JP7608264B2 - 生体データ関連指標計測システム - Google Patents
生体データ関連指標計測システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7608264B2 JP7608264B2 JP2021081006A JP2021081006A JP7608264B2 JP 7608264 B2 JP7608264 B2 JP 7608264B2 JP 2021081006 A JP2021081006 A JP 2021081006A JP 2021081006 A JP2021081006 A JP 2021081006A JP 7608264 B2 JP7608264 B2 JP 7608264B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biometric
- data
- biometric feature
- reference value
- feature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Description
本実施形態では、作業員の生体指標の計算結果に基づいて作業員に警告または助言を与えることにより、ヒューマンエラーの発生を抑制する。さらに、本実施形態は、作業員の生体指標の統計情報を計算することにより、作業員の置かれた環境の改善にも寄与する。
図3を参照して、信頼度付き生体特徴量計算部121の具体例を説明する。ここでは、生体データとして心電位、生体指標として平均RRIを計算する場合を例に説明する、図3の縦軸は心電位を、横軸は時間を示す。図中xは処理前の生体データ(心電位の生データ)の全体を示す。本実施例では、生体特徴量の推定を確率モデルで表現する。
ここで、Y={yt+1|ymin<yt+1≦ymax}であり、定性的には、特徴量の値としてあり得る範囲を表す。例えば、RRIであれば、ymin=250(msec)、ymax=2000(msec)などとすることができる。
ただし、x(t)は時刻tにおける心電位の値を示し、t0は初めの心電位のピーク時刻を示す。また、Mは心電位の極大値の集合を示す。x(t0+Σyi)は、定性的には、t番目の心電位のピーク時刻からyt+1経過後の心電位の値の大きさを表す(Σでは、変数iの初期値は1であり、t+1まで変化させる)。集合Yは、所定の範囲内にあるRRIで、かつ、t番目のピーク位置から当該RRI経過後の心電位が極大になるものの集合を示す。
数4に示す式は定性的には、t番目の心電位のピーク時刻からyt+1経過後の心電位の値の大きさを表しており、この値が大きいほどピーク位置を表している可能性が高い、つまり正しいRRIが推定できている可能性が高いことをモデル化している。
ここでN(yt,σ)はytを平均、σ2を分散とする正規分布である。数5は、RRIが短い時間間隔の中で急激に変化することがないということを、モデル化している。
μtは、下記数8の式で与えられるt番目のRRIまでの平均値である。
数7のfftxt(f)は系列xtを高速フーリエ変換(FFT)して得られる系列における周波数fに対応する成分、gはこの結果を更に変換して得られる分布、例えば振幅やパワースペクトルを正規化したものであるとする(図4参照)。
ステップS14では、p(x│yt+1,yt,…,y1)を計算する。ステップS15では、p(yt+1|yt,…,y1)を計算する。ステップs16では、p(yt+1│x,yt,…,y1)を計算する。ステップS17では、下記数14を計算する。
ステップS15では、t+1番目の特徴量yt+1とその信頼度p(yt+1│x,yt,…,y1)を記録する。ステップS16ではtを1だけインクリメントし、ステップS13へ戻る。ステップS13では、生体データxについて計算が完了すると、NOと判定されて本処理は終了する。
動作特徴量を計算する方法を説明する。上述の通り、動作特徴量には、例えば、動作強度、動作種別、姿勢などを用いることができる。動作強度の計算例としては以下のようなものが考えられる。
ここでは関節の三次元座標を求める例を説明しているが、二次元座標でも同様の処理ができる。Jは、骨格抽出により得られる関節位置の個数である。次に、各関節の座標値を時間微分(差分)して得られる関節の移動速度ベクトル(数17)を用いて、動作強度Inを例えば下記数18のように計算できる。
生体指標計算部は、生体特徴量及びその信頼度と動作特徴量の両方を勘案して生体指標を計算する。生体指標とは、例えば、心拍数、RRI、RRV、LF、HF、LF/HF、NN50、pNN50、瞬き頻度、瞬きの長さ、脳波の各種周波数帯の信号強度やその比率(例:β/αなど)、視線移動量、またこれらの時間平均や分散、中央値などの各種統計量、時間微分(差分)及び積分値、これらの一つまたは複数に所定の変換を施したものなどである。
例えば、動作特徴量として、単一の値が出力される場合には、図6のテーブルT1に示すように、別途それぞれの動作特徴量に対応する信頼度閾値を決めておいてもよい。この場合、上記数20の計算において、信頼度が閾値より低いものを除外して、下記数23のように平均心拍数を求めることができる。
ここで、11[A]は指示関数であり、Aが真であるとき1を、そうでないとき0となる。またθ(mn)はテーブルT1を参照して得られる、動作特徴量mnに対応する信頼度閾値であり、例えばθ(0.03)=0.7、θ(0.23)=0.8、θ(0.93)=0.9などとなる。
ここで、σ(・)はシグモイド関数である。ここまでの例では、閾値処理により、信頼度が閾値以下のデータは生体指標の計算には一切用いない場合を説明したが、動作特徴量に応じて生体特徴量に重みづけを行い、それを生体特徴量の信頼度と共に用いて生体指標を求めるようにしてもよい。例えば、動作特徴量mnに対応する重みw(mn)をw(mn)=σ(amn+b)と定義し、数25によって平均心拍数を求めてもよい。
μiは個人IDがiである個人の生体特徴量の基準値である。この基準値を格納するデータベース124Bは、生体データを計測する生体センサと一緒に同じ端末に実装し、ローカルに値を読み出すようにしてもよい。あるいは、データベース124Bをクラウド上に実装し、ネットワーク通信を通して、生体特徴量の基準値を読み出してもよい。
Claims (5)
- 計測対象の生体データに基づく所定の生体データ関連指標を計測する生体データ関連指標計測システムであって、
生体データに基づいて、生体特徴量と当該生体特徴量の信頼度とを計算する生体特徴量計算部と、
計測対象の動作データに基づいて、動作特徴量を計算する動作特徴量計算部と、
前記生体特徴量および当該生体特徴量の信頼度と前記動作特徴量とに基づいて、前記計測対象についての所定の生体データ関連指標を計算する生体データ関連指標計算部と
を備え、
前記生体特徴量計算部は、所定の確率モデルに基づいて、生体特徴量の得られる事後確率を算出し、前記算出された事後確率の値を前記生体特徴量の信頼度として出力する
生体データ関連指標計測システム。 - 前記所定の確率モデルは、生体特徴量の特性に応じて設定することができる
請求項1に記載の生体データ関連指標計測システム。 - 前記計測対象の動作データに基づいて動作種別等を判別する動作種別判別部と、前記計測対象の動作種別または姿勢(以下、動作種別等)ごとの生体特徴量の基準値を管理する動作別基準値管理部をさらに備えており、
