this embodiment does not limit the disclosed technology. Then, each embodiment can be appropriately combined as long as the processing contents do not contradict each other.
[システム構成]
図1は、実施例1に係るヘルスケア支援システムに含まれる各装置の機能的構成の一例を示す図である。図1に示すヘルスケア支援システム1は、各種のヘルスケア支援サービスを提供するものである。例えば、ヘルスケア支援サービスの一例として、ウェアラブル端末10により取得されるセンサデータを用いて対象者の特定行動、例えば日常生活に関する行動を記録するサービス、さらには、その記録を活用する派生のサービスなどが挙げられる。
[System configuration]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a functional configuration of each device included in the health care support system according to the first embodiment. The
ここで言う「特定行動」には、ADL(Activities of Daily Living)やIADL(Instrumental Activities of Daily Living)などが含まれる。このうち、ADLには、食事や排泄、更衣、移動、整容、入浴などの日常生活の活動が含まれる。また、IADLには、電話の使い方、買い物、家事、移動、外出、服薬の管理、金銭の管理などADLよりも高次の生活機能が含まれる。 The "specific activities" referred to here include ADL (Activities of Daily Living) and IADL (Instrumental Activities of Daily Living). Of these, ADL includes activities of daily living such as eating, excreting, changing clothes, moving, dressing, and bathing. In addition, IADL includes higher-level living functions than ADL, such as how to use the telephone, shopping, housework, moving, going out, managing medication, and managing money.
図1に示すように、ヘルスケア支援システム1には、ウェアラブル端末10と、IoT(Internet of Things)デバイス20と、サーバ装置30とが含まれる。なお、図1には、IoTデバイス20が1つのウェアラブル端末10を収容する場合を図示したが、IoTデバイス20は複数のウェアラブル端末10を収容することとしてもかまわない。また、図1には、サーバ装置30が1つのIoTデバイス20を収容する場合を例示したが、サーバ装置30には、複数のIoTデバイス20が収容されることとしてもかまわない。
As shown in FIG. 1, the
これらのうち、ウェアラブル端末10及びIoTデバイス20の間では、一例として、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)などの近距離無線通信を介してデータが授受される。これはあくまで一例であり、ウェアラブル端末10及びIoTデバイス20が有線により接続されることとしてもかまわない。また、IoTデバイス20及びサーバ装置30の間は、有線または無線を問わず、任意のネットワークを介して接続することができる。このようなネットワークの一例として、3G(Generation)、LTE(Long Term Evolution)、4Gや5Gなどに対応するモバイルネットワークの他、LAN(Local Area Network)やVPN(Virtual Private Network)などの構内通信網を始め、インターネット(Internet)などが挙げられる。
Of these, data is exchanged between the
ウェアラブル端末10は、ヘルスケア支援サービスの提供を受ける対象者が装着することにより利用されるコンピュータである。
The
例えば、ウェアラブル端末10には、対象者の活動を計測するセンサ11が搭載される。対象者の活動の一例として、腕の動きが計測される場合を例に挙げる。例えば、ウェアラブル端末10には、リストバンド型のガジェットを採用することができる。この場合、ウェアラブル端末10は、一例として、利き腕の手首等に装着される。さらに、ウェアラブル端末10に搭載されるセンサ11には、3軸の加速度センサなどを搭載することができる。このセンサ11により計測された腕の動きに関する時系列データがセンサデータの一例としてIoTデバイス20へ出力される。なお、ここでは、センサ11の一例として、加速度センサを用いる場合を例示したが、加速度センサと共に角速度センサを併用することもできるし、加速度センサの代わりに角速度センサを単独で用いることもできる。
For example, the
なお、図1には、センサ11がウェアラブル端末10に搭載される場合を例示したが、センサ11が必ずしもウェアラブル端末10に搭載されずともかまわない。例えば、対象者が日常で生活する環境にセンサ11が設置されることとしてもかまわない。この場合、カメラや人感センサ等が環境デバイスとして設置される。例えば、カメラを用いる場合、カメラにより撮像された画像から検出される腕の動きを追跡することにより、センサデータを得ることができる。また、机上の平面に設置された人感センサを用いる場合、机上の平面に手首が接触または近接するか否かにより手首の上下方向の動きを検出する共に、机上の手首の動きを追跡することにより前後方向の動きを検出することができる。
Although FIG. 1 illustrates the case where the
IoTデバイス20は、ウェアラブル端末10をネットワークに接続する機能を一側面として有するデバイスである。このIoTデバイス20には、一例として、対象者が使用するスマートフォンや携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)などを始め、スレート端末やタブレット端末などの携帯端末装置が対応する。例えば、IoTデバイス20は、ウェアラブル端末10からBLE通信等を介して通知されたセンシングデータをネットワークを介してサーバ装置30に転送する。
The IoT
このようにウェアラブル端末10からIoTデバイス20を介してサーバ装置30へ転送される加速度データなどのセンサイベントは、一例として、MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)メッセージとして転送できる。このとき、センサデータは、加速度が計測される度にリアルタイムで伝送されることとしてもよいし、所定期間、例えば12時間、1日間、1週間や1ヶ月などにわたって蓄積してから伝送することとしてもかまわない。
As an example, a sensor event such as acceleration data transferred from the
サーバ装置30は、上記のヘルスケア支援サービスを提供するコンピュータである。例えば、サーバ装置30は、パッケージソフトウェア又はオンラインソフトウェアとして、上記のヘルスケア支援サービスに対応する機能を実現するヘルスケア支援プログラムを所望のコンピュータにインストールさせることによって実装できる。例えば、サーバ装置30は、上記のヘルスケア支援サービスを提供するWebサーバとして実装することとしてもよいし、アウトソーシングによって上記のヘルスケア支援サービスを提供するクラウドとして実装することとしてもかまわない。
The
ここで、本実施例に係るサーバ装置30には、センサデータが行動のフェーズに分割されたフェーズ区間ごとに求めた区間特徴量に関する分布の特徴をフェーズ種別ごとに求め、フェーズ種別ごとの分布の特徴と判定モデルとに基づき特定行動を検知する特定行動検知機能が実装される。
Here, in the
すなわち、人の行動は、複数のフェーズの繰り返しであることが多い。例えば、特定行動の例として食事を例に挙げれば、食事中の対象者の動きは、摂取する食物を一口分につかみ取るフェーズAと、食物を口に運んで戻すフェーズBと、咀嚼や飲み込み中(又は会話)に動きが停止するフェーズCとの3つの種類のフェーズの繰り返しとなる。 That is, human behavior is often a repetition of multiple phases. For example, taking a meal as an example of a specific behavior, the movement of the subject during a meal includes Phase A, in which the food to be ingested is grabbed in one bite, Phase B, in which the food is brought back to the mouth, and chewing and swallowing. It is a repetition of three types of phases with Phase C, in which movement stops during (or conversation).
このように検知対象とする行動のフェーズがセンサデータで繰り返されるという想定の下、サーバ装置30は、行動が含むフェーズの種別が付与された複数の区間にセンサデータを分割する。以下、センサデータから分割された区間のことを「フェーズ区間」と記載する場合がある。
Under the assumption that the phase of the action to be detected is repeated by the sensor data, the
図2は、行動検知方法の一例を示す図である。図2には、特定行動の一例として、食事を検知する例が示されている。図2の上から1番目に示すセンサデータは、図2の上から2番目に示す通り、食事が含むフェーズの種別が付与された複数のフェーズ区間へ分割される。例えば、ウェアラブル端末10が利き腕の手首に装着されるとしたとき、各フェーズ区間には、次のような条件にしたがってフェーズ種別が付与される。すなわち、フェーズ区間で計測されるセンサデータから手首の上下方向、すなわち重力方向への動きが検出される場合、当該フェーズ区間にはフェーズ種別Dのラベルが付与される。また、フェーズ区間で計測されるセンサデータから手首の前後方向への動きが検出される場合、当該フェーズ区間にはフェーズ種別Eのラベルが付与される。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a behavior detection method. FIG. 2 shows an example of detecting a meal as an example of a specific behavior. As shown in the second from the top of FIG. 2, the sensor data shown first from the top of FIG. 2 is divided into a plurality of phase sections to which the type of the phase including the meal is given. For example, when the
その後、図2の上から3番目に示すように、フェーズ区間ごとに当該フェーズ区間のセンサデータから食事らしさを表す特徴量が算出される。ここで言う「特徴量」は、一側面として、フェーズ区間の単位で算出される特徴量であるので、以下では「区間特徴量」と記載する場合がある。 After that, as shown in the third position from the top of FIG. 2, a feature amount representing a meal-likeness is calculated from the sensor data of the phase section for each phase section. Since the "feature amount" referred to here is a feature amount calculated in units of phase sections as one aspect, it may be described as "section feature amount" below.
このような区間特徴量が算出された後、図2の上から4番目に示すように、フェーズ種別ごとに当該フェーズ種別に属する区間特徴量の分布が生成される。そして、フェーズ種別ごとに生成された区間特徴量の分布から当該分布の特徴量がさらに算出される。図2示す例で言えば、フェーズ種別Dのラベルが付与されたフェーズ区間ごとに当該フェーズ区間から算出された区間特徴量が属する階級の頻度をカウントすることによりヒストグラムH1が生成される。また、フェーズ種別Eのラベルが付与されたフェーズ区間ごとに当該フェーズ区間から算出された区間特徴量が属する階級の頻度をカウントすることによりヒストグラムH2が生成される。これらヒストグラムH1及びヒストグラムH2ごとに分布の統計値、例えば平均が特徴量として算出される。このようにフェーズ種別ごとに算出される特徴量は、一側面として、各フェーズ種別に属する区間特徴量の分布を代表する特徴量という側面を持つので、以下では「フェーズ特徴量」と記載する場合がある。 After such a section feature amount is calculated, as shown in the fourth from the top of FIG. 2, a distribution of the section feature amount belonging to the phase type is generated for each phase type. Then, the feature amount of the distribution is further calculated from the distribution of the section feature amount generated for each phase type. In the example shown in FIG. 2, the histogram H1 is generated by counting the frequency of the class to which the section feature amount calculated from the phase section belongs for each phase section labeled with the phase type D. Further, the histogram H2 is generated by counting the frequency of the class to which the section feature amount calculated from the phase section belongs for each phase section labeled with the phase type E. A statistical value of distribution for each of the histograms H1 and H2, for example, an average is calculated as a feature amount. As one aspect, the feature amount calculated for each phase type has the aspect of the feature amount representing the distribution of the section feature amount belonging to each phase type. Therefore, in the following, it is described as "phase feature amount". There is.
そして、図2の上から5番目に示すように、フェーズ種別ごとに算出されたフェーズ特徴量が機械学習により学習されたモデルに入力されることにより、行動種別の分類結果、すなわちF(食事)またはnotF(非食事)であるか否かが出力される。 Then, as shown in the fifth from the top of FIG. 2, the phase feature amount calculated for each phase type is input to the model learned by machine learning, so that the classification result of the behavior type, that is, F (meal) Or, whether or not it is notF (non-meal) is output.
ここで、センサデータから分割されるフェーズ区間は、必ずしも実際の食事のフェーズと一致せずともかまわず、実際の食事のフェーズと一定の時間長にわたって重複する程度の精度があればよい。なぜなら、各フェーズ区間で算出される個々の区間特徴量にフェーズ種別に対応する特徴が明瞭に現れずとも、フェーズ種別ごとの区間特徴量の分布の統計値には大数の法則にしたがってフェーズ種別に対応する特徴が明瞭に現れるからである。このように行動に繰り返して含まれるフェーズ種別ごとの特徴を捉えて行動を検知できる。したがって、背景技術の欄で説明した技術のように、行動の一部の動作だけで行動検知を実行するよりも、食事などの特定の行動の検知精度を高めることができる。 Here, the phase interval divided from the sensor data does not necessarily have to coincide with the actual meal phase, and may have an accuracy that overlaps with the actual meal phase over a certain period of time. This is because, even if the features corresponding to the phase types do not clearly appear in the individual section features calculated in each phase section, the statistical values of the distribution of the section features for each phase type follow the law of large numbers. This is because the features corresponding to are clearly shown. In this way, it is possible to detect an action by capturing the characteristics of each phase type that are repeatedly included in the action. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of a specific action such as a meal, as compared with the case where the action detection is performed only by a part of the action as in the technique described in the background technique section.
