














開示の技術は、情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム、及び情報処理システムに関する。The disclosed technology relates to an information processing apparatus, an information processing method, an information processing program, and an information processing system.
従来、在床者の脈波から複数の特徴量を算出し、教師データに基づいて統計的学習を用いて学習された判別規則に対して、算出した特徴量を適用することにより在床者の睡眠状態を判別する技術が知られている。Conventionally, by calculating a plurality of feature amounts from the pulse wave of the occupant and applying the calculated feature amount to the discrimination rule learned using statistical learning based on the teacher data, A technique for discriminating a sleep state is known.
また、排尿の事前検知のための対象者の排尿に関する複数の特徴量を取得し、取得した複数の特徴量から対象者の状態を示す特徴量の組み合わせを求める技術が知られている。この技術では、過去の特徴量の組合せと尿失禁発生との関係が記録された実績情報を用いて、求めた特徴量の組合せから対象者の排尿の可能性を示す値を算出する。Also, a technique is known in which a plurality of feature amounts related to urination of a subject for prior detection of urination are acquired, and a combination of feature amounts indicating the state of the subject is obtained from the acquired plurality of feature amounts. In this technique, a value indicating the possibility of urination of the subject is calculated from the obtained combination of feature amounts, using record information in which the relationship between past combinations of feature amounts and occurrence of urinary incontinence is recorded.
前述した排尿の可能性を示す値を算出する技術は、排尿の事前検知のために、ある時点で取得した対象者の排尿に関連する複数の特徴量から対象者の状態を示す特徴量の組み合わせを求めて、対象者の排尿の可能性を示す値を算出するものであった。このため、この技術では、対象者が排尿したか否かを精度良く判定できない場合があった。The technique for calculating the value indicating the possibility of urination described above is a combination of feature quantities indicating the state of the subject from a plurality of feature quantities related to the urination of the subject obtained at a certain point in time for the prior detection of urination. The value indicating the possibility of the subject's urination was calculated. For this reason, with this technique, it may not be possible to accurately determine whether or not the subject has urinated.
開示の技術は、一つの側面として、対象者が排尿したか否かを精度良く判定することを目的とする。The disclosed technology aims to accurately determine whether or not the subject has urinated as one aspect.
開示の技術は、一つの態様として、対象者の心拍数又は脈拍数を取得し、取得した前記心拍数又は前記脈拍数の時系列データから、前記心拍数又は前記脈拍数の変化の傾向を示す特徴量を算出する。そして、算出した前記特徴量に基づいて、前記対象者が排尿したか否かを判定する。As one aspect, the disclosed technology acquires a heart rate or a pulse rate of a subject, and indicates a tendency of a change in the heart rate or the pulse rate from the acquired time-series data of the heart rate or the pulse rate. The feature amount is calculated. Then, based on the calculated feature amount, it is determined whether or not the subject has urinated.
一つの側面として、対象者が排尿したか否かを精度良く判定することができる、という効果を有する。As one aspect, there is an effect that it can be accurately determined whether or not the subject has urinated.
以下、図面を参照して、開示の技術の実施形態の例を詳細に説明する。Hereinafter, exemplary embodiments of the disclosed technology will be described in detail with reference to the drawings.
まず、実施形態の詳細を説明する前に、図1を参照して、人の排尿と心拍数との関係性に関する知見について説明する。なお、以下では、排尿したか否かの推定対象とする人を「対象者」という。First, before explaining the details of the embodiment, the knowledge about the relationship between human urination and heart rate will be explained with reference to FIG. In the following, a person who is an estimation target of whether or not urination has occurred is referred to as a “subject”.