前記生体特徴量計算部は、前記動作種別判別部により判別された動作種別等に対応する生体特徴量の基準値を前記動作別基準値管理部から取得し、前記取得された生体特徴量の基準値を用いて、生体データから生体特徴量と当該生体特徴量の信頼度とを計算する
請求項2に記載の生体データ関連指標計測システム。 - 前記計測対象ごとの生体特徴量の基準値を管理する計測対象別基準値管理部をさらに備え、
前記生体特徴量計算部は、前記計測対象に対応する生体特徴量の基準値を前記計測対象別基準値管理部から取得し、前記取得された生体特徴量の基準値を用いて、生体データから生体特徴量と当該生体特徴量の信頼度とを計算する
請求項1に記載の生体データ関連指標計測システム。 - 前記計測対象の周囲の環境情報に基づいて環境条件を判別する環境条件判別部と、環境条件ごとの生体特徴量の基準値を管理する環境条件別基準値管理部をさらに備え、
前記生体特徴量計算部は、前記環境条件判別部により判別された環境条件に対応する生体特徴量の基準値を前記環境条件別基準値管理部から取得し、前記取得された生体特徴量の基準値を用いて、生体データから生体特徴量と当該生体特徴量の信頼度とを計算する
請求項1に記載の生体データ関連指標計測システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021081006A JP7608264B2 (ja) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 生体データ関連指標計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021081006A JP7608264B2 (ja) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 生体データ関連指標計測システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022174944A JP2022174944A (ja) | 2022-11-25 |
| JP7608264B2 true JP7608264B2 (ja) | 2025-01-06 |
Family
ID=84144874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021081006A Active JP7608264B2 (ja) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 生体データ関連指標計測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7608264B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7772006B2 (ja) * | 2023-02-07 | 2025-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | 心臓データ解析装置、心臓データ解析方法及びコンピュータプログラム |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007072592A (ja) | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Nec Corp | 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、および情報処理プログラム |
| JP2008167899A (ja) | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Adachi Shokai:Kk | 測定システム、測定装置、通信装置及び測定方法 |
| US20110125063A1 (en) | 2004-09-22 | 2011-05-26 | Tadmor Shalon | Systems and Methods for Monitoring and Modifying Behavior |
| US20110289030A1 (en) | 2008-05-26 | 2011-11-24 | Shijian Lu | Method and system for classifying brain signals in a bci |
| JP2014076209A (ja) | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Ntt Docomo Inc | コンテクスト情報生成装置、コンテクスト情報記憶装置、コンテクスト情報生成方法、及びコンテクスト情報生成プログラム。 |
| JP2018033771A (ja) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | 生体情報出力装置および生体情報出力装置を備える椅子 |
| JP2018534977A (ja) | 2015-10-08 | 2018-11-29 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 被験者のバイタルサイン情報を取得するデバイス、システム及び方法 |
| WO2019003549A1 (ja) | 2017-06-28 | 2019-01-03 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
| JP2019111092A (ja) | 2017-12-22 | 2019-07-11 | オムロン株式会社 | 生体状態推定装置、方法およびプログラム |
| JP2020121022A (ja) | 2019-01-31 | 2020-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 生体情報モニタリング方法および生体情報モニタリングシステム |
| JP2021041088A (ja) | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | 電子装置及び方法 |
-
2021
- 2021-05-12 JP JP2021081006A patent/JP7608264B2/ja active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110125063A1 (en) | 2004-09-22 | 2011-05-26 | Tadmor Shalon | Systems and Methods for Monitoring and Modifying Behavior |
| JP2007072592A (ja) | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Nec Corp | 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、および情報処理プログラム |
| JP2008167899A (ja) | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Adachi Shokai:Kk | 測定システム、測定装置、通信装置及び測定方法 |