また、背景技術の欄で説明した技術の他にも、非特許文献1のように、個々のフェーズ区間を推定し、そのフェーズ種別の間の遷移の仕方で食事を判定する技術も存在する。しかしながら、フェーズを機械学習で学習するには、大量のセンサデータに食事という行動種別よりも細かいフェーズ種別のラベルを付与する手間が発生する。例えば、非特許文献1の例で言えば、フェーズ区間に「切る」や「噛む」、「休憩」、「飲む」といったフェーズ種別のラベルを大量のセンサデータに付与する手間がある。このように、非特許文献1のものには、実装へのハードルが高いという弱点がある。
Further, in addition to the technique described in the column of background technique, there is also a technique such as
一方、本実施例に係るサーバ装置30では、フェーズ種別の粒度よりも粗い行動種別の粒度でラベルを付与することにより、行動検知の判定に機械学習を適用できる。それ故、本実施例に係るサーバ装置30は、実装へのハードルを下げることができる。加えて、本実施例に係るサーバ装置30では、フェーズ種別ごとのフェーズ特徴量を機械学習に適用することができる。このため、機械学習によりモデルを学習することにより、行動検知の判定条件、例えばフェーズ種別の取捨選択や判定閾値の設定などを最適に近付けることができる。それ故、本実施例に係るサーバ装置30によれば、センサデータの計測環境や対象者の個人差にロバストな行動検知を実現できる。この面からも、行動の検知精度を高めることができる。
On the other hand, in the
このように特定行動が検知された後、サーバ装置30は、日常生活に関する行動が行われた行動時間を記録することができる他、それまでに記録された行動時間に基づいてヘルスケアに関する各種のレコメンドを出力することができる。例えば、特定行動の一例として、食事が検知される場合、サーバ装置30は、食事時間を記録したり、所定期間、例えば1週間などにわたる食事時間帯の一覧表を生成した上で出力したり、それまでに記録された食事時間から食習慣またはダイエットに関する分析を行った上で各種のレコメンドを出力したりすることもできる。このようなレコメンドは、一例として、対象者により使用されるIoTデバイス20に出力させることができる他、対象者の関係者、例えば親族、産業医などの医療担当者または介護担当者などにより使用される端末装置に出力することもできる。これによって、上記のヘルスケア支援サービスが実現される。
After the specific action is detected in this way, the
なお、ここでは、一例として、サーバ装置30がセンサデータを取得してから特定行動の検知、行動蓄積及びレコメンド出力を含む一連のヘルスケア支援サービスを実行する場合を例示したが、必ずしも全てがサーバ装置30により実行されずともよい。例えば、サーバ装置30上で上記の特定行動検知機能が抜粋された特定行動検知プログラムを動作させることにより、センサデータを取得してから特定行動が検知されるまでのフロントエンドの部分に絞ってサーバ装置30に実行させることもできる。この場合、サーバ装置30は、行動蓄積やレコメンドの出力などの機能をバックエンドで実行するサービスやアプリケーション、AI(Artificial Intelligence)、データセンタ外の他のサーバ装置等に委ねることもできる。
Here, as an example, a case where the
[サーバ装置30の機能的構成]
次に、本実施例に係るサーバ装置30の機能的構成について説明する。図1に示すように、サーバ装置30は、取得部31と、分割部32と、区間特徴量算出部33と、第一の算出部34と、第二の算出部35と、第三の算出部36と、検知部37とを有する。なお、サーバ装置30は、図1に示す機能部以外にも既知のコンピュータが有する各種の機能部、例えば他の装置との間で通信制御を行う通信インタフェースなどを有することとしてもかまわない。
[Functional configuration of server device 30]
Next, the functional configuration of the
図1に示す取得部31、分割部32、区間特徴量算出部33、第一の算出部34、第二の算出部35、第三の算出部36及び検知部37などの機能部は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などのハードウェアプロセッサにより仮想的に実現される。すなわち、プロセッサは、図示しない記憶装置、例えばHDD(Hard Disk Drive)、光ディスクやSSD(Solid State Drive)などの記憶装置からOS(Operating System)の他、ヘルスケア支援プログラムまたは特定行動検知プログラムなどのプログラムを読み出す。その上で、プロセッサは、ヘルスケア支援プログラムや特定行動検知プログラムを実行することにより、RAM(Random Access Memory)等のメモリ上に上記の機能部に対応するプロセスを展開する。この結果、上記の機能部がプロセスとして仮想的に実現される。ここでは、プロセッサの一例として、CPUやMPUを例示したが、汎用型および特化型を問わず、任意のプロセッサにより上記の機能部が実現されることとしてもかまわない。この他、上記の機能部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードワイヤードロジックによって実現されることとしてもかまわない。
Functional units such as the
取得部31は、センサ11からセンサデータを取得する処理部である。一実施形態として、取得部31は、対象者の活動を計測するセンサ11から取得された所定区間のセンサデータを参照する。このようにウェアラブル端末10からセンサイベントを取得する取得部31の機能は、一例として、MQTTサーバ用のプログラムを実行させることにより実装できる。例えば、取得部31は、センサ11から取得されるセンサデータを分割部32へリアルタイムに入力することができる他、図示しない内部ストレージに保存されたセンサデータの履歴を読み出すことにより取得することもできる。取得部31は、参照部の一例である。
The
分割部32は、センサデータと第一の条件とに基づき、第一の特徴を持つ複数の第一区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とに分割する処理部である。分割部は、抽出部の一例である。
The
一実施形態として、分割部32は、取得部31から入力されるセンサデータを等間隔に分割する。例えば、分割部32は、取得部31から入力されるセンサデータの時間長が所定の時間長、例えば5秒に達する度に、センサデータをフェーズ区間へ分割する。続いて、分割部32は、フェーズ区間が第一の条件を満たすか否かを判定する。このような第一の条件の一例として、分割部32は、フェーズ区間のセンサデータで観測される上下方向の変位、すなわち高さの最大値および最小値の差が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここで、高さの最大値および最小値の差が閾値以上である場合、フェーズ区間で手首に高低差があるので、食物を口に運ぶフェーズにある可能性が高いと識別できる。この場合、分割部32は、当該フェーズ区間をフェーズ種別「上下方向の動き」に分類する。なお、フェーズ種別「上下方向の動き」は、第一の特徴の一例に対応し、フェーズ種別「上下方向の動き」が付与されたフェーズ区間は、「第一の区間」の一例に対応する。
As one embodiment, the
一方、分割部32は、第一の条件を満たさない場合、すなわち高さの最大値および最小値の差が閾値以上でない場合、フェーズ区間が第二の条件を満たすか否かをさらに判定する。このような第二の条件の一例として、分割部32は、フェーズ区間のセンサデータで観測される前後および左右の加速度の二乗和が所定の閾値以上であるか否かを判定する。このとき、前後および左右の加速度の二乗和が閾値以上である場合、フェーズ区間で手首に水平面の動きがあるので、食物を切り分けるフェーズである可能性が高いと識別できる。この場合、分割部32は、当該フェーズ区間をフェーズ種別「水平方向の動き」に分類する。一方、第二の条件も満たさない場合、咀嚼や飲み込み中である可能性が高いと識別できる。この場合、分割部32は、当該フェーズ区間をフェーズ種別「静止」に分類する。なお、フェーズ種別「水平方向の動き」は、第二の特徴の一例に対応し、フェーズ種別「水平方向の動き」が付与されたフェーズ区間は、「第二の区間」の一例に対応する。
On the other hand, when the first condition is not satisfied, that is, when the difference between the maximum value and the minimum value of the height is not equal to or more than the threshold value, the
なお、ここでは、あくまで一例として、センサデータが等間隔に分割される例を説明したが、フェーズ区間の時間長は可変であってもよいし、センサデータが分割されるフェーズ区間とフェーズ区間の間で一部を重複させることとしてもかまわない。 Although the example in which the sensor data is divided into equal intervals has been described here as an example, the time length of the phase section may be variable, and the phase section and the phase section in which the sensor data is divided may be variable. It is also possible to overlap a part between them.
区間特徴量算出部33は、フェーズ区間の区間特徴量を算出する処理部である。 The section feature amount calculation unit 33 is a processing unit for calculating the section feature amount of the phase section.
一実施形態として、区間特徴量算出部33は、分割部32による分割により新規のフェーズ区間が発生する場合、フェーズ区間ごとに当該フェーズ区間で計測されるセンサデータから区間特徴量を算出する。図3は、区間特徴量の一例を示す図である。図3には、食事に関する区間特徴量が示されている。図3には、食物を切り分け、食物を口に運ぶ、咀嚼といった食事の一連のフェーズが2度繰り替えられた状況で計測されるセンサデータが示されている。さらには、図3には、上下方向の高さの時系列データと、水平方向の加速度の時系列データとの2つの波形がセンサデータの一例として示されている。図3に示すように、食事の切り分け時には、その特徴が水平方向の加速度の周波数や振幅の変動幅に現れやすい。このため、水平方向の加速度の周波数や振幅の変動幅を区間特徴量として算出できる。また、食物を口に運ぶ場合、その特徴が上下方向の最大の高さにその特徴が現れやすい。よって、上下方向の最大の高さを区間特徴量として算出できる。さらに、咀嚼時には、その特徴が区間長そのものに現れやすい。それ故、上下方向の高さの区間長を区間特徴量として算出できる。
As one embodiment, when a new phase section is generated by the division by the
このように区間特徴量が算出される度に、区間特徴量算出部33は、フェーズ区間に対応付けて各種類の区間特徴量を図示しない内部メモリに保存する。この内部メモリには、新規のフェーズ区間から遡って所定期間、例えば1分間のフェーズ区間の区間特徴量が残される。なお、図3には、フェーズ種別ごとに特徴が現れやすい区間特徴量を図示したが、フェーズ区間が属するフェーズ種別によらず、フェーズ区間ごとに全ての種類の区間特徴量が算出される。 Each time the section feature amount is calculated in this way, the section feature amount calculation unit 33 stores each type of section feature amount in an internal memory (not shown) in association with the phase section. In this internal memory, a section feature amount of a phase section for a predetermined period, for example, one minute, is left retroactively from the new phase section. Although FIG. 3 shows the section feature amounts for which features are likely to appear for each phase type, all types of section feature amounts are calculated for each phase section regardless of the phase type to which the phase section belongs.
第一の算出部34は、複数の第一の区間に対して、少なくとも一つの区間特徴量に関する第一のフェーズ特徴量を算出する処理部である。ここで言う「区間特徴量」は、パラメータの一例に対応し、「第一のフェーズ特徴量」は、第一の特徴量の一例に対応する。 The first calculation unit 34 is a processing unit that calculates a first phase feature amount for at least one section feature amount for a plurality of first sections. The "section feature amount" referred to here corresponds to an example of the parameter, and the "first phase feature amount" corresponds to an example of the first feature amount.
一実施形態として、第一の算出部34は、区間特徴量算出部33により新規のフェーズ区間の区間特徴量が算出された場合、処理を起動する。すなわち、第一の算出部34は、内部メモリに保存された区間特徴量のうち、新規のフェーズ区間から遡って所定期間、例えば1分間に保存された区間特徴量であり、かつフェーズ種別が「上下方向の動き」であるという条件を満たす区間特徴量を読み出す。その上で、第一の算出部34は、内部メモリから読み出された区間特徴量ごとに当該区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、フェーズ種別「上下方向の動き」に属する区間特徴量の分布を生成する。その後、第一の算出部34は、当該区間特徴量の分布の統計値を第一のフェーズ特徴量として算出する。ここで言う「統計値」には、一例として、平均や標準偏差、中央値、最大値、最小値などが含まれる。 As one embodiment, the first calculation unit 34 starts the process when the section feature amount of the new phase section is calculated by the section feature amount calculation unit 33. That is, the first calculation unit 34 is the section feature amount stored in the internal memory for a predetermined period, for example, one minute, retroactively from the new phase section, and the phase type is ". Read out the section features that satisfy the condition of "movement in the vertical direction". Then, the first calculation unit 34 belongs to the phase type "movement in the vertical direction" by counting up the frequency of the class to which the section feature amount belongs for each section feature amount read from the internal memory. Generate a distribution of interval features. After that, the first calculation unit 34 calculates the statistical value of the distribution of the section feature amount as the first phase feature amount. As an example, the "statistical value" referred to here includes a mean, a standard deviation, a median value, a maximum value, a minimum value, and the like.