図1に、対象者が排尿した期間を含む前後の所定期間の対象者の心拍数の時系列データを示す。図1の矢印Y1に示すように、対象者の排尿の開始に伴って心拍数は増加し、矢印Y2に示すように、対象者の排尿の終了に伴って心拍数は減少する。また、矢印Y3に示すように、心拍数の減少の終了後に、心拍数は、所定期間徐々に増加する。また、心拍数の減少の終了後の心拍数S1は、心拍数の増加の開始前の心拍数S2よりも小さくなる。FIG. 1 shows time-series data of the heart rate of the subject for a predetermined period before and after the subject urinates. As indicated by the arrow Y1 in FIG. 1, the heart rate increases with the start of the subject's urination, and as indicated by the arrow Y2, the heart rate decreases with the end of the subject's urination. Further, as indicated by the arrow Y3, the heart rate gradually increases for a predetermined period after the decrease in the heart rate. Further, the heart rate S1 after the end of the decrease in the heart rate is smaller than the heart rate S2 before the start of the increase in the heart rate.
以下の実施形態では、上記の排尿と心拍数との関係性の知見に基づき、対象者が排尿したか否かを判定する。なお、図1では、排尿と心拍数との関係性について示したが、排尿と脈拍数との関係性についても同様の傾向が見られる。In the following embodiment, it is determined whether or not the subject has urinated based on the above knowledge of the relationship between urination and heart rate. Although FIG. 1 shows the relationship between urination and heart rate, the same tendency can be seen in the relationship between urination and pulse rate.
次に、図2を参照して、本実施形態に係る情報処理システム10の構成を説明する。図2に示すように、情報処理システム10は、対象者に装着された測定装置12、及び情報処理装置14を含む。測定装置12は無線通信によってネットワーク16に接続され、情報処理装置14は有線通信及び無線通信の少なくとも一方によってネットワーク16に接続される。すなわち、測定装置12及び情報処理装置14は、ネットワーク16を介してデータの送受信が可能とされる。情報処理装置14の例としては、パーソナルコンピュータ、及びサーバコンピュータ等の情報処理装置が挙げられる。Next, the configuration of the
測定装置12は、対象者の単位時間当たりの心拍数を所定間隔(例えば、1秒間隔)で測定し、測定により得られた心拍数を、ネットワーク16を介して情報処理装置14に送信する。測定装置12の例としては、対象者の手首、腕、及び胸等に装着されるウェアラブルの心拍センサが挙げられる。The
次に、図3を参照して、本実施形態に係る情報処理装置14の機能的な構成を説明する。図3に示すように、情報処理装置14は、取得部20、算出部22、生成部24、判定部26、及び推定部28を含む。情報処理装置14の所定の記憶領域には、時系列データ40、実績格納部42、モデル生成用格納部44、推定モデル46、及び排尿時刻データ48が記憶される。Next, the functional configuration of the
実績格納部42には、過去の所定期間(例えば、1週間)において、対象者が実際に排尿した期間、及び排尿していない期間の対象者の心拍数が予め記憶される。図4に、実績格納部42の一例を示す。図4に示すように、実績格納部42には、対象者が実際に排尿した期間の心拍数の取得日時及び心拍数が、「排尿」というラベルが付与されて記憶される。また、実績格納部42には、対象者が実際に排尿していない期間の心拍数の取得日時及び心拍数が、「非排尿」というラベルが付与されて記憶される。In the past
取得部20は、測定装置12から送信された心拍数を取得し、心拍数を取得した時刻と取得した心拍数とを対応付けて、時系列データ40に追加する。すなわち、時系列データ40には、一例として図1に示した心拍数の時系列データが記憶される。The
算出部22は、時系列データ40における心拍数の変化の傾向を示す特徴量(以下、単に「特徴量」という)を算出する。本実施形態では、算出部22は、時系列データ40の所定期間毎(例えば、10秒毎)の時刻を特徴量の算出対象とする。以下では、特徴量の算出対象とする時刻を「対象時刻」という。The calculating