| US20110289030A1 (en) | 2008-05-26 | 2011-11-24 | Shijian Lu | Method and system for classifying brain signals in a bci |
| JP2014076209A (ja) | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Ntt Docomo Inc | コンテクスト情報生成装置、コンテクスト情報記憶装置、コンテクスト情報生成方法、及びコンテクスト情報生成プログラム。 |
| JP2018534977A (ja) | 2015-10-08 | 2018-11-29 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 被験者のバイタルサイン情報を取得するデバイス、システム及び方法 |
| JP2018033771A (ja) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | 生体情報出力装置および生体情報出力装置を備える椅子 |
| WO2019003549A1 (ja) | 2017-06-28 | 2019-01-03 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
| JP2019111092A (ja) | 2017-12-22 | 2019-07-11 | オムロン株式会社 | 生体状態推定装置、方法およびプログラム |
| JP2020121022A (ja) | 2019-01-31 | 2020-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 生体情報モニタリング方法および生体情報モニタリングシステム |
| JP2021041088A (ja) | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | 電子装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022174944A (ja) | 2022-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6892233B2 (ja) | 双方向の遠隔的な患者監視および状態管理介入システム | |
| US20210020295A1 (en) | Physical function independence support device of physical function and method therefor | |
| CN113384247B (zh) | 照护系统与自动照护方法 | |
| KR20210124250A (ko) | 심박수 측정 시스템 | |
| CN117958805A (zh) | 一种基于大数据的远程健康管理服务方法 | |
| US20240099639A1 (en) | System for measuring heart rate | |
| WO2021225745A1 (en) | Heart rate variability composite scoring and analysis | |
| CN119055239B (zh) | 基于智能头盔的健康监测方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN119673464A (zh) | 一种基于数字孪生的老年健康态势监测与预警系统及装置 | |
| JP7608264B2 (ja) | 生体データ関連指標計測システム | |
| US20240032820A1 (en) | System and method for self-learning and reference tuning activity monitor | |
| US20250195010A1 (en) | Method, device and system for assessing reliablitiy of estimated metrics relating to a physiological state of a user | |
| JP2023167702A (ja) | 生体特徴量算出システムおよび方法 | |
| JP6791361B2 (ja) | 情報処理装置と方法とプログラム | |
| CN210494064U (zh) | 一种动态心电、呼吸和运动监测设备 | |
| US20230389880A1 (en) | Non-obtrusive gait monitoring methods and systems for reducing risk of falling | |
| CN120496875B (zh) | 基于智能穿戴设备控制芯片的运动监测分析方法及装置 | |
| EP4258975B1 (en) | Determining a sleep state of a user | |
| US20250252838A1 (en) | Hybrid method and system for multi scenario drowsiness detection and method for data processing using real-time and historical data on wearable devices | |
| JP7704205B2 (ja) | 疲労度算出装置、疲労度算出方法及びプログラム | |
| EP4170666A1 (en) | Device, system and method for generating information on recovery of a subject | |
| CN119993477A (zh) | 基于人工智能的体能训练风险评估方法及其系统 | |
| BR102024002538A2 (pt) | Método e sistema híbrido para detecção de sonolência em múltiplos cenários e método para processamento de dados usando dados históricos e em tempo real em dispositivos vestíveis | |
| TW202404531A (zh) | 意識狀態解析裝置、記憶媒體、以及觀察系統 | |
| CN120199492A (zh) | 基于智能感知网络与多模态数据融合的运动表现分析系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231020 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240625 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240920 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241119 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241218 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7608264 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |