JP6766585B2 - Observed person monitoring device and method - Google Patents
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Description
本発明は、被監視者を監視する被監視者監視装置及び方法に関する。 The present invention relates to a monitored person monitoring device and a method for monitoring a monitored person.
近年の我が国(日本)のような高齢化社会では、病気や怪我や高齢等による要看護者等の数の増加が、今後さらに見込まれる。 In an aging society like Japan (Japan) in recent years, the number of nurses requiring nursing care due to illness, injury, or the elderly is expected to increase further in the future.
このような要看護者等は、病院や、老人福祉施設等の施設に入所し、その看護や介護を受ける。このような病院や老人福祉施設等の施設では、要看護者等の看護や介護をする者(以下、看護師等)が、定期的に巡視することによってその安否を確認している。 Such nurses requiring nursing care enter hospitals, welfare facilities for the elderly, and other facilities to receive nursing care and long-term care. At such facilities such as hospitals and welfare facilities for the elderly, those who provide nursing care such as nurses (hereinafter referred to as nurses) regularly patrol to confirm their safety.
しかしながら、日勤の時間帯に較べ、準夜勤や夜勤の時間帯では、看護師等の人数が減り、一人当たりの業務負荷が増大するので業務負荷の軽減が要請される。このため、近年では、要看護者等を被監視者として監視(モニタ)する被監視者監視装置が研究、開発されている。 However, compared to the day shift hours, the number of nurses and the like decreases and the work load per person increases during the semi-night shift and night shift hours, so that the work load is required to be reduced. For this reason, in recent years, a monitored person monitoring device that monitors (monitors) a person requiring nursing as a monitored person has been researched and developed.
例えば特許文献1に記載の装置では、高周波(RF)を利用したドップラセンサにより、部屋内の被監視者の動きを分析し、呼吸数及び体動を取得して、被監視者の安否を監視している。特許文献1には、ドップラセンサが、病室に配置される例、住居の居間、寝室、浴室、トイレ等に配置される例などが開示されている。
For example, in the device described in
一方、安否確認の点では、一人暮らしの独居者も、前記要看介護者と同様であり、被監視者となる。 On the other hand, in terms of safety confirmation, a solitary person living alone is the same as the person requiring long-term care and is a person to be monitored.
一般に、呼吸は振幅が小さいため、ドップラセンサは、指向性を絞って(つまり検知範囲を狭くして)、感度を上げた状態で使用される。したがって、ドップラセンサは、病室又は寝室に配置される場合、被監視者が就寝中の呼吸数及び体動を取得するために、検知範囲が寝具を含む狭い範囲に限られている。このため、特許文献1に記載の装置では、寝具から離れた被監視者を検知することについては考慮されていない。その結果、被監視者が寝具から離れた状態等、被監視者の位置によっては、ドップラセンサは、有効に活用されていない。
In general, since breathing has a small amplitude, the Doppler sensor is used in a state where the directivity is narrowed (that is, the detection range is narrowed) and the sensitivity is increased. Therefore, when the Doppler sensor is placed in a hospital room or bedroom, the detection range is limited to a narrow range including bedding in order for the monitored person to acquire the respiratory rate and body movement during sleep. Therefore, the device described in
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、被監視者の位置に応じて、ドップラセンサ部を有効に活用することができる被監視者監視装置及び方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a monitored person monitoring device and a method capable of effectively utilizing the Doppler sensor unit according to the position of the monitored person. It is to be.
本発明の一態様は、
被監視者を監視する被監視者監視装置であって、
放射した送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力し、前記被監視者を監視するための監視信号を取得するドップラセンサ部と、
前記被監視者の部屋に設置され、前記被監視者を含む所定領域を撮像して撮像信号を出力する撮像部と、
前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲変更部と、
前記ドップラ信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第1判定部と、
前記撮像信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第2判定部と、
前記第1判定部により判定された前記被監視者の位置、又は前記第2判定部により判定された前記被監視者の位置に応じて、前記範囲変更部を制御して、前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲制御部と、
を備え、
前記範囲制御部は、前記送信波の放射範囲の大きさを、前記部屋に配置される寝具を含む第1範囲に初期設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置すると判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲に設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置していないと判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲より大きい第2範囲に変更し、
前記第1判定部は、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第1範囲に設定されているときは、所定閾値を用いて前記被監視者の呼吸を含む第1体動の有無を判定し、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第2範囲に設定されているときは、前記所定閾値と異なる閾値を用いて前記被監視者の転倒を含む前記第1体動より大きい第2体動の有無を判定するものである。
One aspect of the present invention is
It is a monitored person monitoring device that monitors the monitored person.
A Doppler sensor unit that outputs a Doppler signal of a Doppler frequency component based on the emitted transmitted wave and the reflected wave of the transmitted wave and acquires a monitoring signal for monitoring the monitored person.
An imaging unit installed in the room of the monitored person, which images a predetermined area including the monitored person and outputs an imaging signal.
A range changing part that changes the magnitude of the radiation range of the transmitted wave,
Based on the Doppler signal, the first determination unit that determines the position of the monitored person and
A second determination unit that determines the position of the monitored person based on the imaging signal, and
The range changing unit is controlled to emit the transmitted wave according to the position of the monitored person determined by the first determination unit or the position of the monitored person determined by the second determination unit. A range control unit that changes the size of the range,
With
The range control unit initially sets the magnitude of the radiation range of the transmitted wave to the first range including the bedding arranged in the room, and determines that the monitored person is located on the bedding. When the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range and it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range. Change to a second range that is larger than the range ,
When the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range, the first determination unit determines the presence or absence of the first body movement including the respiration of the monitored person using a predetermined threshold value. Then, when the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the second range, a second body movement larger than the first body movement including the fall of the monitored person is used using a threshold value different from the predetermined threshold value. It determines the presence or absence of body movement .