算出部22は、時系列データ40を参照し、対象時刻から所定期間(例えば、3分)前の範囲内の各心拍数の取得時刻から対象時刻までの心拍数の時系列データを直線に近似し、近似して得られた各直線の傾きを算出する。なお、この算出の際、算出部22は、対象時刻の直前の所定期間(例えば数秒)の心拍数を除いて心拍数の時系列データを直線に近似してもよい。そして、算出部22は、一例として図5に示すように、近似して得られた各直線のうち、傾きが最大である直線L1の起点の時刻を、起点時刻t1と特定する。なお、図5では、対象時刻を「t2」で示している。また、以下では、直線L1の傾きを「傾きau1」という。すなわち、傾きau1が起点時刻t1から対象時刻t2までの第1期間における心拍数の変化度合いを示す。The
また、算出部22は、時系列データ40を参照し、対象時刻から、対象時刻から所定期間(例えば、3分)後の範囲内の各心拍数の取得時刻までの心拍数の時系列データを直線に近似し、近似して得られた各直線の傾きを算出する。なお、この算出の際、算出部22は、対象時刻の直後の所定期間(例えば数秒)の心拍数を除いて心拍数の時系列データを直線に近似してもよい。そして、算出部22は、一例として図5に示すように、近似して得られた各直線のうち、傾きが最小である直線L2の終点の時刻を、終点時刻t3と特定する。なお、以下では、直線L2の傾きを「傾きad」という。すなわち、傾きadが対象時刻t2から終点時刻t3までの第2期間における心拍数の変化度合いを示す。Further, the
また、算出部22は、第1期間における心拍数の変化度合いと第2期間における心拍数の変化度合いとの違いを示す値として、以下に示す(1)式に従って、傾きau1の絶対値と傾きadの絶対値との比H1を算出する。
H1=|au1|÷|ad|・・・(1)Further, the
H1 = | au1 | ÷ | ad | (1)
なお、算出部22は、第1期間における心拍数の変化度合いと第2期間における心拍数の変化度合いとの違いを示す値として、傾きau1の絶対値と傾きadの絶対値との差(例えば、|au1|-|ad|)を算出してもよい。Note that the
また、算出部22は、以下に示す(2)式及び(3)式に従って、傾きau1の直線L1と傾きadの直線L2との交差角度Θ1を算出する。Further, the
また、算出部22は、一例として図6に示すように、終点時刻t3から所定期間(例えば、15分)内の心拍数の時系列データを直線L3に近似し、近似して得られた直線L3の傾きau2を算出する。なお、以下では、この終点時刻t3からの所定期間を「第3期間」という。すなわち、傾きau2が第3期間における心拍数の変化度合いを示す。第3期間の長さとしては、例えば、対象者が実際に排尿した後の心拍数の実測値が徐々に増加する期間の下限値等を適用することができる。また、第3期間は、第2期間よりも長くすることが望ましい。Further, as shown in FIG. 6 as an example, the
また、算出部22は、第2期間における心拍数の変化度合いと第3期間における心拍数の変化度合いとの違いを示す値として、以下に示す(4)式に従って、傾きadの絶対値と傾きau2の絶対値との比H2を算出する。
H2=|ad|÷|au2|・・・(4)Further, the calculating
H2 = | ad | ÷ | au2 | (4)
なお、算出部22は、第2期間における心拍数の変化度合いと第3期間における心拍数の変化度合いとの違いを示す値として、傾きadの絶対値と傾きau2の絶対値との差(例えば、|ad|-|au2|)を算出してもよい。The
また、算出部22は、前述した交差角度Θ1と同様に、傾きadの直線L2と傾きau2の直線L3との交差角度Θ2を算出する。Further, the calculating
また、算出部22は、一例として図7に示すように、第1期間の前の心拍数を示す値として、第1期間の前の所定期間(例えば、10分)の心拍数の平均値μuを算出する。なお、以下では、この第1期間の前の所定期間を「第4期間」という。また、算出部22は、第2期間の後の心拍数を示す値として、第2期間の後の所定期間(例えば、10分)の心拍数の平均値μdを算出する。なお、以下では、この第2期間の後の所定期間を「第5期間」という。第5期間は前述した第3期間と同じでもよい。なお、第4期間の長さ、及び第5期間の長さは、第1期間と第2期間との和より長いことが望ましい。Further, as shown in FIG. 7 as an example, the
また、算出部22は、第4期間の心拍数と第5期間の心拍数との違いを示す値として、以下に示す(5)式に従って、平均値μdと平均値μuとの比H3を算出する。
H3=μd÷μu・・・(5)Further, the calculating
H3 = μd ÷ μu (5)
なお、第4期間の心拍数と第5期間の心拍数との違いを示す値として、平均値μdと平均値μuとの差(例えば、μd-μu)を算出してもよい。As a value indicating the difference between the heart rate in the fourth period and the heart rate in the fifth period, a difference between the average value μd and the average value μu (for example, μd −μu ) may be calculated. .