第二の算出部35は、複数の第二の区間に対して、少なくとも一つの区間特徴量に関する第二のフェーズ特徴量を算出する処理部である。ここで言う「区間特徴量」は、パラメータの一例に対応し、「第二のフェーズ特徴量」は、第二の特徴量の一例に対応する。
The
一実施形態として、第二の算出部35は、区間特徴量算出部33により区間特徴量が算出された場合、処理を起動する。すなわち、第二の算出部35は、内部メモリに保存された区間特徴量のうち、新規のフェーズ区間から遡って所定期間、例えば1分間に保存された区間特徴量であり、かつフェーズ種別が「水平方向の動き」であるという条件を満たす区間特徴量を読み出す。その上で、第二の算出部35は、内部メモリから読み出された区間特徴量ごとに当該区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、フェーズ種別「水平方向の動き」に属する区間特徴量の分布を生成する。その後、第二の算出部35は、当該区間特徴量の分布の統計値を第二のフェーズ特徴量として算出する。
As one embodiment, the
第三の算出部36は、複数の第三の区間に対して、少なくとも一つの区間特徴量に関する第三のフェーズ特徴量を算出する処理部である。
The
一実施形態として、第三の算出部36は、区間特徴量算出部33により区間特徴量が算出された場合、処理を起動する。すなわち、第三の算出部36は、内部メモリに保存された区間特徴量のうち、新規のフェーズ区間から遡って所定期間、例えば1分間に保存されたフェーズ区間であり、かつフェーズ種別が「静止」であるという条件を満たす区間特徴量を読み出す。その上で、第三の算出部36は、内部メモリから読み出された区間特徴量ごとに当該区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、フェーズ種別「静止」に属する区間特徴量の分布を生成する。その後、第三の算出部36は、当該区間特徴量の分布の統計値を第三のフェーズ特徴量として算出する。
As one embodiment, the
このように第一の算出部34〜第三の算出部36は、フェーズ種別ごとに当該フェーズ種別に属する区間特徴量の分布を生成し、当該分布の統計値を第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量として算出する。また、第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量を算出する場合、第一の算出部34〜第三の算出部36は、分布の端部を削除してから算出することもできる。例えば、第一の算出部34〜第三の算出部36は、上位10%と下位10%に対応する部分が削除された区間特徴量の分布から、第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量を算出することができる。また、区間特徴量の分布を生成する場合、所与の区間特徴量を重みとして付与することができる。例えば、時間長が可変であるフェーズ区間の分割が行われる場合、フェーズ区間が有する時間長を重みとして区間特徴量の分布を生成することで、時間長が長いフェーズ区間の区間特徴量ほど分布に与える影響が大きくしてもかまわない。なお、複数種類の区間特徴量が存在する場合、第一の算出部34〜第三の算出部36は、区間特徴量の種類ごとに当該種類の区間特徴量の分布を生成し、分布の統計値を第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量として算出するのは言うまでもない。
In this way, the first calculation unit 34 to the
検知部37は、フェーズ特徴量と、機械学習により学習されたモデルとを用いて、新規のフェーズ区間の行動を検知する処理部である。
The
一実施形態として、検知部37は、少なくとも一つの区間特徴量にかかわる第一の判定モデルと、第一のフェーズ特徴量、および、第二のフェーズ特徴量に基づき、一定区間における対象者の活動が、判定モデルが示す特定の行動を、検知する。ここで言う「判定モデル」とは、各種のフェーズ特徴量を判定する条件または複数の条件の組合せなどの手順を指し、これには、一例として、機械学習によりフェーズ特徴が学習された判別器や識別器などの行動判定モデルなどが含まれる。
As one embodiment, the
例えば、検知部37は、第一のフェーズ特徴量、第二のフェーズ特徴量及び第三のフェーズ特徴量が区間特徴量の種類ごとにベクトル化された特徴量ベクトルを入力として食事らしさを表す尤度を出力する行動判定モデルを用いて、新規のフェーズ区間における食事の有無を検知する。例えば、行動判定モデルが−1から+1までの値を出力するとしたとき、検知部37は、行動判定モデルからの出力値が所定値、例えば「0」以上である場合、当該新規のフェーズ区間を食事に分類する。行動判定モデルは、判定モデルの一例である。
For example, the
この行動判定モデルの機械学習には、一例として、Deep LearnigやSVM(Support Vector Machine)、決定木やRandom Forest、ニアレストネイバーといったアルゴリズムを用いることができる。この機械学習には、食事期間、すなわち食事の開始時刻及び終了時刻、もしくは食事の開始時刻と食事の所要時間などの入力を受け付ける。これにより、当該食事期間に含まれる第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量に行動種別のラベル「食事」を付与する一方で、食事期間外に含まれる第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量に行動種別のラベル「非食事」を付与できる。さらに、利き手に箸を持たせた状態で計測されたセンサデータから得られた第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量を機械学習の教師データに用いることにより、箸用の行動判定モデルを生成したり、利き手にナイフを持たせた状態で計測されたセンサデータから得られた第一のフェーズ特徴量〜第三のフェーズ特徴量を機械学習の教師データに用いることにより、ナイフ用の行動判定モデルを生成したりすることができる。 For machine learning of this behavior determination model, algorithms such as Deep Learning, SVM (Support Vector Machine), decision tree, Random Forest, and nearest neighbor can be used as an example. This machine learning accepts inputs such as a meal period, that is, a meal start time and an end time, or a meal start time and a meal required time. As a result, the behavior type label "meal" is given to the first phase feature amount to the third phase feature amount included in the meal period, while the first phase feature amount included outside the meal period to the third phase feature amount. The behavior type label "non-meal" can be given to the three phase features. Furthermore, by using the first phase feature amount to the third phase feature amount obtained from the sensor data measured with the chopsticks held in the dominant hand as the teacher data for machine learning, an action judgment model for chopsticks is used. For knives by using the first phase features to the third phase features obtained from the sensor data measured with the knife in the dominant hand as the teacher data for machine learning. It is possible to generate an action judgment model.
また、検知部37は、必ずしも機械学習を用いて行動を検知せずともかまわない。すなわち、検知部37は、下記の手順にしたがって条件判定を実行することにより、特定の行動を検知することもできる。例えば、検知部37は、フェーズ種別「上下方向の動き」に関する第一のフェーズ特徴量「上下方向の最大の高さの平均値」が所定の閾値以上であり、かつフェーズ種別「水平方向の動き」に関する第二のフェーズ特徴量「水平方向の加速度の振幅の変動幅の分散」が所定の閾値以上であるか否かを判定する。そして、検知部37は、両者が閾値以上である場合に、新規のフェーズ区間を食事と検知することとしてもかまわない。さらに、加重要件として、検知部37は、フェーズ種別「静止」に関する第三のフェーズ特徴量「区間長の平均」が所定の閾値以下あるか否かをさらに判定することとしてもできる。この場合、検知部37は、第一のフェーズ特徴量および第二のフェーズ特徴量が閾値以上であり、かつ第三のフェーズ特徴量が閾値以下である場合に、新規のフェーズ区間を食事と検知することとしてもかまわない。上記の条件判定の手順は、判定モデルの一例である。
Further, the
また、検知部37は、第一のフェーズ特徴量、第二のフェーズ特徴量または第三のフェーズ特徴量が所定の条件を満たす場合、検知部37が判定に用いる条件や機械学習の種類や機械学習のモデルを変更することとしてもかまわない。例えば、特定行動の一例として、食事が検知される場合、検知部37は、フェーズ種別「水平方向の動き」に関する第二のフェーズ特徴量「前後方向の動きの大きさの平均」が所定の閾値以上であるか否かを判定する。このとき、フェーズ種別「水平方向の動き」に関する第二のフェーズ特徴量「前後方向の動きの大きさの平均」が閾値以上である場合、利き腕の手首が前後方向に大きく動いているので、利き手にナイフを持っている状況を推定できる。この場合、検知部37は、一例として、検知部37が行動検知に用いる行動判定モデルを箸用の行動判定モデルからナイフ用の行動判定モデルへ変更することができる。また、フェーズ種別「上下方向の動き」に関する第二のフェーズ特徴量「上下方向の動きの最大高さの平均」が閾値以上である場合、利き腕の手首が上下方向に大きく動いているので、利き手に箸やフォークを持っている状況を推定できる。この場合、検知部37は、一例として、検知部37が行動検知に用いる行動判定モデルをナイフ用の行動判定モデルから箸用の行動判定モデルへ変更することができる。
Further, when the first phase feature amount, the second phase feature amount, or the third phase feature amount satisfy a predetermined condition, the
さらに、検知部37は、フェーズ区間ごとの検知結果、すなわち食事または非食事の分類結果の並び方が所定の条件を満たす場合、一部の検知結果を変更することができる。例えば、飲食の量が少量である食事であっても食事に含まれる一連のフェーズは一定の回数にわたって繰り返される。このため、少数のフェーズ区間だけが孤立して食事と検知された場合、誤検知の可能性が高まる。このことから、検知部37は、フェーズ区間が行動種別「食事」と連続して分類される回数が所定回数、例えば3回未満である場合、行動種別「食事」と分類されたフェーズ区間の分類結果を行動種別「非食事」へ更新することができる。また、同様に、前後のフェーズ区間が行動種別「食事」と分類されている状況でその真ん中のフェーズ区間だけが行動種別「非食事」と分類される場合、真ん中のフェーズ区間は誤検知の可能性が高まる。このため、検知部37は、前後の行動種別が「食事」であるフェーズ区間に挟まれる行動種別「非食事」のフェーズ区間の分類結果を行動種別「食事」へ更新することができる。
Further, the
その後、検知部37は、フェーズ区間ごとに検知された行動種別の分類結果を行動蓄積やレコメンドの出力などの機能をバックエンドで実行するサービスやアプリケーション、AI、サーバ装置30外部のコンピュータへ出力する。これによって、上述のヘルスケア支援サービスが実現される。
After that, the
(1)特定行動検知処理
図4は、実施例1に係る特定行動検知処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、一例として、ウェアラブル端末10に搭載されたセンサ11からセンサデータが取得される度に繰り返し実行される。図4に示すように、取得部31は、ウェアラブル端末10に搭載されたセンサ11からセンサデータを取得する(ステップS101)。
(1) Specific behavior detection process FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of the specific behavior detection process according to the first embodiment. As an example, this process is repeatedly executed every time sensor data is acquired from the
[センサデータの一例]
図5は、センサデータの一例を示す図である。図5には、ステップS101で取得されるセンサデータの一例が示されている。図5に示すように、センサデータには、計測日時ごとに加速度および高さなどの項目が対応付けられたデータを採用できる。ここで言う「計測日時」とは、センサデータが計測された日時を指す。また、「加速度」は、センサ11が計測する加速度を指し、例えば、左右方向、前後方向及び上下方向の加速度が計測される。また、「高さ」は、計測開始時の高さからの変位を指し、例えば、重力方向の加速度と重力加速度の差を2回積分することにより得ることができる。図5に示す通り、センサ11により1秒周期でサンプリングされたセンサデータが取得されることがわかる。このように取得されるセンサデータは、履歴として図示しない内部ストレージへ保存しておくことができる。
[Example of sensor data]
FIG. 5 is a diagram showing an example of sensor data. FIG. 5 shows an example of the sensor data acquired in step S101. As shown in FIG. 5, as the sensor data, data in which items such as acceleration and height are associated with each measurement date and time can be adopted. The "measurement date and time" here refers to the date and time when the sensor data was measured. Further, the "acceleration" refers to the acceleration measured by the
続いて、分割部32は、ステップS101で取得されたセンサデータをフェーズ種別が付与されたフェーズ区間へ分割する(ステップS102)。
Subsequently, the
[フェーズ区間の一例]
図6は、フェーズ区間の一例を示す図である。図6には、センサデータから分割されるフェーズ区間の時間長が可変である例が示されている。図6に示すように、フェーズ区間は、区間ID(IDentification)、区間開始日時、区間終了日時やフェーズ種別などの項目により定義できる。ここで言う「区間ID」とは、フェーズ区間を識別する識別情報を指し、例えば、フェーズ区間の発生順に自然数の連番が昇順に採番される。また、「区間開始日時」とは、フェーズ区間を開始する日時を指し、また、「区間終了日時」とは、フェーズ区間が終了する日時を指す。また、「フェーズ種別」とは、行動に含まれる動作の種別を指し、例えば、食事であれば、摂取する食物を一口分につかみ取る「水平方向」フェーズ、食物を口に運んで戻す「上下方向」フェーズ、咀嚼や飲み込み中(又は会話)に動きが停止する「静止」フェーズなどがある。
[Example of phase section]
FIG. 6 is a diagram showing an example of a phase section. FIG. 6 shows an example in which the time length of the phase interval divided from the sensor data is variable. As shown in FIG. 6, the phase section can be defined by items such as a section ID (IDentification), a section start date and time, a section end date and time, and a phase type. The "section ID" referred to here refers to identification information that identifies a phase section, and for example, serial numbers of natural numbers are numbered in ascending order in the order of occurrence of the phase section. Further, the "section start date and time" refers to the date and time when the phase section starts, and the "section end date and time" refers to the date and time when the phase section ends. The "phase type" refers to the type of movement included in the action. For example, in the case of a meal, the "horizontal" phase in which the food to be ingested is grabbed in one bite, and the "up and down" in which the food is brought back to the mouth. There is a "direction" phase, a "stationary" phase in which movement stops during chewing or swallowing (or conversation), and the like.