本態様では、ドップラ信号に基づき判定された被監視者の位置、又は撮像信号に基づき判定された被監視者の位置に応じて、ドップラセンサ部から放射される送信波の放射範囲の大きさが変更される。したがって、本態様によれば、被監視者の位置に応じて、ドップラセンサ部を有効に活用することができる。また、送信波の放射範囲の大きさは、寝具を含む第1範囲に初期設定されている。そして、被監視者が寝具上に位置すると判定されると、送信波の放射範囲の大きさは、第1範囲に設定される。送信波の放射範囲の大きさが、寝具を含む第1範囲という狭い範囲に設定されるため、ドップラセンサ部における反射波の感度は上昇する。したがって、ドップラセンサ部は、被監視者を監視するための監視信号として、被監視者の生体信号を取得することが可能になる。また、被監視者が寝具上に位置していないと判定されると、送信波の放射範囲の大きさは、第1範囲より大きい第2範囲に変更される。送信波の放射範囲の大きさが、第1範囲から第2範囲に広げられるため、ドップラセンサ部における反射波の感度は、第1範囲の場合に比べて低下する。このため、被監視者の生体信号を取得することは困難になる。しかしながら、被監視者が寝具から離れても、第2範囲内に位置していれば、ドップラ信号に基づき、被監視者の位置や動作を判定することは可能になる。したがって、ドップラセンサ部を有効に活用することができる。また、被監視者が寝具上に位置しないと判定されると、送信波の放射範囲の大きさが寝具を含む第1範囲に維持されても、被監視者からの反射波が得られる可能性は低くなる。しかし、送信波の放射範囲の大きさが、第1範囲より大きい第2範囲に広げられると、被監視者からの反射波が得られる可能性は高くなる。したがって、ドップラセンサ部を有効に活用することができる。 In this embodiment, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave radiated from the Doppler sensor unit is determined according to the position of the monitored person determined based on the Doppler signal or the position of the monitored person determined based on the imaging signal. Be changed. Therefore, according to this aspect, the Doppler sensor unit can be effectively utilized according to the position of the monitored person. Further, the size of the radiation range of the transmitted wave is initially set to the first range including the bedding. Then, when it is determined that the monitored person is located on the bedding, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range. Since the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to a narrow range of the first range including the bedding, the sensitivity of the reflected wave in the Doppler sensor unit increases. Therefore, the Doppler sensor unit can acquire the biological signal of the monitored person as a monitoring signal for monitoring the monitored person. Further, when it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the size of the radiation range of the transmitted wave is changed to the second range larger than the first range. Since the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is expanded from the first range to the second range, the sensitivity of the reflected wave in the Doppler sensor unit is lower than that in the case of the first range. Therefore, it becomes difficult to acquire the biological signal of the monitored person. However, even if the monitored person is separated from the bedding, if the monitored person is located within the second range, it is possible to determine the position and operation of the monitored person based on the Doppler signal. Therefore, the Doppler sensor unit can be effectively used. In addition, if it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the reflected wave from the monitored person may be obtained even if the size of the radiation range of the transmitted wave is maintained in the first range including the bedding. Will be low. However, if the size of the radiation range of the transmitted wave is expanded to a second range larger than the first range, the possibility that the reflected wave from the monitored person can be obtained increases. Therefore, the Doppler sensor unit can be effectively used.
なお、上記態様において、前記第2範囲は、前記第1範囲を包含してもよい。また、上記態様において、前記第2範囲は、前記第1範囲を包含せず、前記第1範囲とは別の範囲でもよい。 In the above aspect, the second range may include the first range. Further, in the above aspect, the second range does not include the first range and may be a range different from the first range.
上記態様において、例えば、前記範囲変更部は、前記ドップラセンサ部から放射された前記送信波を集束する電波レンズ素子と、前記電波レンズ素子又は前記ドップラセンサ部を、前記送信波が集束可能な集束位置と前記送信波が集束不可能な退避位置との間で移動させる駆動部と、を含んでもよい。 In the above embodiment, for example, the range changing unit focuses the radio wave lens element that focuses the transmitted wave radiated from the Doppler sensor unit and the radio wave lens element or the Doppler sensor unit so that the transmitted wave can be focused. It may include a drive unit that moves the position and the retracted position where the transmitted wave cannot be focused.
本態様では、ドップラセンサ部から放射された送信波は、電波レンズ素子によって集束される。電波レンズ素子又はドップラセンサ部は、駆動部によって、送信波が集束可能な集束位置と送信波が集束不可能な退避位置との間で移動する。したがって、本態様によれば、電波レンズ素子と駆動部とを備えた構成によって、送信波の放射範囲の大きさを変更することができる。 In this embodiment, the transmitted wave radiated from the Doppler sensor unit is focused by the radio wave lens element. The radio wave lens element or the Doppler sensor unit is moved by the drive unit between a focusing position where the transmitted wave can be focused and a retracted position where the transmitted wave cannot be focused. Therefore, according to this aspect, the size of the radiation range of the transmitted wave can be changed by the configuration including the radio wave lens element and the driving unit.
本発明の別の態様は、
監視対象である被監視者を監視する被監視者監視装置における被監視者監視方法であって、
前記被監視者監視装置は、
放射した送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力し、前記被監視者を監視するための監視信号を取得するドップラセンサ部と、
前記被監視者の部屋に設置され、前記被監視者を含む所定領域を撮像して撮像信号を出力する撮像部と、
前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲変更部と、
を備え、
前記被監視者監視方法は、
前記ドップラ信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第1判定工程と、
前記撮像信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第2判定工程と、
前記第1判定工程により判定された前記被監視者の位置、又は前記第2判定部により判定された前記被監視者の位置に応じて、前記範囲変更部を制御して、前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲制御工程と、
を備え、
前記範囲制御工程は、前記送信波の放射範囲の大きさを、前記部屋に配置される寝具を含む第1範囲に初期設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置すると判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲に設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置していないと判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲より大きい第2範囲に変更し、
前記第1判定工程は、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第1範囲に設定されているときは、所定閾値を用いて前記被監視者の呼吸を含む第1体動の有無を判定し、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第2範囲に設定されているときは、前記所定閾値と異なる閾値を用いて前記被監視者の転倒を含む前記第1体動より大きい第2体動の有無を判定するものである。
Another aspect of the present invention is
It is a monitored person monitoring method in a monitored person monitoring device that monitors a monitored person to be monitored.
The monitored person monitoring device is
A Doppler sensor unit that outputs a Doppler signal of a Doppler frequency component based on the emitted transmitted wave and the reflected wave of the transmitted wave and acquires a monitoring signal for monitoring the monitored person.
An imaging unit installed in the room of the monitored person, which images a predetermined area including the monitored person and outputs an imaging signal.
A range changing part that changes the magnitude of the radiation range of the transmitted wave,
With
The monitored person monitoring method is
The first determination step of determining the position of the monitored person based on the Doppler signal, and
A second determination step of determining the position of the monitored person based on the imaging signal, and
The range changing unit is controlled to emit the transmitted wave according to the position of the monitored person determined by the first determination step or the position of the monitored person determined by the second determination unit. The range control process that changes the size of the range and
With
In the range control step, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is initially set to the first range including the bedding arranged in the room, and when it is determined that the monitored person is located on the bedding, it is determined. When the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range and it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range. Change to a second range that is larger than the range ,
In the first determination step, when the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range, the presence or absence of the first body movement including the respiration of the monitored person is determined using a predetermined threshold value. Then, when the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the second range, a second body movement larger than the first body movement including the fall of the monitored person is used using a threshold value different from the predetermined threshold value. It determines the presence or absence of body movement .