また、算出部22は、第1期間及び第2期間の心拍数の合計を示す値として、第1期間及び第2期間の各心拍数と平均値μuとの差の絶対値の積算値を算出することによって、図8に示す面積A1を算出する。なお、算出部22は、第1期間及び第2期間の心拍数の合計を示す値として、第1期間及び第2期間の各心拍数と平均値μuとの差の積算値を算出してもよい。In addition, the
また、算出部22は、第5期間の心拍数の合計を示す値として、第5期間の各心拍数と平均値μuとの差の絶対値の積算値を算出することによって、図8に示す面積A2を算出する。なお、算出部22は、第5期間の心拍数の合計を示す値として、第5期間の各心拍数と平均値μuとの差の積算値を算出してもよい。Further, the
また、算出部22は、第1期間及び第2期間の心拍数の合計を示す値と第5期間の心拍数の合計を示す値との違いを示す値として、以下に示す(6)式に従って、面積A2と面積A1との比H4を算出する。
H4=A2÷A1・・・(6)In addition, the
H4 = A2 ÷ A1 (6)
なお、算出部22は、第1期間及び第2期間の心拍数の合計を示す値と第5期間の心拍数の合計を示す値との違いを示す値として、面積A2と面積A1との差(例えば、A2-A1)を算出してもよい。The
以上説明したように、算出部22は、時系列データ40を参照し、特徴量として、傾きau1、傾きad、比H1、交差角度Θ1、傾きau2、比H2、交差角度Θ2、平均値μu、平均値μd、比H3、面積A1、面積A2、及び比H4を算出する。As described above, the
また、算出部22は、実績格納部42に記憶された各データについても同様に、特徴量として、傾きau1、傾きad、比H1、交差角度Θ1、傾きau2、比H2、交差角度Θ2、平均値μu、平均値μd、比H3、面積A1、面積A2、及び比H4を算出する。そして、算出部22は、算出対象の日時に対応付けられたラベルと、算出対象の日時について算出した各特徴量とを対応付けて、モデル生成用格納部44に記憶する。図9に、モデル生成用格納部44の一例を示す。図9に示すように、モデル生成用格納部44には、実績格納部42に記憶されたデータを用いて算出部22により算出された排尿時及び非排尿時の各々の各特徴量が記憶される。また、本モデルは分析者が任意に作成してもよい。Similarly, the
生成部24は、モデル生成用格納部44に記憶されたデータを用いて、推定モデル46を生成する。本実施形態では、生成部24は、モデル生成用格納部44に記憶されたデータを用いた機械学習によって、排尿時及び非排尿時の各々の特徴量の平均ベクトル及び共分散行列を算出する。なお、この算出により得られる平均ベクトルは、特徴量の種類の数の次元のベクトルとなり、共分散行列は、特徴量の種類の数×特徴量の種類の数の対称行列となる。The
そして、生成部24は、算出した排尿時の平均ベクトル及び共分散行列と、非排尿時の平均ベクトル及び共分散行列とを推定モデル46として記憶する。図10に、推定モデル46の一例を示す。図10に示すように、推定モデル46は、排尿時及び非排尿時の各々に対応付けられた平均ベクトル及び共分散行列を含む。Then, the
判定部26は、算出部22により算出された各特徴量に基づいて、対象者が排尿したか否かを判定する。以下では、マハラノビス距離を使った判定方法を例示したが、これ以外にも、サポートベクタマシン、ブースティングやニューラルネットワークなどの任意のアルゴリズムを適用することができる。本実施形態では、判定部26は、特徴量空間において、算出部22により算出された各特徴量と、推定モデル46の排尿時に対応する平均ベクトル及び共分散行列が示す排尿時の特徴量の分布とのマハラノビス距離Ddを算出する。具体的には、判定部26は、以下に示す(7)式に従って、マハラノビス距離Ddを算出する。なお、(7)式におけるvdは、推定モデル46の排尿時に対応する平均ベクトルであり、Σdは推定モデル46の排尿時に対応する共分散行列である。また、(7)式におけるxは、(x1、x2、・・・、x13)Tであり、このx1、x2、・・・、x13は、算出部22により算出された各特徴量である。The
また、判定部26は、特徴量空間において、算出部22により算出された各特徴量と、推定モデル46の非排尿時に対応する平均ベクトル及び共分散行列が示す非排尿時の特徴量の分布とのマハラノビス距離Dnを算出する。具体的には、判定部26は、以下に示す(8)式に従って、マハラノビス距離Dnを算出する。なお、(8)式におけるvnは、推定モデル46の非排尿時に対応する平均ベクトルであり、Σnは推定モデル46の非排尿時に対応する共分散行列である。In addition, in the feature amount space, the