ステップS102で新規のフェーズ区間が発生すると(ステップS103Yes)、区間特徴量算出部33は、新規のフェーズ区間で計測されるセンサデータから水平方向の周波数、水平方向の大きさ、上下方向の最大高さおよび区間長などの区間特徴量を算出する(ステップS104)。なお、新規のフェーズ区間が発生しない場合(ステップS103No)、ステップS101の処理へ戻る。 When a new phase section occurs in step S102 (step S103Yes), the section feature amount calculation unit 33 determines the horizontal frequency, the horizontal size, and the maximum height in the vertical direction from the sensor data measured in the new phase section. The section feature amount such as the height and the section length is calculated (step S104). If a new phase section does not occur (step S103 No), the process returns to step S101.
[区間特徴量の一例]
図7は、区間特徴量の一例を示す図である。図7に示すように、区間特徴量算出部33により算出された水平方向の周波数、水平方向の大きさ、上下方向の最大高さおよび区間長など区間特徴量は、区間IDおよびフェーズ種別が関連付けられた状態で区間特徴量履歴41の新規レコードとして内部メモリへ追加して保存される。
[Example of section features]
FIG. 7 is a diagram showing an example of a section feature amount. As shown in FIG. 7, the section ID and the phase type are associated with the section features such as the horizontal frequency, the horizontal size, the maximum height in the vertical direction, and the section length calculated by the section feature calculation unit 33. In this state, it is added to the internal memory and saved as a new record of the section
その後、第一の算出部34〜第三の算出部36は、内部メモリに記憶された区間特徴量履歴41のうち、新規のフェーズ区間から遡って所定期間、例えば1分間のフェーズ区間までの区間特徴量のレコードを読み出す(ステップS105)。
After that, the first calculation unit 34 to the
その上で、第一の算出部34は、ステップS105で読み出された区間特徴量のうちフェーズ種別が「上下方向の動き」である区間特徴量の種類ごとに当該種類の区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、区間特徴量の分布を生成する(ステップS106)。その後、第一の算出部34は、ステップS106で算出された区間特徴量の分布の統計値を第一のフェーズ特徴量として算出する(ステップS107)。 Then, in the first calculation unit 34, among the section feature amounts read out in step S105, the section feature amount of the type belongs to each type of the section feature amount whose phase type is "movement in the vertical direction". By counting up the frequency of the classes, the distribution of the interval features is generated (step S106). After that, the first calculation unit 34 calculates the statistical value of the distribution of the interval feature amount calculated in step S106 as the first phase feature amount (step S107).
第一の算出部34と並行して、第二の算出部35は、ステップS105で読み出された区間特徴量のうちフェーズ種別が「水平方向の動き」である区間特徴量の種類ごとに当該種類の区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、区間特徴量の分布を生成する(ステップS106)。その後、第二の算出部35は、ステップS106で算出された区間特徴量の分布の統計値を第二のフェーズ特徴量として算出する(ステップS107)。
In parallel with the first calculation unit 34, the
さらに、第二の算出部35と並行して、第三の算出部36は、ステップS105で読み出された区間特徴量のうちフェーズ種別が「静止」である区間特徴量の種類ごとに当該種類の区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、区間特徴量の分布を生成する(ステップS106)。その後、第三の算出部36は、ステップS106で算出された区間特徴量の分布の統計値を第三のフェーズ特徴量として算出する(ステップS107)。
Further, in parallel with the
[フェーズ特徴量の一例]
これらステップS105〜ステップS107の通り、フェーズ種別ごとに区間特徴量の種類別のフェーズ特徴量が算出される。図8は、フェーズ特徴量の一例を示す図である。図8に示すように、フェーズ特徴量は、フェーズ種別、区間特徴量の種類および統計値の種類ごとに算出される。ここで言う「最新区間のID」とは、フェーズ特徴量の算出時に最新であったフェーズ区間のIDを指す。例えば、区間ID「102」のフェーズ区間が新規のフェーズ区間として発生し、当該フェーズ区間の区間特徴量が算出された場合、区間ID「102」から遡って所定期間、例えば1分間のフェーズ区間までの区間特徴量のレコードが内部メモリ内の区間特徴量履歴41から読み出される。このように読み出された区間特徴量を用いて、「水平方向」、「上下方向」および「静止」の3つのフェーズ種別、「水平方向の周波数」、「水平方向の大きさ」、「上下方向の最大高さ」および「区間長」の4つの区間特徴量の種類、並びに、「平均」および「分散」の2つの統計値の種類ごとに、フェーズ特徴量が算出される。例えば、フェーズ種別「水平方向」、区間特徴量の種類「水平方向の周波数」および統計値の種類「平均」に関するフェーズ特徴量が算出される場合、内部メモリに保存された区間特徴量履歴41から読み出された区間特徴量のレコードのうちフェーズ種別に「水平方向」の値を持つ区間特徴量のレコードが抽出された後、抽出されたレコードの間で水平方向の周波数が平均されることにより、当該フェーズ特徴量が算出される。なお、図8には、3つのフェーズ種別のうち「水平方向」に関するフェーズ特徴量が抜粋して示されているが、「上下方向」及び「静止」に関するフェーズ特徴量も算出の上で格納される。
[Example of phase features]
As described in steps S105 to S107, the phase feature amount for each type of section feature amount is calculated for each phase type. FIG. 8 is a diagram showing an example of phase features. As shown in FIG. 8, the phase feature amount is calculated for each phase type, section feature amount type, and statistical value type. The "ID of the latest section" referred to here refers to the ID of the phase section that was the latest when the phase feature amount was calculated. For example, when the phase section of the section ID "102" occurs as a new phase section and the section feature amount of the phase section is calculated, it goes back from the section ID "102" to a predetermined period, for example, a phase section of 1 minute. The record of the section feature amount of is read from the section
その後、検知部37は、第一のフェーズ特徴量、第二のフェーズ特徴量及び第三のフェーズ特徴量が区間特徴量の種類ごとにベクトル化された特徴量ベクトルを入力として行動の確からしさを表す尤度を出力する行動判定モデル42を用いて、新規のフェーズ区間における行動の有無を検知し(ステップS108)、処理を終了する。
After that, the
(2)モデルの学習処理
図9は、実施例1に係るモデルの学習処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、一例として、学習精度が十分に発揮できる程度のセンサデータが内部ストレージに蓄積された場合に開始される。
(2) Model learning process FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for learning process of the model according to the first embodiment. This process is started, for example, when the sensor data to the extent that the learning accuracy can be sufficiently exhibited is accumulated in the internal storage.
図9に示すように、取得部31は、内部ストレージに保存されたセンサデータ履歴43を取得する(ステップS201)。続いて、分割部32は、ステップS201で取得されたセンサデータをフェーズ種別が付与されたフェーズ区間へ分割する(ステップS202)。
As shown in FIG. 9, the
そして、新規のフェーズ区間が発生すると(ステップS203Yes)、区間特徴量算出部33は、新規のフェーズ区間で計測されるセンサデータから水平方向の周波数、水平方向の大きさ、上下方向の最大高さおよび区間長などの区間特徴量を算出する(ステップS204)。このように算出された区間特徴量は、内部メモリに保存された区間特徴量履歴41に追加して保存される。なお、新規のフェーズ区間が発生しない場合(ステップS203No)、ステップS209の処理へ移行する。
Then, when a new phase section occurs (step S203Yes), the section feature amount calculation unit 33 determines the horizontal frequency, the horizontal size, and the maximum height in the vertical direction from the sensor data measured in the new phase section. And the section feature amount such as the section length is calculated (step S204). The section feature amount calculated in this way is added to and saved in the section
その後、第一の算出部34〜第三の算出部36は、内部メモリに記憶された区間特徴量履歴41のうち、新規のフェーズ区間から遡って所定期間、例えば1分間のフェーズ区間までの区間特徴量のレコードを読み出す(ステップS205)。
After that, the first calculation unit 34 to the
その上で、第一の算出部34は、ステップS205で読み出された区間特徴量のうちフェーズ種別が「上下方向の動き」である区間特徴量の種類ごとに当該種類の区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、区間特徴量の分布を生成する(ステップS206)。その後、第一の算出部34は、ステップS206で算出された区間特徴量の分布の統計値を第一のフェーズ特徴量として算出する(ステップS207)。 Then, in the first calculation unit 34, among the section feature amounts read out in step S205, the section feature amount of the type belongs to each type of the section feature amount whose phase type is "movement in the vertical direction". By counting up the frequency of the classes, the distribution of the interval features is generated (step S206). After that, the first calculation unit 34 calculates the statistical value of the distribution of the interval feature amount calculated in step S206 as the first phase feature amount (step S207).