本態様では、ドップラ信号に基づき判定された被監視者の位置、又は撮像信号に基づき判定された被監視者の位置に応じて、ドップラセンサ部から放射される送信波の放射範囲の大きさが変更される。したがって、本態様によれば、被監視者の位置に応じて、ドップラセンサ部を有効に活用することができる。また、送信波の放射範囲の大きさは、寝具を含む第1範囲に初期設定されている。そして、被監視者が寝具上に位置すると判定されると、送信波の放射範囲の大きさは、第1範囲に設定される。送信波の放射範囲の大きさが、寝具を含む第1範囲という狭い範囲に設定されるため、ドップラセンサ部における反射波の感度は上昇する。したがって、ドップラセンサ部は、被監視者を監視するための監視信号として、被監視者の生体信号を取得することが可能になる。また、被監視者が寝具上に位置していないと判定されると、送信波の放射範囲の大きさは、第1範囲より大きい第2範囲に変更される。送信波の放射範囲の大きさが、第1範囲から第2範囲に広げられるため、ドップラセンサ部における反射波の感度は、第1範囲の場合に比べて低下する。このため、被監視者の生体信号を取得することは困難になる。しかしながら、被監視者が寝具から離れても、第2範囲内に位置していれば、ドップラ信号に基づき、被監視者の位置や動作を判定することは可能になる。したがって、ドップラセンサ部を有効に活用することができる。また、被監視者が寝具上に位置しないと判定されると、送信波の放射範囲の大きさが寝具を含む第1範囲に維持されても、被監視者からの反射波が得られる可能性は低くなる。しかし、送信波の放射範囲の大きさが、第1範囲より大きい第2範囲に広げられると、被監視者からの反射波が得られる可能性は高くなる。したがって、ドップラセンサ部を有効に活用することができる。 In this embodiment, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave radiated from the Doppler sensor unit is determined according to the position of the monitored person determined based on the Doppler signal or the position of the monitored person determined based on the imaging signal. Be changed. Therefore, according to this aspect, the Doppler sensor unit can be effectively utilized according to the position of the monitored person. Further, the size of the radiation range of the transmitted wave is initially set to the first range including the bedding. Then, when it is determined that the monitored person is located on the bedding, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range. Since the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to a narrow range of the first range including the bedding, the sensitivity of the reflected wave in the Doppler sensor unit increases. Therefore, the Doppler sensor unit can acquire the biological signal of the monitored person as a monitoring signal for monitoring the monitored person. Further, when it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the size of the radiation range of the transmitted wave is changed to the second range larger than the first range. Since the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is expanded from the first range to the second range, the sensitivity of the reflected wave in the Doppler sensor unit is lower than that in the case of the first range. Therefore, it becomes difficult to acquire the biological signal of the monitored person. However, even if the monitored person is separated from the bedding, if the monitored person is located within the second range, it is possible to determine the position and operation of the monitored person based on the Doppler signal. Therefore, the Doppler sensor unit can be effectively used. In addition, if it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the reflected wave from the monitored person may be obtained even if the size of the radiation range of the transmitted wave is maintained in the first range including the bedding. Will be low. However, if the size of the radiation range of the transmitted wave is expanded to a second range larger than the first range, the possibility that the reflected wave from the monitored person can be obtained increases. Therefore, the Doppler sensor unit can be effectively used.
本発明によれば、被監視者の位置に応じて、ドップラセンサ部を有効に活用することができる。 According to the present invention, the Doppler sensor unit can be effectively utilized according to the position of the monitored person.
(本開示に係る一態様を発明するに至った経緯)
まず、本開示に係る一態様の着眼点が説明される。上述のように、病室又は寝室内の寝具を離れた場所における被監視者の動きを検知することが望まれる。しかしながら、特許文献1には、カメラを用いて寝具以外の場所における被監視者の動きを検知することについては開示されていない。そこで、ドップラセンサとカメラとの両方を用いて、被監視者を監視することが考えられる。この場合、ドップラセンサとカメラとは、部屋全体を監視するために、例えば病室又は寝室の天井に設置されることになる。
(Background to the invention of one aspect of the present disclosure)
First, one aspect of the viewpoint of the present disclosure will be described. As described above, it is desired to detect the movement of the monitored person in a place away from the bedding in the hospital room or the bedroom. However,
カメラは、部屋全体を撮像範囲として、被監視者の起床・寝具からの離床・寝具以外の場所における歩行中の転倒・ベッドからの転落などの事象又は異常を検知することができる。一方、ドップラセンサは、上述のように、検知範囲を寝具に絞ることにより、振幅の小さい呼吸などの情報を検知することができる。 The camera can detect events or abnormalities such as getting up of the monitored person, getting out of the bedding, falling while walking in a place other than the bedding, and falling from the bed, with the entire room as the imaging range. On the other hand, the Doppler sensor can detect information such as respiration with a small amplitude by narrowing the detection range to the bedding as described above.
しかしながら、カメラを天井のほぼ中央に設置し、部屋の隅に配置された寝具から離れた被監視者を監視する場合、カメラの直下の近傍に被監視者が位置すると、被監視者の体が頭に隠れてしまうことになる。このため、カメラの直下の近傍で、被監視者が例えば膝から崩れ落ちるように転倒すると、頭の大きさの変化のみから転倒を判定しなければならない。その結果、被監視者が転倒しても転倒と判定できずに警報を出力できなかったり、被監視者が転倒していないのに転倒と判定して誤って警報を出力してしまったりするなどの誤判定の可能性が高くなる。 However, when the camera is installed almost in the center of the ceiling and the monitored person is monitored away from the bedding placed in the corner of the room, if the monitored person is located in the immediate vicinity of the camera, the monitored person's body will be affected. It will be hidden in your head. For this reason, if the person being monitored falls down from the knee, for example, in the immediate vicinity of the camera, the fall must be determined only from the change in the size of the head. As a result, even if the monitored person falls, it cannot be determined that the person has fallen and an alarm cannot be output, or even if the person being monitored has not fallen, it is determined that the person has fallen and an alarm is erroneously output. There is a high possibility of misjudgment.
また、ドップラセンサは、寝具に向けられているため、被監視者が寝具から離れた場合には、被監視者の情報を取得することができない。このため、被監視者が寝具から離れている間は、ドップラセンサを活用できていない。 Further, since the Doppler sensor is directed to the bedding, the information of the monitored person cannot be acquired when the monitored person leaves the bedding. For this reason, the Doppler sensor cannot be utilized while the monitored person is away from the bedding.
そこで、本発明者は、被監視者が寝具から離れたと判断すると、ドップラセンサの指向性(検知範囲)を広げることにより、寝具の外に居る被監視者を検知することが可能になるのではないかと考えた。こうすることで、従来、被監視者が寝具から離れている間は活用されていなかったドップラセンサの有効活用が可能になる。また、カメラ単体では誤判定する可能性の高い被監視者の転倒などの異常を、ドップラセンサから出力されるデータを用いることによって、誤判定を低減させることが可能となる。 Therefore, the present inventor may be able to detect the monitored person outside the bedding by expanding the directivity (detection range) of the Doppler sensor when it is determined that the monitored person is away from the bedding. I wondered if there was one. By doing so, it becomes possible to effectively utilize the Doppler sensor, which has not been utilized while the monitored person is away from the bedding. In addition, it is possible to reduce erroneous determination by using the data output from the Doppler sensor for abnormalities such as a fall of the monitored person, which is likely to be erroneously determined by the camera alone.
(実施形態)
以下、本発明にかかる一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the configurations with the same reference numerals in the respective drawings indicate the same configurations, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図1は、本発明の一実施の形態の被監視者監視装置の全体構成を概略的に示す図である。図2は、ドップラセンサ部の検知範囲を概略的に示す図である。図3は、被監視者監視装置の各部の構成を概略的に示すブロック図である。図4、図5は、ドップラセンサ部、レドーム、モータを概略的に示す図である。図6は、ドップラセンサ部の図2と異なる検知範囲を概略的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a monitored person monitoring device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing a detection range of the Doppler sensor unit. FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of each part of the monitored person monitoring device. 4 and 5 are diagrams schematically showing a Doppler sensor unit, a radome, and a motor. FIG. 6 is a diagram schematically showing a detection range different from that of FIG. 2 of the Doppler sensor unit.