そして、判定部26は、排尿及び非排尿のうち、算出部22により算出された各特徴量とのマハラノビス距離が小さい方に、各特徴量を分類することによって、対象者が排尿したか否かを判定する。具体的には、判定部26は、マハラノビス距離Ddがマハラノビス距離Dnよりも小さい場合に、対象者が排尿したと判定する。すなわち、マハラノビス距離Ddが小さいほど、算出部22により算出された各特徴量と排尿時の各特徴量の分布との類似度が高いと換言できる。また、マハラノビス距離Dnが小さいほど、算出部22により算出された各特徴量と非排尿時の各特徴量の分布との類似度が高いと換言できる。Then, the
図11に、特徴量が2つの場合のマハラノビス距離Dd、Dnの一例を示す。図11に示すように、算出部22により算出された特徴量がプロットされた点Pについて、マハラノビス距離Dnは、マハラノビス距離Ddよりも小さい。従って、図11に示す例では、判定部26は、対象者が排尿していないと判定する。FIG. 11 shows an example of Mahalanobis distances Dd and Dn when there are two feature quantities. As shown in FIG. 11, the point P feature calculated is plotted by the
推定部28は、判定部26により対象者が排尿したと判定された場合、判定に用いられた各特徴量が算出された際の対象時刻を、排尿時刻と推定する。そして、推定部28は、推定した排尿時刻を、排尿時刻データ48に追加する。なお、推定部28は、判定部26により対象者が排尿したと判定された場合、判定に用いられた各特徴量が算出された際の第1期間の起点時刻t1を、排尿時刻と推定してもよいし、第1期間内の所定の時刻を排尿時刻と推定してもよい。When the
情報処理装置14は、例えば図12に示すコンピュータ60で実現することができる。コンピュータ60は、Central Processing Unit(CPU)61、一時記憶領域としてのメモリ62、及び不揮発性の記憶部63を備える。また、コンピュータ60は、表示装置及び入力装置等の入出力装置64を備える。また、コンピュータ60は、記録媒体68に対するデータの読み込みと書き込みとを制御するRead/Write(R/W)部65、及びネットワークに接続されるネットワークI/F66を備える。CPU61、メモリ62、記憶部63、入出力装置64、R/W部65、及びネットワークI/F66は、バス67を介して互いに接続される。The
記憶部63は、Hard Disk Drive(HDD)、Solid State Drive(SSD)、フラッシュメモリ等によって実現することができる。記憶媒体としての記憶部63には、コンピュータ60を情報処理装置14として機能させるための情報処理プログラム70が記憶される。情報処理プログラム70は、取得プロセス71、算出プロセス72、生成プロセス73、判定プロセス74、及び推定プロセス75を有する。また、記憶部63は、時系列データ40、実績格納部42、モデル生成用格納部44、推定モデル46、及び排尿時刻データ48が記憶される情報記憶領域76を有する。The
CPU61は、情報処理プログラム70を記憶部63から読み出してメモリ62に展開し、情報処理プログラム70が有するプロセスを実行する。CPU61は、取得プロセス71を実行することで、図3に示す取得部20として動作する。CPU61は、算出プロセス72を実行することで、図3に示す算出部22として動作する。CPU61は、生成プロセス73を実行することで、図3に示す生成部24として動作する。CPU61は、判定プロセス74を実行することで、図3に示す判定部26として動作する。CPU61は、推定プロセス75を実行することで、図3に示す推定部28として動作する。これにより、情報処理プログラム70を実行したコンピュータ60が、情報処理装置14として機能することになる。なお、情報処理プログラム70が有するプロセスを実行するCPU61は、ハードウェアである。The
また、情報処理プログラム70により実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはApplication Specific Integrated Circuit(ASIC)等で実現することも可能である。Further, the functions realized by the
次に、本実施形態に係る情報処理装置14の作用を説明する。情報処理装置14が情報処理プログラム70を実行することで、図13に示す生成処理、及び図14に示す推定処理を実行する。図13に示す生成処理は、例えば、入出力装置64の入力装置を介して、ユーザにより実行指示が入力された場合にCPU61により実行される。また、図14に示す推定処理は、例えば、図13に示す生成処理により推定モデル46が生成された後で、かつ情報処理装置14の電源スイッチがオン状態とされた場合に実行される。Next, the operation of the