第一の算出部34と並行して、第二の算出部35は、ステップS205で読み出された区間特徴量のうちフェーズ種別が「水平方向の動き」である区間特徴量の種類ごとに当該種類の区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、区間特徴量の分布を生成する(ステップS206)。その後、第二の算出部35は、ステップS206で算出された区間特徴量の分布の統計値を第二のフェーズ特徴量として算出する(ステップS207)。
In parallel with the first calculation unit 34, the
さらに、第二の算出部35と並行して、第三の算出部36は、ステップS205で読み出された区間特徴量のうちフェーズ種別が「静止」である区間特徴量の種類ごとに当該種類の区間特徴量が属する階級の頻度をカウントアップすることにより、区間特徴量の分布を生成する(ステップS206)。その後、第三の算出部36は、ステップS206で算出された区間特徴量の分布の統計値を第三のフェーズ特徴量として算出する(ステップS207)。
Further, in parallel with the
[フェーズ特徴量+行動種別履歴の一例]
これらステップS205〜ステップS207の通り、フェーズ種別ごとに区間特徴量の種類別のフェーズ特徴量が算出される。このように算出されたフェーズ特徴量の各レコードには、外部入力が行われた行動種別履歴44にしたがって行動種別のラベルが付与される。この結果、記憶装置には、フェーズ特徴量のレコードに行動種別のラベルが組み合わされたフェーズ特徴量+行動種別45が内部メモリや内部ストレージなどの記憶装置へレコード単位で追加して保存される(ステップS208)。例えば、行動種別履歴44は、食事期間、すなわち食事の開始時刻及び終了時刻、もしくは食事の開始時刻と食事の所要時間などの食事などの行動種別の履歴に関する入力データである。すなわち、行動種別履歴44から特定される食事の開始時刻から食事の終了時刻までの食事期間に含まれるフェーズ特徴量には、行動種別のラベル「食事」が付与される一方で、当該食事期間に含まれないフェーズ特徴量には、行動種別のラベル「非食事」が付与される。図10は、フェーズ特徴量の一例を示す図である。図10には、行動種別履歴44にしたがって行動種別のラベルが付与されたフェーズ特徴量が示されている。図10に示すフェーズ特徴量には、行動検知時に用いられる図8のフェーズ特徴量に比べて、行動種別のラベルが付与されている点が異なる。
[Example of phase feature + action type history]
As described in steps S205 to S207, the phase feature amount for each type of section feature amount is calculated for each phase type. Each record of the phase feature amount calculated in this way is given a label of the action type according to the
その後、内部ストレージに保存されたセンサデータが終了するまで(ステップS209No)、ステップS201〜ステップS208までの処理が繰り返し実行される。そして、内部ストレージに保存されたセンサデータが終了すると(ステップS209Yes)、検知部37は、図10に示す行動種別のラベル付きのフェーズ特徴量を用いて、行動判定モデル42を機械学習により生成し(ステップS210)、処理を終了する。
After that, the processes from step S201 to step S208 are repeatedly executed until the sensor data stored in the internal storage is completed (step S209No). Then, when the sensor data stored in the internal storage is completed (step S209Yes), the
[効果の一側面]
上述してきたように、本実施例に係るサーバ装置30は、センサデータが行動のフェーズに分割されたフェーズ区間ごとに求めた区間特徴量に関する分布の特徴をフェーズ種別ごとに求め、フェーズ種別ごとの分布の特徴と判定モデルとに基づき特定行動を検知する。このように、本実施例に係るサーバ装置30は、行動に繰り返して含まれるフェーズ種別ごとの特徴を捉えて行動を検知する。したがって、背景技術の欄で説明した技術のように、行動の一部の動作だけで行動検知を実行するよりも、食事などの特定の行動の検知精度を高めることができる。
[One aspect of the effect]
As described above, the
[特定行動の他の一例]
上記の実施例1では、あくまで行動の一例として、食事が検知される場合を例示したが、食事の他にも、排泄、清掃、更衣、移動、整容、入浴などの日常生活の活動、さらには、電話の使い方、買い物、家事、移動、外出、服薬の管理、金銭の管理などの行動を検知することができる。
[Another example of specific behavior]
In Example 1 above, the case where meals are detected is illustrated as an example of behavior, but in addition to meals, daily activities such as excretion, cleaning, changing clothes, movement, dressing, and bathing, and further , How to use the phone, shopping, housework, traveling, going out, managing medication, managing money, etc. can be detected.
食事以外の他の一例として、皿洗いが検知される場合を例示する。このように皿洗いを検知する場合にも、利き腕の手首に加速度センサ等のセンサ11を搭載するウェアラブル端末10を用いて、皿洗い検知を実現できる。すなわち、分割部32は、センサデータから分割したフェーズ区間に次のようなフェーズ種別を付与できる。例えば、食器を洗剤で洗う・水ですすぐフェーズや食器を片づけるフェーズなどが挙げられる。前者のフェーズ種別は、一例として、腕先が下方向を向いて、あまり手首の位置が動かないという状況が、センサデータで観測される上下方向の変位、すなわち高さの最大値および最小値の差が所定の閾値以下であり、高さが所定の閾値以下である否かにより、判別される。また、後者のフェーズ種別は、一例として、上下方向および水平方向の動きを含む状況が、センサデータで観測される上下、前後および左右の加速度の二乗和が所定の閾値以上であるか否かにより、判別される。また、区間特徴量算出部33は、皿洗いの区間特徴量として、一定期間(数秒)の間の最大移動距離、一定期間(数秒)の間の動きの周波数と大きさ、前腕の向きや区間長などを算出できる。さらに、第一の算出部34〜第三の算出部36は、フェーズ種別ごとに、一定期間(数秒)の間の最大移動距離の平均および分散、一定期間(数秒)の間の動きの周波数と大きさの平均および分散、前腕の向きの平均および分散、並びに、区間長の平均および分散などをフェーズ特徴量として算出できる。このようなフェーズ特徴量で機械学習等により皿洗いであるか否かを検知できる。
As an example other than meals, the case where dishwashing is detected will be illustrated. Even when the dishwashing is detected in this way, the dishwashing detection can be realized by using the
さて、上記の実施例1では、各種の行動を検知する例を説明したが、本実施例では、食事により踏み込んで食事に関する区間特徴量およびフェーズ特徴量の数値化をより具体的に説明する。 By the way, in the above-mentioned Example 1, an example of detecting various behaviors has been described, but in this Example, the quantification of the section feature amount and the phase feature amount related to the meal will be described more specifically.
図11は、実施例2に係るヘルスケア支援システムに含まれる各装置の機能的構成の一例を示す図である。図11に示すヘルスケア支援システム2では、ウェアラブル端末50に第一のセンサ51および第二のセンサ52が搭載される。このうち、第一のセンサ51には、一例として、3軸の角速度センサ、いわゆるジャイロセンサを採用できる。以下では、3軸の角速度センサから出力される角速度の時系列データのことを「角速度データ」と記載すると共に、3軸の加速度センサから出力される加速度の時系列データのことを「加速度データ」と記載する場合がある。また、第二のセンサ52には、3軸の加速度センサを採用できる。これら角速度センサ及び加速度センサは、1つのチップにIC化されたモーションセンサとして搭載されることとしてもよい。また、ウェアラブル端末50は、必ずしも第二のセンサ52を搭載せずともかまわない。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a functional configuration of each device included in the health care support system according to the second embodiment. In the health
ここで、本実施例に係るサーバ装置70は、食事中に繰り返して現れる下記(1)〜(8)の動作の特徴を数値化できる点に優位性がある。すなわち、下記(1)〜(8)の動作は、肘を固定した状況で何か作業をした際に生じやすい、あるいは前腕を固定し前後に動かす点に着目している。 Here, the server device 70 according to the present embodiment has an advantage in that the characteristics of the following operations (1) to (8) that repeatedly appear during meals can be quantified. That is, the following movements (1) to (8) are focused on the point that they are likely to occur when some work is performed with the elbow fixed, or the forearm is fixed and moved back and forth.
(1)腕の手首をひねる方向に短時間で大きな回転が発生する回数が、それ以外の2軸の回転方向に短時間で大きな回転がある回数に比べて相対的に大きい。
(2)食事中最も腕の角度が重力方向の軸へ近づくのは、食べ物を口に入れるときである。その角度は毎回おおよそ一定であり、重力方向の軸とのなす角は0度よりも大きい。
(3)咀嚼および飲み込み時には腕が静止している場合が多く、静止している腕の角度は毎回おおよそ一定である。特に、静止時間が近い場合はほぼ一定となる。また、摂取物を口に入れる角度よりも地面に対して水平に近い角度となる。
(4)腕が動作している状態、静止している状態の継続時間はともに短い頻度が多い。(噛む、飲み込むという動作中には腕が静止していることが多い)
(5)腕が動作から静止状態へ移行する前後で腕の角度に大きな変化がある場合が多い。
(6)食べるものの種類が変わったり、量によって食べ方が変化したりするため動作の動きが一定でない。
(7)腕が一連の動作を行っている間の中で、最も地面に対して前腕の角度は地面に対して水平に近いことが多い。
(8)地面に対しておおよそ垂直であり、且つ、腕の骨の方向に前後に小刻みに動く回数が多い。
(1) The number of times a large rotation occurs in a short time in the direction of twisting the wrist of the arm is relatively large compared to the number of times a large rotation occurs in a short time in the rotation directions of the other two axes.
(2) The angle of the arm closest to the axis in the direction of gravity during meals is when food is put into the mouth. The angle is approximately constant each time, and the angle formed by the axis in the direction of gravity is larger than 0 degrees.
(3) The arm is often stationary during chewing and swallowing, and the angle of the stationary arm is approximately constant each time. In particular, when the rest time is close, it becomes almost constant. In addition, the angle is closer to horizontal with respect to the ground than the angle at which the ingested food is put into the mouth.
(4) The duration of the arm moving state and the resting state is often short. (The arm is often stationary during the movement of chewing and swallowing)
(5) In many cases, there is a large change in the angle of the arm before and after the arm shifts from the motion to the stationary state.
(6) The movement of the movement is not constant because the type of food changes and the way of eating changes depending on the amount.
(7) The angle of the forearm with respect to the ground is often the closest to the horizontal while the arm is performing a series of movements.
(8) It is approximately perpendicular to the ground and frequently moves back and forth in the direction of the bones of the arm.
図11に示すように、サーバ装置70は、第一の取得部71と、第二の取得部72と、分割部73と、区間特徴量算出部74−1と、区間特徴量算出部74−2と、フェーズ特徴量算出部75−1と、フェーズ特徴量算出部75−2と、検知部76とを有する。
As shown in FIG. 11, the server device 70 includes a
第一の取得部71は、角速度データを取得する処理部であり、第二の取得部72は、加速度データを取得する処理部である。
The
分割部73は、図1に示す分割部32に対応し、センサデータをフェーズ区間に分割する点は共通するが、下記の点でその処理内容の一部が異なる。すなわち、分割部73は、第一の取得部71により取得される角速度データの値からウェアラブル端末50を装着する腕に動きがあるか否かを判定する。これにより、腕が動作する動作区間または腕が静止する静止区間のいずれであるかを識別する。
The division unit 73 corresponds to the
例えば、分割部73は、角速度データに含まれる3軸の過去の所定期間、例えば100msecの最大角速度が1deg/s以上であるか否かを判定する。この結果、最大角速度が1deg/s以上である場合、分割部73は、上記の期間を動作区間と識別する。また、最大角速度が1deg/s以上でない場合、分割部73は、最大角速度が0.5deg/s以下であるか否かをさらに判定する。このとき、最大角速度が0.5deg/s以下である場合、分割部73は、上記の期間を静止区間と識別する。また、最大角速度が1deg/s未満、かつ0.5deg/s超過である場合、分割部73は、直前に判定が行われた結果を引き継ぐ。これにより、動作区間または静止区間を識別できる。図12は、フェーズ種別の一例を示す図である。図12に示すように、過去の所定期間の最大角速度を用いることにより、フェーズ種別が動作区間または静止区間のいずれに該当するかを識別できる。この結果、摂取する食物を一口分に掴み取るフェーズAおよび食物を口に運びもどすフェーズBと、咀嚼および飲み込み時に停止するフェーズCとを識別できる。 For example, the division unit 73 determines whether or not the maximum angular velocity of the three axes included in the angular velocity data, for example, 100 msec, is 1 deg / s or more. As a result, when the maximum angular velocity is 1 deg / s or more, the division unit 73 distinguishes the above period from the operation section. Further, when the maximum angular velocity is not 1 deg / s or more, the dividing unit 73 further determines whether or not the maximum angular velocity is 0.5 deg / s or less. At this time, when the maximum angular velocity is 0.5 deg / s or less, the division unit 73 identifies the above period as a stationary section. Further, when the maximum angular velocity is less than 1 deg / s and exceeds 0.5 deg / s, the division unit 73 inherits the result of the determination made immediately before. This makes it possible to identify an operating section or a stationary section. FIG. 12 is a diagram showing an example of a phase type. As shown in FIG. 12, by using the maximum angular velocity in the past predetermined period, it is possible to identify whether the phase type corresponds to the operating section or the stationary section. As a result, it is possible to distinguish between Phase A, in which the food to be ingested is grabbed in one bite, Phase B, in which the food is brought back to the mouth, and Phase C, in which the food is stopped during chewing and swallowing.
このとき、分割部73は、角速度データと共に加速度データが取得できる環境にある場合、加速度データの値を用いて、動作区間または静止区間の識別結果を補正しても良い。すなわち、分割部73は、腕の骨と並行な軸の加速度センサの値の絶対値を算出し、加速度センサの値から識別された動作区間および静止区間の間での最大値を求める。そして、分割部73は、ある所定時間内に含まれる動作区間および静止区間の最大値を2つのクラスタにクラスタリングする。その上で、分割部73は、静止区間の最大値のデータが多く含まれるクラスタに含まれず、動作区間の最大値のクラスタの方に含まれる静止区間の識別結果を動作区間に補正する。図13は、動作区間および静止区間の加速度の最大値の一例を示す図である。図13には、動作区間の加速度の最大値が時間軸上に黒丸でプロットされると共に、静止区間の加速度の最大値が時間軸上に白丸でプロットされている。図13に示すように、食事中においては、最大角速度が0.5deg/s以下であるからといって必ずしも腕が机上等で静止しているとは限らず、咀嚼や飲み込み時に一時静止する状況が静止区間と識別される場合もある。上記のクラスタリングにより、加速度の最大値のクラスタに含まれる静止区間の識別結果を動作区間に補正することにより、一時静止の期間を動作区間と識別できる。また、分割部73は、静止区間で計測される加速度データから3軸の加速度が合成された合成加速度の分散を求め、分散が大きい場合には、静止区間の識別結果を動作区間に補正する処理を加えることもできる。 At this time, when the division unit 73 is in an environment where the acceleration data can be acquired together with the angular velocity data, the division unit 73 may correct the identification result of the operating section or the stationary section by using the value of the acceleration data. That is, the division unit 73 calculates the absolute value of the value of the acceleration sensor of the axis parallel to the bone of the arm, and obtains the maximum value between the moving section and the stationary section identified from the value of the acceleration sensor. Then, the division unit 73 clusters the maximum values of the operating section and the stationary section included in a predetermined time into two clusters. In addition, the division unit 73 corrects the identification result of the stationary section included in the cluster having the maximum value of the operating section to the operating section, which is not included in the cluster containing a large amount of data of the maximum value of the stationary section. FIG. 13 is a diagram showing an example of the maximum value of acceleration in the operating section and the stationary section. In FIG. 13, the maximum value of the acceleration in the operating section is plotted with a black circle on the time axis, and the maximum value of the acceleration in the stationary section is plotted with a white circle on the time axis. As shown in FIG. 13, during a meal, the maximum angular velocity of 0.5 deg / s or less does not necessarily mean that the arm is stationary on a desk or the like, and the arm is temporarily stationary when chewing or swallowing. May be identified as a stationary section. By the above clustering, the period of temporary rest can be identified as the operating section by correcting the identification result of the stationary section included in the cluster of the maximum acceleration value to the operating section. Further, the division unit 73 obtains the variance of the combined acceleration obtained by synthesizing the accelerations of the three axes from the acceleration data measured in the stationary section, and if the variance is large, the process of correcting the identification result of the stationary section to the operating section. Can also be added.
さらに、分割部73は、動作区間をさらに2つのフェーズ種別に分類することもできる。図12に示すように、動作区間には、摂取する食物を一口分に掴み取るフェーズAと、食物を口に運びもどすフェーズBとが含まれるので、分割部73は、動作区間をさらにフェーズAとフェーズBと分類する。すなわち、分割部73は、動作区間と識別されたにも関わらず、静止区間が多いクラスタに分類された動作区間のフェーズ種別をフェーズAと識別することができる。また、分割部73は、動作区間の加速度を一つまたは二つに分類する。例えば、最大値が含まれるフェーズ区間のフェーズ種別をフェーズBと識別し、最大値が含まれないフェーズ区間のフェーズ種別をフェーズAと識別する。例えば、分割部73は、動作区間で計測される加速度データのうち腕の骨の軸と並行な軸の加速度データの絶対値が二つのクラスタのどちらに近いかを決定し、どちらのクラスタに分類されたものが多いにより、動作区間の時間を一つまたは二つになるように分類できる。この場合、二つに分類された区間の前半のフェーズ種別をフェーズAと識別し、後半のフェーズ種別フェーズBと識別する。また、一つの分類になった区間のフェーズ種別はフェーズBと識別できる。この他にも、隠れマルコフモデルを使ってフェーズAおよびフェーズBのフェーズ種別を分類することもできる。 Further, the division unit 73 can further classify the operation section into two phase types. As shown in FIG. 12, since the motion section includes a phase A for grasping the food to be ingested in one bite and a phase B for bringing the food back to the mouth, the division unit 73 further divides the motion section into the phase A. And phase B. That is, the division unit 73 can identify the phase type of the operation section classified into the cluster having many stationary sections as the phase A even though it is identified as the operation section. Further, the division unit 73 classifies the acceleration of the operating section into one or two. For example, the phase type of the phase section containing the maximum value is identified as phase B, and the phase type of the phase section not including the maximum value is identified as phase A. For example, the division unit 73 determines which of the two clusters the absolute value of the acceleration data of the axis parallel to the axis of the arm bone is closer to among the acceleration data measured in the motion section, and classifies the cluster into which cluster. Depending on what has been done, the time of the operation section can be classified into one or two. In this case, the phase type in the first half of the section classified into the two is identified as phase A, and the phase type in the latter half is identified as phase B. In addition, the phase type of the section that has become one classification can be identified as Phase B. In addition, the hidden Markov model can be used to classify the phase types of Phase A and Phase B.
区間特徴量算出部74−1及び区間特徴量算出部74−2は、いずれも区間特徴量算出部33に対応し、区間特徴量を算出する点は共通するが、下記の点でその処理内容の一部が異なる。すなわち、区間特徴量算出部74−1は、角速度を用いて区間特徴量を算出する一方で、区間特徴量算出部74−2は、加速度を用いて区間特徴量を算出する。 The section feature amount calculation unit 74-1 and the section feature amount calculation unit 74-2 both correspond to the section feature amount calculation unit 33 and have a common point of calculating the section feature amount, but the processing contents are as follows. Some of them are different. That is, the section feature amount calculation unit 74-1 calculates the section feature amount using the angular velocity, while the section feature amount calculation unit 74-2 calculates the section feature amount using the acceleration.
また、フェーズ特徴量算出部75−1及びフェーズ特徴量算出部75−2は、いずれも第一の算出部34〜第三の算出部36に対応し、フェーズ特徴量を算出する点は共通するが、下記の点でその処理内容の一部が異なる。すなわち、フェーズ特徴量算出部75−1は、角速度に関する区間特徴量を用いてフェーズ特徴量を算出する一方で、フェーズ特徴量算出部75−2は、加速度に関する区間特徴量を用いてフェーズ特徴量を算出する。
Further, the phase feature amount calculation unit 75-1 and the phase feature amount calculation unit 75-2 both correspond to the first calculation unit 34 to the
図14は、フェーズ特徴量の一例を示す図である。区間特徴量算出部74−1及びフェーズ特徴量算出部75−1は、図14に示すフェーズ特徴量のうち角速度特徴量1〜角速度特徴量3を算出する。また、区間特徴量算出部74−2及びフェーズ特徴量算出部75−2は、図14に示すフェーズ特徴量のうち加速度特徴量1〜加速度特徴量4を算出する。
FIG. 14 is a diagram showing an example of phase features. The section feature amount calculation unit 74-1 and the phase feature amount calculation unit 75-1 calculate the angular
[角速度特徴量1]
角速度特徴量1は、「各軸で短時間に大きく腕の回転が起きる頻度」が数値化された指標である。この角速度特徴量1では、次のような特徴を数値として捉えることができる。例えば、飲み物を飲む時にコップを傾ける動作、箸でご飯を掻き込む、スープをスプーンですくって飲む、ナイフでフォークに刺さった食材にソースをつけるといった様々な動作の特徴を捉えることができる。視点を転じれば、手首をひねる以外の軸方向では、食事中は短時間で大きな回転量が見られないという側面を捉える特徴でもある。このため、手首をひねる方向の回転回数に対し、それ以外の2軸の回転回数が少ない。
[Angular velocity feature 1]
The angular
このような角速度特徴量1は、次のようにして算出することができる。すなわち、区間特徴量算出部74−1は、動作区間の各軸の角速度の絶対値を取り、過去の所定期間、例えば1秒以内の積分値が所定の値、例えば50deg以上であれば、腕が回転したとみなし、その回数を区間特徴量として算出する。その上で、フェーズ特徴量算出部75−1は、所定の時間、例えば1分の間に、区間特徴量として算出された回数の合計を所定時間で割った値を、上記の角速度特徴量1として算出する。さらに、フェーズ特徴量算出部75−1は、各軸で算出した角速度特徴量1を用いて手首をひねる方向の軸と他の2軸の間で角速度特徴量1の差を角速度特徴量1−2として算出することもできるし、手首をひねる方向の軸と他の2軸のうち最小値を角速度特徴量1−3として算出することもできる。
Such an angular
[角速度特徴量2]
角速度特徴量2は、「動作区間と静止区間のそれぞれの代表的な長さ」が数値化された指標である。この角速度特徴量2では、次のような特徴を数値として捉えることができる。例えば、食事を口に入る大きさにする、口に入れる、噛んだり飲み込んだりしている間は腕が静止する、といった流れが食事中に繰り返し起こり、腕が動いている時間も静止している時間も、両方とも短いという特徴を捉える。食事以外の行動の場合には、腕がずっと動いている場合が相対的に多い。
[Angular velocity feature 2]
The angular
このような角速度特徴量2は、次のようにして算出することができる。すなわち、区間特徴量算出部74−1は、所定時間内における分割部73により分類された動作区間と静止区間の長さを区間特徴量として算出する。その上で、フェーズ特徴量算出部75−1は、区間の長さの中央値を上記の角速度特徴量2として算出したり、区間の長さが小さい方から並べた順の小さい方から25%の値や区間の長さが小さい方から並べた順の小さい方から75%の値などを角速度特徴量2として算出したりすることができる。
Such an angular
[角速度特徴量3]
角速度特徴量3は、「動作区間と動作区間の類似度」が数値化された指標である。この角速度特徴量3では、次のような特徴を数値として捉えることができる。例えば、食事中の手の動きは、通常食事の進みとともに変化する。例えば、前菜とメインで手の動きは違い、一種類の食事でも量によって手の動きが変わる。また、合間、合間で飲み物を飲んだりするため、これによっても変化する。そのため、食事中に見られる動きは同一の動きではないという特徴を捉えるものである。
[Angular velocity feature 3]
The angular
このような角速度特徴量3は、次のようにして算出することができる。すなわち、区間特徴量算出部74−1は、所定時間内において分割部73により動作区間として判定された区間で、二つの組み合わせでDTW(Dynamic Time Warping)距離を算出し、その距離を区間特徴量として算出する。その上で、フェーズ特徴量算出部75−1は、所定時間内における分割部73により動作区間として判定された区間で計算されたすべての組み合わせの区間特徴量の平均値を角速度特徴量3として算出できる。
Such an angular
[加速度特徴量1]
加速度特徴量1は、「動作区間で腕が最もあがっている状態の上がり具合の分布」が数値化された指標である。この加速度特徴量1では、次のような特徴を数値として捉えることができる。例えば、食事中最も腕が上がる(地面に対して垂直になる)シーンは、食事を口に入れる瞬間である。そのときの腕の上がり具合は、食べ物では大きく変化せず、おおよそ一定であるという特徴を捉えている。
[Acceleration feature 1]
The
このような加速度特徴量1は、次のようにして算出することができる。すなわち、区間特徴量算出部74−2は、分割部73により動作区間と判定された区間それぞれで、腕と並行になる加速度センサの軸の絶対値をとり、その最大値を区間特徴量として算出する。その上で、フェーズ特徴量算出部75−2は、所定時間内における、最大値のヒストグラムを算出し、最大頻出点と分散を加速度特徴量1として算出する。
Such an
[加速度特徴量2]
加速度特徴量2は、「静止区間での腕の上がり具合の分布」が数値化された指標である。この加速度特徴量2では、次のような特徴を数値として捉えることができる。例えば、食事を口に入る大きさにする、口に入れる、噛んだり飲み込んだりしている間は腕が静止する、といった流れが食事中に繰り返し起こり、静止している時間の腕の姿勢は食事中おおよそ一定であるという特徴を捉えている。
[Acceleration feature 2]
The
このような加速度特徴量2は、次のようにして算出することができる。すなわち、区間特徴量算出部74−2は、分割部73により静止区間と判定された区間それぞれで、腕と並行になる加速度センサ軸の絶対値をとり、その最大値を区間特徴量として算出する。その上で、フェーズ特徴量算出部75−2は、所定時間内における、最大値のヒストグラムを算出し、最大頻出点と分散を加速度特徴量2として算出する。