図1に示される被監視者監視装置1は、センサボックス10と、サーバ装置20とを備える。センサボックス10は、例えば、図1に示されるように、ドップラセンサ部40と、制御部50と、カメラ60と、レドーム70と、モータ80とを備える。センサボックス10は、図2に示されるように、被監視者2が使用する寝具3(本実施形態ではベッド)が配置された部屋4の天井4aのほぼ中央の面上に設置されている。
The monitored
被監視者監視装置1は、被監視者2に応じて適宜な場所に配設される。被監視者2は、例えば、病気又は怪我等によって看護を必要とする者、身体能力の低下等によって介護を必要とする者、一人暮らしの独居者等である。特に、早期発見と早期対処とを可能にする観点から、被監視者2は、例えば異常状態等の所定の不都合な事象がその者に生じた場合に、その発見を必要としている者であることが好ましい。このため、被監視者監視装置1は、被監視者2の種類に応じて、病院、老人福祉施設及び住戸等の建物に好適に配設される。
The monitored
ドップラセンサ部40は、送信波を送信し、物体で反射した前記送信波の反射波を受信し、前記送信波と前記反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力するセンサ装置である。前記物体が動いている場合、いわゆるドップラ効果により前記物体の動いている速度に比例して反射波の周波数がシフトするため、送信波の周波数と反射波の周波数とに差(ドップラ周波数成分)が生じる。ドップラセンサ部40は、このドップラ周波数成分の信号をドップラ信号として生成し、出力する。
The
前記送信波は、超音波やマイクロ波等であって良いが、本実施形態では、2.4GHz〜24GHzのマイクロ波である。マイクロ波は、着衣を透過して生体の体表で反射できるため、生体が衣服を着ていても体表の動きを検知でき、好ましい。このドップラ周波数成分のドップラ信号は、ドップラセンサ部40から制御部50へ出力される。
The transmitted wave may be an ultrasonic wave, a microwave, or the like, but in the present embodiment, it is a microwave of 2.4 GHz to 24 GHz. Since microwaves can pass through clothes and be reflected on the body surface of the living body, the movement of the body surface can be detected even when the living body is wearing clothes, which is preferable. The Doppler signal of the Doppler frequency component is output from the
このようなドップラセンサ部40は、より具体的には、例えば図3に示されるように、送信部41と、送信アンテナ42と、受信アンテナ43と、受信部44と、アナログデジタル変換部(AD変換部)45とを備える。
More specifically, such a
送信部41は、マイクロ波に対応する電気信号の送信波を生成する回路であり、例えばガンダイオードや増幅回路等を備えたマイクロ波発振回路等を備えて構成される。送信アンテナ42は、送信部41に接続され、送信部41で生成された電気信号の送信波をマイクロ波の送信波に変換し、前記マイクロ波の送信波を放射するアンテナである。送信アンテナ42は、無指向性でマイクロ波の送信波を放射する。受信アンテナ43は、被監視者2で反射されるマイクロ波(反射波)を取得してマイクロ波を電気信号に変換するアンテナである。
The
受信部44は、受信アンテナ43に接続され、受信アンテナ43から出力された電気信号、および、電気信号の送信波から、信号処理によって、ドップラ周波数成分のドップラ信号を生成する回路である。
The receiving
受信部44は、1チャンネルのドップラ信号を生成する回路であっても良いが、本実施形態では、より精度良く検出するために、例えば直交位相検波器等を備え、IチャンネルとQチャンネルとの2チャンネルのドップラ信号(IチャンネルデータI(t)およびQチャンネルデータQ(t))を生成する回路である。この2チャンネルの受信部44では、ドップラ周波数成分のドップラ信号Dp(t)は、I(t)+i×Q(t)の複素信号となる(Dp(t)=I(t)+i×Q(t)、iは、虚数単位であり、i2=−1)。
The receiving
AD変換部45は、受信部44に接続され、アナログのドップラ信号を所定のサンプリング間隔でサンプリングしてデジタル化することによってデジタルのドップラ信号に変換する回路である。AD変換部45は、制御部50に接続され、このAD変換したデジタルのドップラ信号(IチャンネルデータI(t)およびQチャンネルデータQ(t))を制御部50へ出力する。なお、図3に示す例では、AD変換部45は、ドップラセンサ部40に備えられたが、これに代え、制御部50に備えられても良い。
The
カメラ60(撮像部の一例に相当)は、図1に示されるように、部屋4(図2)の天井4aの面上にドップラセンサ部40に並んで配置されている。カメラ60は、カメラ60の撮像範囲が部屋4(図2)の全体になるように、構成されている。カメラ60は、例えば撮像範囲(つまり部屋4の全体)の画像を所定時間(例えば1/60秒)毎に撮像する。カメラ60は、撮像した撮像信号を所定時間(例えば1/60秒)毎に制御部50に出力する。
As shown in FIG. 1, the camera 60 (corresponding to an example of the imaging unit) is arranged side by side with the
レドーム70(範囲変更部の一例に相当)は、ドップラセンサ部40が放射するマイクロ波の指向性を高める電波レンズ素子である。レドーム70は、図1、図4に示されるように、ドップラセンサ部40の下方に配置されている。ドップラセンサ部40の送信アンテナ42は、上述のように、無指向性でマイクロ波の送信波を放射する。部屋4の天井4aに配置された送信アンテナ42から無指向性でマイクロ波の送信波が放射されると、受信アンテナ43は、部屋4内で反射された全ての反射波を受信することになる。そうなると、動きの比較的小さい呼吸動作は、ノイズに埋もれ易い。そこで、SN比を向上させるために、レドーム70を用いて送信アンテナ42から放射される送信波の指向性を高めることによって、受信波の検知範囲を狭くしている。
The radome 70 (corresponding to an example of the range changing unit) is a radio wave lens element that enhances the directivity of the microwave emitted by the
レドーム70は、図4に示されるように、反射枠体70aと、レンズ部70bとを備える。反射枠体70aは、ほぼ筒状に形成され、ドップラセンサ部40の直ぐ下方に配置されている。反射枠体70aの上面側及び下面側には、開口部が設けられている。反射枠体70aの上面側の開口部の周囲には、ドップラセンサ部40を取り囲むように、突部70cが突設されている。この突部70cによって、ドップラセンサ部40の送信アンテナ42から放射された無指向性の送信波のほぼ全てが反射枠体70aの内側に導かれる。反射枠体70aの内周には、金属箔などが貼り付けられ、マイクロ波を効率良く反射する反射面が形成されている。反射枠体70aには、横方向(図4では左方)に軸受部70dが突設されている。
As shown in FIG. 4, the
レンズ部70bは、反射枠体70aの下面側の開口部を覆うように配置されている。レンズ部70bは、ドップラセンサ部40から放射され、反射枠体70aの内周の反射面で反射されたマイクロ波を集束する。レンズ部70bは、例えばマイクロ波を集束する性質を有する誘電体で形成され、下方に向かって凸となる円形曲面を有する凸レンズのような形状に形成されている。
The
レドーム70は、送信アンテナ42から放射された送信波が、レンズ部70bにより集束されて部屋4に向けて送信され、かつ、部屋4内の例えば被監視者2により反射された反射波が、レンズ部70bを介して受信アンテナ43により受信されるように構成されている。
In the
モータ80(駆動部の一例に相当、範囲変更部の一例に相当)は、センサボックス10の内部において、レドーム70の直ぐ横(図4では左方)に固定されている。モータ80として、ステッピングモータを用いてもよい。モータ80の回転軸80aは、レドーム70の軸受部70dに穿設された貫通孔に挿通されて固定されている。モータ80は、回転軸80aを介して、レドーム70を回転可能に支持している。
The motor 80 (corresponding to an example of the drive unit and the example of the range changing unit) is fixed to the inside of the
モータ80の初期位置では、図4に示されるように、ドップラセンサ部40の直ぐ下方にレドーム70が配置される。この状態では、送信アンテナ42から放射された送信波は、レドーム70を介して、図2に示されるように、寝具3に向けて放射され、検知範囲46(第1範囲の一例に相当、送信波の放射範囲の一例に相当)が寝具3を含む狭い範囲に限られる。また、寝具3上の被監視者2により反射された反射波は、レドーム70を介して、受信アンテナ43によって受信される。
At the initial position of the
モータ80が駆動されて初期位置から回転軸80aが回転すると、図5に示されるように、レドーム70は、ドップラセンサ部40の下方から退避する。この状態では、送信アンテナ42から放射された送信波は、図6に示されるように、部屋4の全体に向けて放射され、検知範囲47(第2範囲の一例に相当、送信波の放射範囲の一例に相当)が部屋4の全体となり、検知範囲46(図2)より広くなる。この場合には、図6に示されるように、寝具3から離れた被監視者2を含む部屋4の全体から反射された反射波が、受信アンテナ43によって受信される。
When the