図13に示す生成処理のステップS10で、算出部22は、前述したように、実績格納部42に記憶されたデータの各日時について、特徴量として、傾きau1、傾きad、比H1、交差角度Θ1、傾きau2、比H2、及び交差角度Θ2を算出する。また、算出部22は、前述したように、実績格納部42に記憶されたデータの各日時について、特徴量として、平均値μu、平均値μd、比H3、面積A1、面積A2、及び比H4を算出する。In step S10 of the generation process illustrated in FIG. 13, as described above, the
次のステップS12で、算出部22は、算出対象の日時に対応付けられたラベルと、算出対象の日時についてステップS10で算出された各特徴量とを対応付けて、モデル生成用格納部44に記憶する。次のステップS14で、生成部24は、ステップS12でモデル生成用格納部44に記憶されたデータを用いた機械学習によって、排尿時及び非排尿時の各々の特徴量の平均ベクトル及び共分散行列を算出する。In the next step S12, the
次のステップS16で、生成部24は、ステップS14で算出された排尿時の平均ベクトル及び共分散行列と、非排尿時の平均ベクトル及び共分散行列とを推定モデル46として記憶する。本ステップS16の処理が終了すると、本生成処理が終了する。In the next step S16, the
図14に示す推定処理のステップS30で、取得部20は、測定装置12から送信された心拍数を、ネットワークI/F66を介して取得する。次のステップS32で、取得部20は、ステップS30で心拍数を取得した時刻、及び取得した心拍数を対応付けて、時系列データ40に追加する。次のステップS34で、判定部26は、対象者が排尿したか否かを判定する処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップS30に戻り、肯定判定となった場合は、処理はステップS36に移行する。なお、この実行タイミングとしては、例えば、夜間に1日1回等の定期的なタイミングが挙げられる。In step S30 of the estimation process shown in FIG. 14, the
以下のステップS36からステップS46の処理は、ステップS30からステップS34の繰り返し処理により記憶部63に記憶された時系列データ40におけるステップS36からステップS44の処理が未実行のデータが処理対象とされる。また、以下のステップS36からステップS44の処理は、繰り返し実行されることによって処理対象のデータの所定期間毎の対象時刻の各々について実行される。The following processing from step S36 to step S46 is subject to processing in which the processing from step S36 to step S44 in the
ステップS36で、図15に示す特徴量算出処理が実行される。図15に示す特徴量算出処理のステップS60で、算出部22は、前述したように、時系列データ40を参照し、対象時刻から所定期間前の範囲内の各心拍数の取得時刻から対象時刻までの心拍数の時系列データを直線に近似する。また、算出部22は、近似して得られた各直線の傾きを算出する。そして、算出部22は、近似して得られた各直線のうち、傾きが最大である直線L1の起点の時刻を、起点時刻t1と特定する。また、算出部22は、この直線L1の傾きを傾きau1とする。In step S36, the feature amount calculation process shown in FIG. 15 is executed. In step S60 of the feature amount calculation process illustrated in FIG. 15, the
次のステップS62で、算出部22は、前述したように、時系列データ40を参照し、対象時刻から、対象時刻から所定期間後の範囲内の各心拍数の取得時刻までの心拍数の時系列データを直線に近似し、近似して得られた各直線の傾きを算出する。そして、算出部22は、近似して得られた各直線のうち、傾きが最小となる直線L2の終点の時刻を、終点時刻t3と特定する。また、算出部22は、この直線L2の傾きを傾きadとする。In the next step S62, as described above, the
次のステップS64で、算出部22は、上記(1)式に従って、ステップS60で算出された傾きau1の絶対値と、ステップS62で算出された傾きadとの比H1を算出する。次のステップS66で、算出部22は、上記(2)式及び(3)式に従って、ステップS60で算出された傾きau1の直線L1と、ステップS62で算出された傾きadの直線L2との交差角度Θ1を算出する。In the next step S64, the
次のステップS68で、算出部22は、前述したように、終点時刻t3から所定期間内の心拍数の時系列データを直線L3に近似し、近似して得られた直線L3の傾きau2を算出する。次のステップS70で、算出部22は、上記(4)式に従って、ステップS62で算出された傾きadの絶対値と、ステップS68で算出された傾きau2の絶対値との比H2を算出する。In the next step S68, as described above, the