Such an
[加速度特徴量3]
加速度特徴量3は、「動作区間から静止区間へ遷移する時間の前後で、腕の上下方向への動きが大きく変化している頻度」が数値化された指標である。この加速度特徴量3では、次のような特徴を数値として捉えることができる。例えば、食事を口に入る大きさにする、口に入れる、噛んだり飲み込んだりしている間は腕が静止する、といった流れが食事中に繰り返し起こっている。そのため、静止区間の前には、腕を口に持っていき、その後腕を下げるといったような動作が起こっている確率が高いという特徴を捉えている。
[Acceleration feature 3]
The
このような加速度特徴量3は、次のようにして算出することができる。すなわち、区間特徴量算出部74−2は、動作区間から静止区間へ移行した時刻の前後所定時間、例えば2秒において、腕の骨の軸と同一の軸の加速度の絶対値の最大と最小の差を区間特徴量として算出する。その上で、フェーズ特徴量算出部75−2は、区間特徴量である差のヒストグラムを生成し、0.2g以上変化した回数の割合を加速度特徴量3として算出する。
Such an
[加速度特徴量4]
加速度特徴量4は、「加速度特徴量1および加速度特徴量2の代表的な腕の上がり具合の違い」が数値化された指標である。この加速度特徴量4では、次のような特徴を数値として捉えることができる。例えば、食事を口に入る大きさにする、口に入れる、噛んだり飲み込んだりしている間は腕が静止する、といった流れが食事中に繰り返し起こっている。その中で、口に入れる時の腕の姿勢と、静止している時の腕の姿勢では、静止している時の腕の姿勢の方が地面に対して並行に近いという特徴を捉えている。
[Acceleration feature 4]
The
このような加速度特徴量4は、次のようにして算出することができる。すなわち、区間特徴量算出部74−2は、上記の加速度特徴量1および上記の加速度特徴量2と同様に区間特徴量を算出する。その上で、フェーズ特徴量算出部75−2は、加速度特徴量1および加速度特徴量2を算出し、その差を加速度特徴量4として算出する。
Such an
[ロバスト検知]
これら角速度特徴量1および加速度特徴量1〜4では、計算過程において絶対値を用いている。これにより、3軸の加速度と角速度を、腕の骨の軸を中心とした加速度および角速度の正負の入れ替え、あるいは、それ以外の2軸の値の入れ替えに対して不変である特徴量のみから食事検知を行うことができる。図15は、ウェアラブル端末50の外観の一例を示す図である。図15には、一例として、リストバンド型のウェアラブル端末50が示されている。図15に示すウェアラブル端末50が手の甲側に表を向けて装着されても、あるいは手の甲と逆側に表を向けて装着されても、食事検知を行うことができる。また、図15に示すウェアラブル端末50を腕を通すときのウェアラブル端末50の向きが異なる場合でも、食事検知を行うことができる。すなわち、ウェアラブル端末50をD1の方向から対象者の腕に通す場合でも、ウェアラブル端末50をD2の方向から対象者の腕に通す場合でも、食事検知を行うことができる。
[Robust detection]
In these angular velocity features 1 and acceleration features 1 to 4, absolute values are used in the calculation process. As a result, the acceleration and angular velocity of the three axes are changed only from the features that are invariant to the exchange of the positive and negative of the acceleration and the angular velocity centered on the axis of the bone of the arm, or the exchange of the values of the other two axes. Detection can be performed. FIG. 15 is a diagram showing an example of the appearance of the
検知部76は、上記の角速度特徴量1〜3および上記の加速度特徴量1〜4のうち少なくともいずれか1つがベクトル化された特徴量ベクトルを入力として食事らしさを表す尤度を出力する行動判定モデルを用いて、新規のフェーズ区間における食事の有無を検知する。例えば、行動判定モデルが−1から+1までの値を出力するとしたとき、検知部76は、行動判定モデルからの出力値が所定値、例えば「0」以上である場合、当該新規のフェーズ区間を食事に分類する。
The
また、検知部76は、必ずしも機械学習を用いて行動を検知せずともかまわない。例えば、角速度特徴量1が手首をひねる方向の軸である場合、角速度特徴量1が所定の閾値以上である場合、食事を検知することができる。また、角速度特徴量1が手首をひねる方向の軸以外である場合、角速度特徴量1が所定の閾値以下である場合、食事を検知することができる。また、角速度特徴量2が所定の閾値、例えば数十秒以下である場合、食事を検知することができる。また、角速度特徴量3が所定の閾値以下である場合、食事を検知することができる。また、加速度特徴量1の分散が所定の閾値以上である場合、食事を検知することができる。また、加速度特徴量2の分散が所定の閾値以下である場合、食事を検知することができる。また、加速度特徴量3が所定の閾値以上である場合、食事を検知することができる。また、加速度特徴量4の場合、加速度特徴量1の方が加速度特徴量2よりも所定値以上大きい場合、食事を検知することができる。これら角速度特徴量1〜3および加速度特徴量1〜4の判定は、組み合わせることによりAND条件で食事を検知することもできる。
Further, the
[効果の一側面]
上述してきたように、本実施例に係るサーバ装置70は、食事中に繰り返して現れる動作の特徴が数値化された角速度特徴量および加速度特徴量に基づいて食事を検知する。したがって、本実施例に係るサーバ装置70によれば、食事の検知精度をさらに高めることができる。
[One aspect of the effect]
As described above, the server device 70 according to the present embodiment detects the meal based on the angular velocity feature amount and the acceleration feature amount in which the characteristics of the motion repeatedly appearing during the meal are quantified. Therefore, according to the server device 70 according to the present embodiment, the accuracy of detecting meals can be further improved.
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。 Although the embodiments relating to the disclosed apparatus have been described so far, the present invention may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, another embodiment included in the present invention will be described below.
[スタンドアローン]
上記の実施例1〜実施例2では、上記のヘルスケア支援システム1〜2をクライアントサーバシステムとして構築される場合を例示したが、必ずしもクライアントサーバシステムとして構築されずともよい。例えば、サーバ装置30または70が有する機能部により実行される図4や図9に示す特定行動検知や学習処理は、ウェアラブル端末10や50に接続されたIoTデバイス20によりスタンドアローンで実行されることとしてもかまわない。さらに、ウェアラブル端末10又は50、及び、IoTデバイス20は、必ずしも別個の装置として構成されずともよい。すなわち、センサ11、あるいは第一のセンサ及び第二のセンサを搭載するコンピュータにより、サーバ装置30または70が有する機能部により実行される図4や図9に示す特定行動検知や学習処理がスタンドアローンで実行されることとしてもかまわない。
[Standalone]
In the above-mentioned Examples 1 and 2, the case where the above-mentioned
[分散および統合]
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されておらずともよい。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、取得部31、分割部32、区間特徴量算出部33、第一の算出部34、第二の算出部35、第三の算出部36または検知部37をサーバ装置30の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、取得部31、分割部32、区間特徴量算出部33、第一の算出部34、第二の算出部35、第三の算出部36または検知部37を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のサーバ装置30の機能を実現するようにしてもよい。
[Distributed and integrated]
Further, each component of each of the illustrated devices does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or part of them may be functionally or physically distributed / physically distributed in any unit according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. For example, a network of the
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されておらずともよい。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、第一の取得部71、第二の取得部72、分割部73、区間特徴量算出部74−1、区間特徴量算出部74−2、フェーズ特徴量算出部75−1、フェーズ特徴量算出部75−2または検知部76をサーバ装置70の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、第一の取得部71、第二の取得部72、分割部73、区間特徴量算出部74−1、区間特徴量算出部74−2、フェーズ特徴量算出部75−1、フェーズ特徴量算出部75−2または検知部76を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のサーバ装置70の機能を実現するようにしてもよい。
Further, each component of each of the illustrated devices does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or part of them may be functionally or physically distributed / physically in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. For example, the
[特定行動検知プログラム]
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図16を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する特定行動検知プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
[Specific behavior detection program]
Further, the various processes described in the above embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. Therefore, in the following, an example of a computer that executes a specific behavior detection program having the same function as that of the above embodiment will be described with reference to FIG.
図16は、実施例1〜実施例3に係る特定行動検知プログラムを実行するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図16に示すように、コンピュータ100は、操作部110aと、スピーカ110bと、カメラ110cと、ディスプレイ120と、通信部130とを有する。さらに、このコンピュータ100は、CPU150と、ROM160と、HDD170と、RAM180とを有する。これら110〜180の各部はバス140を介して接続される。
FIG. 16 is a diagram showing a hardware configuration example of a computer that executes the specific behavior detection program according to the first to third embodiments. As shown in FIG. 16, the
HDD170には、図16に示すように、上記の実施例1で示した取得部31、分割部32、区間特徴量算出部33、第一の算出部34、第二の算出部35、第三の算出部36及び検知部37と同様の機能を発揮する特定行動検知プログラム170aが記憶される。また、HDD170には、第一の取得部71、第二の取得部72、分割部73、区間特徴量算出部74−1、区間特徴量算出部74−2、フェーズ特徴量算出部75−1、フェーズ特徴量算出部75−2及び検知部76と同様の機能を発揮する特定行動検知プログラム170aが記憶されることとしてもかまわない。この特定行動検知プログラム170aは、図1や図11に示した機能部の各構成要素と同様、統合又は分離してもかまわない。すなわち、HDD170には、必ずしも上記の実施例1で示した全てのデータが格納されずともよく、処理に用いるデータがHDD170に格納されればよい。
As shown in FIG. 16, the
このような環境の下、CPU150は、HDD170から特定行動検知プログラム170aを読み出した上でRAM180へ展開する。この結果、特定行動検知プログラム170aは、図16に示すように、特定行動検知プロセス180aとして機能する。この特定行動検知プロセス180aは、RAM180が有する記憶領域のうち特定行動検知プロセス180aに割り当てられた領域にHDD170から読み出した各種データを展開し、この展開した各種データを用いて各種の処理を実行する。例えば、特定行動検知プロセス180aが実行する処理の一例として、図4や図9に示す処理などが含まれる。なお、CPU150では、必ずしも上記の実施例1で示した全ての処理部が動作せずともよく、実行対象とする処理に対応する処理部が仮想的に実現されればよい。
Under such an environment, the
なお、上記の特定行動検知プログラム170aは、必ずしも最初からHDD170やROM160に記憶されておらずともかまわない。例えば、コンピュータ100に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆるFD、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に特定行動検知プログラム170aを記憶させる。そして、コンピュータ100がこれらの可搬用の物理媒体から特定行動検知プログラム170aを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ100に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに特定行動検知プログラム170aを記憶させておき、コンピュータ100がこれらから特定行動検知プログラム170aを取得して実行するようにしてもよい。
The specific action detection program 170a may not necessarily be stored in the
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes will be further disclosed with respect to the embodiments including the above embodiments.
(付記1)対象者の活動を計測するセンサから取得された所定区間のセンサデータを参照し、
前記センサデータと第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記複数の第一の区間に対して、少なくとも一つのパラメータに関する第一の特徴量を算出し、
前記複数の第二の区間に対して、前記少なくとも一つのパラメータに関する第二の特徴量を算出し、
前記少なくとも一つのパラメータにかかわる判定モデル、前記第一の特徴量、および前記第二の特徴量に基づき、前記所定区間における前記対象者の前記活動が、前記判定モデルが示す特定の行動であるかを検知する、
処理をコンピュータに実行させる特定行動検知プログラム。
(Appendix 1) Refer to the sensor data of the predetermined section acquired from the sensor that measures the activity of the target person.
Based on the sensor data and the first condition, a plurality of first sections having the first feature and a plurality of second sections having the second feature are extracted from the sensor data.
For the plurality of first sections, the first feature amount for at least one parameter is calculated.
For the plurality of second sections, the second feature amount for the at least one parameter is calculated.
Whether the activity of the subject in the predetermined section is a specific behavior indicated by the determination model based on the determination model related to the at least one parameter, the first feature amount, and the second feature amount. Detect,
A specific behavior detection program that causes a computer to perform processing.