図3において、制御部50は、ドップラセンサ部40、カメラ60、モータ80に接続されている。制御部50は、例えば、中央演算処理装置(CPU)、プログラム及びデータ等を保存するメモリ51、周辺回路等を含む。メモリ51は、例えば半導体メモリで構成される。
In FIG. 3, the
メモリ51に保存されたプログラムを実行することにより、制御部50のCPUは、図3に示されるように、生体信号処理部52、駆動制御部53、及び通信部54として機能する。
By executing the program stored in the
生体信号処理部52は、ドップラセンサ部40のAD変換部45に接続され、ドップラセンサ部40から入力された時間空間のドップラ信号を信号処理して、被監視者2の呼吸数を算出する。生体信号処理部52は、算出した呼吸数を通信部54に出力する。また、生体信号処理部52は、ドップラセンサ部40から入力された時間空間のドップラ信号を通信部54に出力する。
The biological
駆動制御部53(範囲変更部の一例に相当)は、通信部54を介して、サーバ装置20から送信される制御信号に基づき、モータ80の駆動を制御する。代替的に、サーバ装置20から送信される制御信号に代えて、駆動制御部53が、自ら、モータ80の駆動を制御してもよい。
The drive control unit 53 (corresponding to an example of the range change unit) controls the drive of the
通信部54は、有線又は無線で、LAN、電話網又はデータ通信網等に接続する通信インタフェースであり、所定の通信プロトコルに従って網(ネットワーク)を介してサーバ装置20との間で通信信号を送受信する。通信部54は、生体信号処理部52から入力された、被監視者2の呼吸数とドップラセンサ部40から入力された時間空間のドップラ信号とをサーバ装置20に送信する。通信部54は、カメラ60から入力された撮像信号をサーバ装置20に送信する。通信部54は、サーバ装置20から送信されたモータ80の制御信号を、駆動制御部53に出力する。
The
サーバ装置20は、例えばコンピュータであり、制御部21、プログラム及びデータ等を保存するメモリ22、周辺回路、表示部23を含む。メモリ22は、半導体メモリ、ハードディスク等で構成される。周辺回路は、入力部24と、通信部25とを含む。
The
表示部23は、例えば液晶表示パネルを含む。代替的に、表示部23は、有機EL(Electro Luminescence)パネルを含んでもよい。入力部24は、キーボード及びマウスを含んでもよい。表示部23がタッチパネル式の場合には、入力部24は、表示部23のタッチパネルであってもよい。
The
通信部25は、有線又は無線で、LAN、電話網又はデータ通信網等に接続する通信インタフェースであり、所定の通信プロトコルに従って網(ネットワーク)を介して、センサボックス10の制御部50との間で通信信号を送受信する。通信部25は、被監視者2の呼吸数と、被監視者2の体動レベルと、ドップラセンサ部40から入力された時間空間のドップラ信号と、を制御部50から受信する。
The
制御部21は、例えばCPUを含む。メモリ22に保存されたプログラムを実行することにより、制御部21のCPUは、第1判定部61と、第2判定部62と、範囲制御部63として機能する。
The control unit 21 includes, for example, a CPU. By executing the program stored in the
第1判定部61は、通信部25を介して、ドップラセンサ部40から入力された時間空間のドップラ信号から、被監視者2の体動の大きさ(体動レベル)を算出する。体動は、例えば、被監視者2が寝具3で就寝中のときは、寝返りなどであり、例えば被監視者2が寝具3から離れているときは、歩行又は転倒などである。第1判定部61は、算出した体動レベルから、被監視者2の位置を判定する。この第1判定部61の位置判定手法については、後に詳述される。
The
第2判定部62は、カメラ60から出力される撮像信号に基づき、例えばテンプレートマッチングによって、撮像範囲(つまり部屋4の全体)における被監視者2の頭部の位置を判定する。第2判定部62は、判定した被監視者2の頭部の位置から、被監視者2が寝具3に横たわっているか、又は寝具3から離れているかを判定する。また、第2判定部62は、被監視者2が寝具3から離れていると判定したときは、被監視者2の頭部の動きから、被監視者2の転倒の有無を判定する。
The
範囲制御部63は、第1判定部61による被監視者2の位置の判定結果と、第2判定部62による被監視者2の位置の判定結果と、の少なくとも一方の判定結果に基づき、レドーム70の位置を変更するためにモータ80を駆動する制御信号を、通信部25,54を介して、駆動制御部53に出力する。
The
また、メモリ22に保存されたプログラムを実行することにより、制御部21は、被監視者2の呼吸数と、被監視者2の体動の有無の判定結果と、被監視者2の転倒の有無の判定結果とを、これらを取得した日時に対応付けて、メモリ22に保存する。
Further, by executing the program stored in the
図7は、メモリ22に予め記憶されている判定情報700を概略的に示す図である。図7を用いて、第1判定部61の位置判定手法が説明される。
FIG. 7 is a diagram schematically showing
図2に示されるように、ドップラセンサ部40の検知範囲46が寝具3を含む狭い範囲に限定されている場合には、第1判定部61は、例えば呼吸などの被監視者2の微かな体動の有無を判定する。一方、図6に示されるように、ドップラセンサ部40の検知範囲47が部屋4の全体に広がっている場合には、第1判定部61は、例えば歩行又は転倒などの被監視者2の大きな体動の有無を判定する。したがって、第1判定部61が判定するときの閾値は、両者で異なる。
As shown in FIG. 2, when the
範囲制御部63は、モータ80を駆動する制御信号に関する情報を第1判定部61に通知する。具体的には、範囲制御部63は、モータ80が初期位置にある(つまりレドーム70はドップラセンサ部40の下方に位置し、ドップラセンサ部40の検知範囲46が寝具3を含む狭い範囲に限定されている)か、又は、モータ80が初期位置から駆動されている(つまりレドーム70はドップラセンサ部40の下方から退避し、ドップラセンサ部40の検知範囲47が部屋4の全体に広がっている)か、の情報を第1判定部61に通知する。
The
第1判定部61は、ドップラセンサ部40の検知範囲47が部屋4の全体に広がっている場合には、判定情報700を参照し、閾値TH1,TH2(TH1<TH2)を用いて、被監視者2の位置を判定する。
When the detection range 47 of the
具体的には、第1判定部61は、ドップラ信号のデータDdがDd<TH1であれば、被監視者2の体動が検知されないと判定する。このため、第1判定部61は、被監視者2が部屋4に不在であるか、部屋4内で身動きしていない異常状態であるかのいずれかであると判定する。
Specifically, the
ドップラ信号のデータDdがTH1≦Dd<TH2であれば、第1判定部61は、被監視者2の歩行程度の正常な体動のデータが出力されたと判定する。このため、第1判定部61は、被監視者2が寝具3から離れて部屋4に在室しており、正常状態であると判定する。
If the data Dd of the Doppler signal is TH1 ≦ Dd <TH2, the
ドップラ信号のデータDdがTH2≦Ddであれば、第1判定部61は、被監視者2が転倒したなどの異常に大きな体動のデータが出力されたと判定する。このため、第1判定部61は、被監視者2が部屋4に在室しており、異常な状態であると判定する。
If the data Dd of the Doppler signal is TH2 ≦ Dd, the
一方、第1判定部61は、ドップラセンサ部40の検知範囲46が寝具3を含む狭い範囲に限定されている場合には、判定情報700を参照し、閾値TH3を用いて、被監視者2の位置を判定する。
On the other hand, when the
具体的には、ドップラ信号のデータDdがDd<TH3であれば、第1判定部61は、被監視者2の寝返りなどの微かな体動のデータが出力されていないと判定する。このため、第1判定部61は、被監視者2が寝具3に不在であるか、寝具3の上で身動きしていない異常状態であるかのいずれかであると判定する。
Specifically, if the Doppler signal data Dd is Dd <TH3, the
ドップラ信号のデータDdがTH3≦Ddであれば、第1判定部61は、被監視者2の寝返りなどの微かな体動のデータが出力されたと判定する。このため、第1判定部61は、被監視者2が寝具3の上で正常な状態であると判定する。
If the data Dd of the Doppler signal is TH3 ≦ Dd, the
閾値TH1,TH2,TH3については、ドップラセンサ部40を用いて、予め実験的に求めてメモリ22に記憶させておいてもよい。例えば、部屋の大きさごとに、ドップラセンサ部40から出力されるドップラ信号を予めシミュレーションして閾値TH1,TH2,TH3を求めておき、ドップラセンサ部40が設置される部屋の大きさに応じて、使用する閾値TH1,TH2,TH3を決定し、メモリ22に記憶させておくようにしてもよい。
The threshold values TH1, TH2, and TH3 may be experimentally obtained in advance using the
図8は、本実施形態の被監視者監視装置1の動作の一例を概略的に示すフローチャートである。図8の動作は、一定時間(例えば50msec)毎に実行される。
FIG. 8 is a flowchart schematically showing an example of the operation of the monitored
ステップS800において、第2判定部62は、カメラ60から出力される撮像信号に基づき、被監視者2が寝具3に横たわっているか否かを判定する。被監視者2が寝具3に横たわっていると判定されると(ステップS800でYES)、処理はステップS801に進む。一方、被監視者2が寝具3に横たわっていないと判定されると(ステップS800でNO)、処理はステップS805に進む。
In step S800, the
ステップS801において、範囲制御部63は、現在のドップラセンサ部40の検知範囲が寝具3を含む狭い範囲であるか否か(つまりレドーム70がドップラセンサ部40の下方に位置しているか否か)を判定する。現在のドップラセンサ部40の検知範囲が部屋4の全体であれば(ステップS801でNO)、処理はステップS802に進む。現在のドップラセンサ部40の検知範囲が寝具3を含む狭い範囲であれば(ステップS801でYES)、処理はステップS803に進む。
In step S801, the
ステップS802において、範囲制御部63は、通信部25を介して、モータ80を初期位置に戻す制御信号を制御部50に送信する。この制御信号を受けて、駆動制御部53は、モータ80を駆動し、レドーム70をドップラセンサ部40の下方に位置させる。その後、処理はステップS803に進む。
In step S802, the
ステップS803において、第1判定部61は、閾値TH3を用いて、ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されたか否かを判定する。ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS803でYES)、第1判定部61は、被監視者2は正常であると判定して、図8の処理は終了する。一方、ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されていないと判定すると(ステップS803でNO)、第1判定部61は、被監視者2が異常である可能性があると判定して、処理はステップS804に進む。
In step S803, the
ステップS805において、範囲制御部63は、現在のドップラセンサ部40の検知範囲が部屋4の全体であるか否か(つまりレドーム70がドップラセンサ部40の下方から退避しているか否か)を判定する。現在のドップラセンサ部40の検知範囲が寝具3を含む狭い範囲であれば(ステップS805でNO)、処理はステップS806に進む。現在のドップラセンサ部40の検知範囲が部屋4の全体であれば(ステップS805でYES)、処理はステップS807に進む。
In step S805, the
ステップS806において、範囲制御部63は、通信部25を介して、モータ80を初期位置から回転させる制御信号を制御部50に送信する。この制御信号を受けて、駆動制御部53は、モータ80を駆動し、レドーム70をドップラセンサ部40の下方から退避させる。その後、処理はステップS807に進む。
In step S806, the
ステップS807において、第1判定部61は、閾値TH1,TH2を用いて、ドップラセンサ部40から歩行程度の正常な体動のデータが出力されたか否かを判定する。ドップラセンサ部40から正常な体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS807でYES)、第1判定部61は、被監視者2は正常であると判定して、図8の処理は終了する。一方、ドップラセンサ部40から転倒などの異常な体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS807でNO)、第1判定部61は、被監視者2が異常である可能性があると判定して、処理はステップS804に進む。
In step S807, the
ステップS804において、第1判定部61は、被監視者2が異常である可能性があると判定したため、表示部23に警報メッセージを表示するなどの異常処理を行う。その後、図8の処理は終了する。
In step S804, the
以上説明されたように、本実施形態では、カメラ60から出力される撮像信号に基づき、被監視者2が寝具3に横たわっていないと判定されると、ドップラセンサ部40の検知範囲が部屋4の全体とされる。このため、本実施形態によれば、被監視者2が寝具3に横たわっていない場合に、ドップラセンサ部40を有効に活用することができる。
As described above, in the present embodiment, when it is determined that the monitored
また、本実施形態によれば、カメラ60に加えて、ドップラセンサ部40を利用することによって、被監視者2の転倒などの異常を精度良く検知することが可能になる。
Further, according to the present embodiment, by using the
また、本実施形態では、カメラ60から出力される撮像信号に基づき、被監視者2が寝具3に横たわっていると判定されると、ドップラセンサ部40の検知範囲が寝具3を含む狭い範囲にされる。このため、本実施形態によれば、寝具3に横たわっている被監視者2の微かな体動を検知することができる。
Further, in the present embodiment, when it is determined that the monitored
(変形された実施形態)
(1)上記実施形態では、モータ80を駆動して、レドーム70を回転させることにより、ドップラセンサ部40の下方の位置とドップラセンサ部40から退避した位置との間で、レドーム70を移動させている。しかし、レドーム70の移動方法は、これに限られない。例えば、レドーム70をレール上に載せておき、ドップラセンサ部40の下方の位置とドップラセンサ部40から退避した位置との間で、レドーム70を平面的に移動させてもよい。
(Transformed embodiment)
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、ドップラセンサ部40の下方の位置とドップラセンサ部40から退避した位置との間で、レドーム70を移動させている。すなわち、ドップラセンサ部40の検知範囲は、寝具3上の検知範囲46(図2)と、部屋4の全体の検知範囲47(図6)との2種類になっている。これに代えて、例えば検知範囲を3種類以上に変化させるようにしてもよい。例えば、送信波の集束範囲が異なる複数のレドームを備え、ドップラセンサ部40の下方の位置とドップラセンサ部40から退避した位置との間で、各レドームを移動させるようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the
例えば、図5において、ドップラセンサ部40の右方に、レドーム70と同様にモータの回転軸により回転可能に支持された、送信波の集束範囲がレドーム70より広く、部屋4の全体より狭い第2のレドームを設けるようにしてもよい。この第2のレドームとレドーム70との両方をドップラセンサ部40の下方から退避させると、ドップラセンサ部40の検知範囲を部屋4の全体とすることができる。一方、この第2のレドームをドップラセンサ部40の下方に位置させると、ドップラセンサ部40の検知範囲を、寝具3より広く、部屋4の全体より狭くすることができる。この構成によれば、ドップラセンサ部40の受信波の感度を、ドップラセンサ部40の検知範囲が寝具3を含む狭い範囲の場合と部屋4の全体の場合との中間の感度とすることができる。
For example, in FIG. 5, on the right side of the
或いは、上記実施形態において、レドーム70のレンズ部70bを複数のレンズ群で構成し、レンズ群におけるレンズ間距離を変更することにより、ドップラセンサ部40の検知範囲を無段階に変更するようにしてもよい。
Alternatively, in the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、ドップラセンサ部40の下方の位置とドップラセンサ部40から退避した位置との間で、レドーム70を移動させている。代替的に、レドーム70を固定しておき、ドップラセンサ部40を、レドーム70の上方の位置とレドーム70の上方の位置から退避した位置との間で、移動させてもよい。この構成でも、ドップラセンサ部40の検知範囲を、寝具3を含む狭い範囲と、部屋4の全体との間で変更することができる。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態の図8では、最初に、第2判定部62が、カメラ60から出力される撮像信号に基づき、被監視者2が寝具3に横たわっているか否かを判定している(ステップS800)。すなわち、上記実施形態の図8では、カメラ60の撮像情報を用いて、ドップラセンサ部40の検知範囲を変更しているが、これに限られない。例えば、ドップラセンサ部40のドップラ信号のみを用いて、ドップラセンサ部40の検知範囲を変更してもよい。
(4) In FIG. 8 of the above embodiment, first, the
図9は、被監視者監視装置1の動作の図8と異なる例を概略的に示すフローチャートである。図9の動作は、一定時間(例えば50msec)毎に実行される。
FIG. 9 is a flowchart schematically showing an example different from FIG. 8 in the operation of the monitored
ステップS900において、範囲制御部63は、現在のドップラセンサ部40の検知範囲が寝具3を含む狭い範囲であるか否か(つまりレドーム70がドップラセンサ部40の下方に位置しているか否か)を判定する。現在のドップラセンサ部40の検知範囲が部屋4の全体であれば(ステップS900でNO)、処理はステップS905に進む。現在のドップラセンサ部40の検知範囲が寝具3を含む狭い範囲であれば(ステップS900でYES)、処理はステップS901に進む。
In step S900, the
ステップS901において、第1判定部61は、閾値TH3を用いて、ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されたか否かを判定する。ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS901でYES)、第1判定部61は、被監視者2は正常であると判定して、図9の処理は終了する。一方、ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されていないと判定すると(ステップS901でNO)、処理はステップS902に進む。
In step S901, the
ステップS902において、範囲制御部63は、通信部25を介して、モータ80を初期位置から回転させる制御信号を制御部50に送信する。この制御信号を受けて、駆動制御部53は、モータ80を駆動し、レドーム70をドップラセンサ部40の下方から退避させる。その後、処理はステップS903に進む。
In step S902, the
ステップS903において、第1判定部61は、閾値TH1,TH2を用いて、ドップラセンサ部40から歩行程度の正常な体動のデータが出力されたか否かを判定する。ドップラセンサ部40から正常な体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS903でYES)、第1判定部61は、被監視者2は正常であると判定して、図9の処理は終了する。一方、ドップラセンサ部40から転倒などの異常な体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS903でNO)、第1判定部61は、被監視者2が異常である可能性があると判定して、処理はステップS904に進む。
In step S903, the
ステップS905において、第1判定部61は、閾値TH1,TH2を用いて、ドップラセンサ部40から歩行程度の正常な体動のデータが出力されたか否かを判定する。ドップラセンサ部40から正常な体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS905でYES)、第1判定部61は、被監視者2は正常であると判定して、図9の処理は終了する。一方、ドップラセンサ部40から体動のデータが出力されないと判定すると(ステップS905でNO)、第1判定部61は、被監視者2が寝具3に入っている可能性があると判定して、処理はステップS906に進む。
In step S905, the
ステップS906において、範囲制御部63は、通信部25を介して、モータ80を初期位置に戻す制御信号を制御部50に送信する。この制御信号を受けて、駆動制御部53は、モータ80を駆動し、レドーム70をドップラセンサ部40の下方に位置させる。その後、処理はステップS907に進む。
In step S906, the
ステップS907において、第1判定部61は、閾値TH3を用いて、ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されたか否かを判定する。ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されたと判定すると(ステップS907でYES)、第1判定部61は、被監視者2は正常であると判定して、図9の処理は終了する。一方、ドップラセンサ部40から微かな体動のデータが出力されていないと判定すると(ステップS907でNO)、第1判定部61は、被監視者2が異常である可能性があると判定して、処理はステップS904に進む。
In step S907, the
ステップS904において、第1判定部61は、被監視者2が異常である可能性があると判定したため、表示部23に警報メッセージを表示するなどの異常処理を行う。その後、図9の処理は終了する。
In step S904, the
例えば、部屋4に設置されているカーテンの動きなどの外乱の影響によって、カメラ60では被監視者2の離床・入床などが判断できないこともあり得る。この場合でも、図9の動作によれば、ドップラセンサ部40から寝具3における被監視者2の微かな体動が出力されなければ、検知範囲を部屋4の全体に広げている。これによって、ドップラセンサ部40は、被監視者2の大きな体動を取得することが可能になる。そして、被監視者2の正常な大きな体動を表すドップラ信号が取得できれば、カメラ60の撮像情報に基づく判断を修正して、被監視者2の状況を的確に判断することが可能になる。
For example, due to the influence of disturbance such as the movement of the curtain installed in the
また、カメラ60の撮像情報では、被監視者2が寝具3に入っていると判断されているにも関わらず、ドップラセンサ部40では、被監視者2の微かな体動が検知されないこともあり得る。この場合、ドップラセンサ部40の検知範囲を部屋4の全体に広げて、被監視者2の正常な大きな体動を取得できるようにする。そして、その場合でも、被監視者2の正常な大きな体動を表すドップラ信号が取得できなかったときは、被監視者2の健康状態に著しく問題が発生している可能性が高いため、警報を発すべき状況であると判断することが可能になる。
Further, although it is determined in the image pickup information of the
1 被監視者監視装置
2 被監視者
3 寝具
40 ドップラセンサ部
46,47 検知範囲
53 駆動制御部
60 カメラ
61 第1判定部
62 第2判定部
63 範囲制御部
70 レドーム
80 モータ
1 Monitored
Claims (3)
放射した送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力し、前記被監視者を監視するための監視信号を取得するドップラセンサ部と、
前記被監視者の部屋に設置され、前記被監視者を含む所定領域を撮像して撮像信号を出力する撮像部と、
前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲変更部と、
前記ドップラ信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第1判定部と、
前記撮像信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第2判定部と、
前記第1判定部により判定された前記被監視者の位置、又は前記第2判定部により判定された前記被監視者の位置に応じて、前記範囲変更部を制御して、前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲制御部と、
を備え、
前記範囲制御部は、前記送信波の放射範囲の大きさを、前記部屋に配置される寝具を含む第1範囲に初期設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置すると判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲に設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置していないと判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲より大きい第2範囲に変更し、
前記第1判定部は、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第1範囲に設定されているときは、所定閾値を用いて前記被監視者の呼吸を含む第1体動の有無を判定し、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第2範囲に設定されているときは、前記所定閾値と異なる閾値を用いて前記被監視者の転倒を含む前記第1体動より大きい第2体動の有無を判定する、
被監視者監視装置。 It is a monitored person monitoring device that monitors the monitored person.
A Doppler sensor unit that outputs a Doppler signal of a Doppler frequency component based on the emitted transmitted wave and the reflected wave of the transmitted wave and acquires a monitoring signal for monitoring the monitored person.
An imaging unit installed in the room of the monitored person, which images a predetermined area including the monitored person and outputs an imaging signal.
A range changing part that changes the magnitude of the radiation range of the transmitted wave,
Based on the Doppler signal, the first determination unit that determines the position of the monitored person and
A second determination unit that determines the position of the monitored person based on the imaging signal, and
The range changing unit is controlled to emit the transmitted wave according to the position of the monitored person determined by the first determination unit or the position of the monitored person determined by the second determination unit. A range control unit that changes the size of the range,
With
The range control unit initially sets the magnitude of the radiation range of the transmitted wave to the first range including the bedding arranged in the room, and determines that the monitored person is located on the bedding. When the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range and it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range. Change to a second range that is larger than the range ,