次のステップS72で、算出部22は、前述したように、ステップS62で算出された傾きadの直線L2と、ステップS68で算出された傾きau2の直線L3との交差角度Θ2を算出する。次のステップS74で、算出部22は、前述したように、第4期間の心拍数の平均値μuを算出する。次のステップS76で、算出部22は、前述したように、第5期間の心拍数の平均値μdを算出する。In the next step S72, as described above, the
次のステップS78で、算出部22は、上記(5)式に従って、ステップS76で算出された平均値μdと、ステップS74で算出された平均値μuとの比H3を算出する。次のステップS80で、算出部22は、前述したように、第1期間及び第2期間の各心拍数と、ステップS74で算出された平均値μuとの差の絶対値の積算値を算出することによって、面積A1を算出する。In the next step S78,
次のステップS82で、算出部22は、第5期間の各心拍数と、ステップS74で算出された平均値μuとの差の絶対値の積算値を算出することによって、面積A2を算出する。次のステップS84で、算出部22は、上記(6)式に従って、ステップS82で算出された面積A2と、ステップS80で算出された面積A1との比H4を算出する。本ステップS84の処理が終了すると本特徴量算出処理が終了し、処理は図14に示す推定処理のステップS38に戻る。In the next step S82, the
図14に示す推定処理のステップS38で、判定部26は、上記(7)式に従って、ステップS36で算出された各特徴量と、推定モデル46の排尿時に対応する平均ベクトル及び共分散行列が示す排尿時の特徴量の分布とのマハラノビス距離Ddを算出する。次のステップS40で、判定部26は、上記(8)式に従って、ステップS36で算出された各特徴量と、推定モデル46の非排尿時に対応する平均ベクトル及び共分散行列が示す非排尿時の特徴量の分布とのマハラノビス距離Dnを算出する。In step S38 of the estimation process illustrated in FIG. 14, the
次のステップS42で、判定部26は、ステップS38で算出されたマハラノビス距離Ddが、ステップS40で算出されたマハラノビス距離Dnよりも小さいか否かを判定することによって対象者が排尿したか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップS46に移行し、肯定判定となった場合は、処理はステップS44に移行する。In the next step S42, the
ステップS44で、推定部28は、ステップS42の判定に用いられた各特徴量がステップS36で算出された際の対象時刻を、排尿時刻と推定する。そして、推定部28は、推定した排尿時刻を、排尿時刻データ48に追加する。次のステップS46で、判定部26は、ステップS36からステップS44の処理が、時系列データ40の処理対象とされたデータの全ての対象時刻について完了したか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップS36に戻り、肯定判定となった場合は、処理はステップS30に戻る。In step S44, the
以上説明したように、本実施形態によれば、対象者の心拍数の時系列データ40における心拍数の変化の傾向を示す特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて、対象者が排尿したか否かを判定する。従って、対象者が排尿したか否かを精度良く判定することができる。また、本実施形態によれば、特別な装置を用いずに、対象者が排尿したか否かを判定することができる。As described above, according to the present embodiment, a feature amount indicating a tendency of heart rate change in the time-
また、本実施形態によれば、判定部26により対象者が排尿したと判定された場合、判定に用いられた特徴量が算出された処理対象時点を対象者による排尿時点と推定している。従って、情報処理装置14のユーザが排尿時点を把握することができる。Further, according to the present embodiment, when the
なお、上記実施形態において、対象者の心拍数に代えて、対象者の脈拍数を用いる形態としてもよい。In the above embodiment, the pulse rate of the subject may be used instead of the heart rate of the subject.