(付記2)前記検知する処理は、機械学習により生成された前記判定モデルを用いて、前記特定の行動の検知を行う付記1に記載の特定行動検知プログラム。
(Appendix 2) The specific behavior detection program according to
(付記3)前記参照する処理は、前記対象者の腕に装着されるウェアラブル端末に搭載される加速度センサ、角速度センサまたはモーションセンサの少なくともいずれかである前記センサから取得された所定区間の、腕の動きに関する前記センサデータを参照し、
前記抽出する処理は、前記センサデータと腕の動きに関する第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記第一の特徴量を算出する処理は、前記複数の第一の区間に対して、少なくとも一つの腕の動きのパラメータに関する第一の特徴量を算出し、
前記第二の特徴量を算出する処理は、前記複数の第一の区間に対して、前記少なくとも一つの腕の動きのパラメータに関する第二の特徴量を算出する付記1または2に記載の特定行動検知プログラム。
(Appendix 3) The process referred to is an arm of a predetermined section acquired from the sensor, which is at least one of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or a motion sensor mounted on a wearable terminal mounted on the arm of the subject. Refer to the sensor data regarding the movement of
The extraction process is based on the sensor data and the first condition regarding the movement of the arm, from the sensor data, a plurality of first sections having a first feature and a plurality of second sections having a second feature. Extract the section of
In the process of calculating the first feature amount, the first feature amount relating to the parameter of at least one arm movement is calculated for the plurality of first sections.
The process of calculating the second feature amount is the specific action described in
(付記4)前記検知する処理は、前記特定の行動として食事を検知する付記1、2または3に記載の特定行動検知プログラム。
(Appendix 4) The specific behavior detection program according to
(付記5)対象者の活動を計測するセンサから取得された所定区間のセンサデータを参照し、
前記センサデータと第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記複数の第一の区間に対して、少なくとも一つのパラメータに関する第一の特徴量を算出し、
前記複数の第二の区間に対して、前記少なくとも一つのパラメータに関する第二の特徴量を算出し、
前記少なくとも一つのパラメータにかかわる判定モデル、前記第一の特徴量、および前記第二の特徴量に基づき、前記所定区間における前記対象者の前記活動が、前記判定モデルが示す特定の行動であるかを検知する、
処理をコンピュータが実行する特定行動検知方法。
(Appendix 5) Refer to the sensor data of the predetermined section acquired from the sensor that measures the activity of the target person.
Based on the sensor data and the first condition, a plurality of first sections having the first feature and a plurality of second sections having the second feature are extracted from the sensor data.
For the plurality of first sections, the first feature amount for at least one parameter is calculated.
For the plurality of second sections, the second feature amount for the at least one parameter is calculated.
Whether the activity of the subject in the predetermined section is a specific behavior indicated by the determination model based on the determination model related to the at least one parameter, the first feature amount, and the second feature amount. Detect,
A specific behavior detection method in which a computer executes processing.
(付記6)前記検知する処理は、機械学習により生成された前記判定モデルを用いて、前記特定の行動の検知を行う付記5に記載の特定行動検知方法。
(Appendix 6) The specific behavior detection method according to
(付記7)前記参照する処理は、前記対象者の腕に装着されるウェアラブル端末に搭載される加速度センサ、角速度センサまたはモーションセンサの少なくともいずれかである前記センサから取得された所定区間の、腕の動きに関する前記センサデータを参照し、
前記抽出する処理は、前記センサデータと腕の動きに関する第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記第一の特徴量を算出する処理は、前記複数の第一の区間に対して、少なくとも一つの腕の動きのパラメータに関する第一の特徴量を算出し、
前記第二の特徴量を算出する処理は、前記複数の第一の区間に対して、前記少なくとも一つの腕の動きのパラメータに関する第二の特徴量を算出する付記5または6に記載の特定行動検知方法。
(Appendix 7) The process referred to is an arm of a predetermined section acquired from the sensor, which is at least one of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or a motion sensor mounted on a wearable terminal mounted on the arm of the subject. Refer to the sensor data regarding the movement of
The extraction process is based on the sensor data and the first condition regarding the movement of the arm, from the sensor data, a plurality of first sections having a first feature and a plurality of second sections having a second feature. Extract the section of
In the process of calculating the first feature amount, the first feature amount relating to the parameter of at least one arm movement is calculated for the plurality of first sections.
The process of calculating the second feature amount is the specific action according to
(付記8)前記検知する処理は、前記特定の行動として食事を検知する付記5、6または7に記載の特定行動検知方法。
(Appendix 8) The specific behavior detection method according to
(付記9)対象者の活動を計測するセンサと、
前記センサから取得された所定区間のセンサデータを参照する参照部と、
前記センサデータと第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出する抽出部と、
前記複数の第一の区間に対して、少なくとも一つのパラメータに関する第一の特徴量を算出する第一の算出部と、
前記複数の第二の区間に対して、前記少なくとも一つのパラメータに関する第二の特徴量を算出する第二の算出部と、
前記少なくとも一つのパラメータにかかわる判定モデル、前記第一の特徴量、および前記第二の特徴量に基づき、前記所定区間における前記対象者の前記活動が、前記判定モデルが示す特定の行動であるかを検知する検知部と、
を有する特定行動検知システム。
(Appendix 9) Sensors that measure the activity of the subject and
A reference unit that refers to the sensor data of a predetermined section acquired from the sensor, and
An extraction unit that extracts a plurality of first sections having a first feature and a plurality of second sections having a second feature from the sensor data based on the sensor data and the first condition.
A first calculation unit for calculating a first feature amount for at least one parameter for the plurality of first sections, and a first calculation unit.
A second calculation unit that calculates a second feature amount for at least one parameter for the plurality of second sections,
Whether the activity of the subject in the predetermined section is a specific behavior indicated by the determination model based on the determination model related to the at least one parameter, the first feature amount, and the second feature amount. And the detector that detects
Specific behavior detection system with.
(付記10)前記検知部は、機械学習により生成された前記判定モデルを用いて、前記特定の行動の検知を行う付記9に記載の特定行動検知システム。 (Appendix 10) The specific behavior detection system according to Appendix 9, wherein the detection unit detects the specific behavior by using the determination model generated by machine learning.
(付記11)前記参照部は、前記対象者の腕に装着されるウェアラブル端末に搭載される加速度センサ、角速度センサまたはモーションセンサの少なくともいずれかである前記センサから取得された所定区間の、腕の動きに関する前記センサデータを参照し、
前記抽出部は、前記センサデータと腕の動きに関する第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記第一の算出部は、前記複数の第一の区間に対して、少なくとも一つの腕の動きのパラメータに関する第一の特徴量を算出し、
前記第二の算出部は、前記複数の第一の区間に対して、前記少なくとも一つの腕の動きのパラメータに関する第二の特徴量を算出する付記9または10に記載の特定行動検知システム。
(Appendix 11) The reference unit is an arm of a predetermined section acquired from the sensor, which is at least one of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or a motion sensor mounted on a wearable terminal mounted on the arm of the subject. Refer to the sensor data regarding movement,
Based on the sensor data and the first condition regarding the movement of the arm, the extraction unit has a plurality of first sections having a first feature and a plurality of second sections having a second feature from the sensor data. Extract the section and
The first calculation unit calculates a first feature amount relating to at least one arm movement parameter for the plurality of first sections.
The specific behavior detection system according to
(付記12)前記検知部は、前記特定の行動として食事を検知する付記9、10または11に記載の特定行動検知システム。
(Appendix 12) The specific behavior detection system according to
1 ヘルスケア支援システム
10 ウェアラブル端末
11 センサ
20 IoTデバイス
30 サーバ装置
31 取得部
32 分割部
33 区間特徴量算出部
34 第一の算出部
35 第二の算出部
36 第三の算出部
37 検知部
1
Claims (6)
前記センサデータと第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記複数の第一の区間に対する少なくとも一つのパラメータの分布の統計値を第一の特徴量として算出し、
前記複数の第二の区間に対する前記少なくとも一つのパラメータの分布の統計値を第二の特徴量として算出し、
前記少なくとも一つのパラメータにかかわる判定モデル、前記第一の特徴量、および前記第二の特徴量に基づき、前記所定区間における前記対象者の前記活動が、前記判定モデルが示す特定の行動であるかを検知する、
処理をコンピュータに実行させる特定行動検知プログラム。 Refer to the sensor data of the predetermined section acquired from the sensor that measures the activity of the subject, and refer to it.
Based on the sensor data and the first condition, a plurality of first sections having the first feature and a plurality of second sections having the second feature are extracted from the sensor data.
Statistics of the distribution of at least one parameter pair to the plurality of first segment is calculated as the first feature amount,
Statistics of the distribution of said at least one parameter pair to the plurality of second section is calculated as the second feature quantity,
Whether the activity of the subject in the predetermined section is a specific behavior indicated by the determination model based on the determination model related to the at least one parameter, the first feature amount, and the second feature amount. Detect,
A specific behavior detection program that causes a computer to perform processing.
前記抽出する処理は、前記センサデータと腕の動きに関する第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記第一の特徴量を算出する処理は、前記複数の第一の区間に対する少なくとも一つの腕の動きのパラメータの分布の統計値を第一の特徴量として算出し、
前記第二の特徴量を算出する処理は、前記複数の第二の区間に対する前記少なくとも一つの腕の動きのパラメータの分布の統計値を第二の特徴量として算出する請求項1または2に記載の特定行動検知プログラム。 The referenced process relates to the movement of the arm in a predetermined section acquired from the sensor, which is at least one of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or a motion sensor mounted on a wearable terminal mounted on the arm of the subject. Refer to the sensor data and
The extraction process is based on the sensor data and the first condition regarding the movement of the arm, from the sensor data, a plurality of first sections having a first feature and a plurality of second sections having a second feature. Extract the section of
It said first processing of calculating a feature amount of calculates the statistics of the distribution of a single arm motion parameters even without least against said plurality of first segment as the first feature amount,
Said second processing for calculating a feature quantity of the claim 1 to calculate the statistical value of the distribution parameter of the previous SL least one arm movements that pair to said plurality of second segment as a second feature quantity or The specific behavior detection program described in 2.
前記センサデータと第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出し、
前記複数の第一の区間に対する少なくとも一つのパラメータの分布の統計値を第一の特徴量として算出し、
前記複数の第二の区間に対する前記少なくとも一つのパラメータの分布の統計値を第二の特徴量として算出し、
前記少なくとも一つのパラメータにかかわる判定モデル、前記第一の特徴量、および前記第二の特徴量に基づき、前記所定区間における前記対象者の前記活動が、前記判定モデルが示す特定の行動であるかを検知する、
処理をコンピュータが実行する特定行動検知方法。 Refer to the sensor data of the predetermined section acquired from the sensor that measures the activity of the subject, and refer to it.
Based on the sensor data and the first condition, a plurality of first sections having the first feature and a plurality of second sections having the second feature are extracted from the sensor data.
Statistics of the distribution of at least one parameter pair to the plurality of first segment is calculated as the first feature amount,
Statistics of the distribution of said at least one parameter pair to the plurality of second section is calculated as the second feature quantity,
Whether the activity of the subject in the predetermined section is a specific behavior indicated by the determination model based on the determination model related to the at least one parameter, the first feature amount, and the second feature amount. Detect,
A specific behavior detection method in which a computer executes processing.
前記センサから取得された所定区間のセンサデータを参照する参照部と、
前記センサデータと第一の条件とに基づき、前記センサデータから第一の特徴を持つ複数の第一の区間と、第二の特徴を持つ複数の第二の区間とを抽出する抽出部と、
前記複数の第一の区間に対する少なくとも一つのパラメータの分布の統計値を第一の特徴量として算出する第一の算出部と、
前記複数の第二の区間に対する前記少なくとも一つのパラメータの分布の統計値を第二の特徴量として算出する第二の算出部と、
前記少なくとも一つのパラメータにかかわる判定モデル、前記第一の特徴量、および前記第二の特徴量に基づき、前記所定区間における前記対象者の前記活動が、前記判定モデルが示す特定の行動であるかを検知する検知部と、
を有する特定行動検知システム。 A sensor that measures the activity of the subject and
A reference unit that refers to the sensor data of a predetermined section acquired from the sensor, and
An extraction unit that extracts a plurality of first sections having a first feature and a plurality of second sections having a second feature from the sensor data based on the sensor data and the first condition.
A first calculation unit for calculating a statistical value of the distribution of at least one parameter that pair to said plurality of first segment as the first feature amount,
A second calculation unit for calculating a statistical value of the distribution of said at least one parameter pair to the plurality of second segment as a second feature quantity,
Whether the activity of the subject in the predetermined section is a specific behavior indicated by the determination model based on the determination model related to the at least one parameter, the first feature amount, and the second feature amount. And the detector that detects
Specific behavior detection system with.
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