When the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range, the first determination unit determines the presence or absence of the first body movement including the respiration of the monitored person using a predetermined threshold value. Then, when the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the second range, a second body movement larger than the first body movement including the fall of the monitored person is used using a threshold value different from the predetermined threshold value. Judging the presence or absence of body movement,
Observed person monitoring device.
前記ドップラセンサ部から放射された前記送信波を集束する電波レンズ素子と、
前記電波レンズ素子又は前記ドップラセンサ部を、前記送信波が集束可能な集束位置と前記送信波が集束不可能な退避位置との間で移動させる駆動部と、
を含む請求項1に記載の被監視者監視装置。 The range change part
A radio wave lens element that focuses the transmitted wave radiated from the Doppler sensor unit, and
A drive unit that moves the radio wave lens element or the Doppler sensor unit between a focusing position where the transmitted wave can be focused and a retracted position where the transmitted wave cannot be focused.
The monitored person monitoring device according to claim 1.
前記被監視者監視装置は、
放射した送信波と前記送信波の反射波とに基づいてドップラ周波数成分のドップラ信号を出力し、前記被監視者を監視するための監視信号を取得するドップラセンサ部と、
前記被監視者の部屋に設置され、前記被監視者を含む所定領域を撮像して撮像信号を出力する撮像部と、
前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲変更部と、
を備え、
前記被監視者監視方法は、
前記ドップラ信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第1判定工程と、
前記撮像信号に基づき、前記被監視者の位置を判定する第2判定工程と、
前記第1判定工程により判定された前記被監視者の位置、又は前記第2判定工程により判定された前記被監視者の位置に応じて、前記範囲変更部を制御して、前記送信波の放射範囲の大きさを変更する範囲制御工程と、
を備え、
前記範囲制御工程は、前記送信波の放射範囲の大きさを、前記部屋に配置される寝具を含む第1範囲に初期設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置すると判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲に設定し、前記被監視者が前記寝具上に位置していないと判定されると、前記送信波の放射範囲の大きさを前記第1範囲より大きい第2範囲に変更し、
前記第1判定工程は、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第1範囲に設定されているときは、所定閾値を用いて前記被監視者の呼吸を含む第1体動の有無を判定し、前記送信波の放射範囲の大きさが前記第2範囲に設定されているときは、前記所定閾値と異なる閾値を用いて前記被監視者の転倒を含む前記第1体動より大きい第2体動の有無を判定する、
被監視者監視方法。 It is a monitored person monitoring method in a monitored person monitoring device that monitors a monitored person to be monitored.
The monitored person monitoring device is
A Doppler sensor unit that outputs a Doppler signal of a Doppler frequency component based on the emitted transmitted wave and the reflected wave of the transmitted wave and acquires a monitoring signal for monitoring the monitored person.
An imaging unit installed in the room of the monitored person, which images a predetermined area including the monitored person and outputs an imaging signal.
A range changing part that changes the magnitude of the radiation range of the transmitted wave,
With
The monitored person monitoring method is
The first determination step of determining the position of the monitored person based on the Doppler signal, and
A second determination step of determining the position of the monitored person based on the imaging signal, and
The range changing unit is controlled to emit the transmitted wave according to the position of the monitored person determined by the first determination step or the position of the monitored person determined by the second determination step. The range control process that changes the size of the range and
With
In the range control step, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is initially set to the first range including the bedding arranged in the room, and when it is determined that the monitored person is located on the bedding, it is determined. When the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range and it is determined that the monitored person is not located on the bedding, the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range. Change to a second range that is larger than the range ,
In the first determination step, when the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the first range, the presence or absence of the first body movement including the respiration of the monitored person is determined using a predetermined threshold value. Then, when the magnitude of the radiation range of the transmitted wave is set to the second range, a second body movement larger than the first body movement including the fall of the monitored person is used using a threshold value different from the predetermined threshold value. Judging the presence or absence of body movement,
Observed person monitoring method.
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