また、上記実施形態において用いた各特徴量は全て用いなくてもよい。各特徴量のうち、2つ以上を用いる場合、上記実施形態と同様に、対象者が排尿したか否かを判定することができる。また、各特徴量の何れか1つを用いる場合、実績格納部42から排尿時及び非排尿時の各々の特徴量の平均値を算出する。そして、この場合、時系列データ40を用いて算出した特徴量が、算出した排尿時及び非排尿時の各々の特徴量の平均値の何れに近いかによって、対象者が排尿したか否かを判定する形態が例示される。Also, it is not necessary to use all the feature values used in the above embodiment. When using two or more of the feature amounts, it is possible to determine whether or not the subject has urinated as in the above embodiment. Further, when any one of the feature amounts is used, the average value of the feature amounts at the time of urination and non-urination is calculated from the
また、上記実施形態では、機械学習によって得られた推定モデル46を用いて対象者が排尿したか否かを判定する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第1期間の心拍数の変化度合いを示す傾きau1が0より大きい第1閾値以上である場合に、対象者が排尿したと判定する形態としてもよい。また、例えば、第2期間の心拍数の変化度合いを示す傾きadが0より小さい第2閾値未満である場合に、対象者が排尿したと判定する形態としてもよい。また、例えば、第3期間の心拍数の変化度合いを示す傾きau2が0より大きく第1閾値より小さい第3閾値以上である場合に、対象者が排尿したと判定する形態としてもよい。また、例えば、第5期間の心拍数の平均値μdが第4期間の心拍数の平均値μuよりも小さい場合に、対象者が排尿したと判定する形態としてもよい。また、例えば、これらの傾きau1、傾きad、傾きau2、平均値μd、及び平均値μdを用いた条件のうちの複数の条件の各々を満たす場合に、対象者が排尿したと判定する形態としてもよい。これらの条件は、前述した知見を特徴的に表す条件であるため、比較的少ない演算量で、対象者が排尿したことを精度良く推定することができる。Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where it was determined whether the subject urinated using the
また、上記実施形態において、情報処理装置14により実現される機能を測定装置12が実現してもよい。In the above embodiment, the function realized by the
また、上記実施形態では、情報処理プログラム70が記憶部63に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、これに限定されない。情報処理プログラム70は、CD-ROM、DVD-ROM、USBメモリ、メモリカード等の記録媒体に記録された形態で提供することも可能である。In the above embodiment, the mode in which the
10 情報処理システム
12 測定装置
14 情報処理装置
20 取得部
22 算出部
24 生成部
26 判定部
28 推定部
40 時系列データ
42 実績格納部
44 モデル生成用格納部
46 推定モデル
48 排尿時刻データ
60 コンピュータ
61 CPU
62 メモリ
63 記憶部
68 記録媒体
70 情報処理プログラムDESCRIPTION OF
62
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