特許 6296768 生態検知装置及び生態検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6296768

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】生態検知装置及び生態検知方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/00 20060101AFI20180312BHJP

   A61B 5/08 20060101ALI20180312BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20180312BHJP

   A61B 5/0245 20060101ALI20180312BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/00 101R

   A61B5/00 102A

   A61B5/08

   A61B5/10 310A

   A61B5/02 710Z

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-245243(P2013-245243)

(22)【出願日】2013年11月27日

(65)【公開番号】特開2015-100629(P2015-100629A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年10月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】513299328

【氏名又は名称】吉田 一雄

(74)【代理人】

【識別番号】100181881

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100090206

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 信道

(72)【発明者】

【氏名】吉田 一雄

【審査官】 伊知地 和之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１７０５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７０５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０８０２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２５４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２１７６１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２３４８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４０７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３１３５１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００ − ５／０１

Ａ６１Ｂ ５／０２ − ５／０３

Ａ６１Ｂ ５／０６ − ５／２２

Ａ６１Ｂ ８／００ − ８／１５

Ａ６１Ｂ ９／００ − １０／０６

Ａ６１Ｄ １／００ − ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検知体に金属粉又は金属膜を混入した軟膏状又はワックス状の液体を塗布する方法で付着させる反射膜と、
当該反射膜での体動反射信号を検知するドップラーセンサと、
前記ドップラーセンサが検出した体動反射信号から導かれる諸所見及びその程度を示す臨床パラメータを保持する情報ステーションと、
前記被検知体の諸生態で異常が顕在化する諸所見の組合せ及び前記諸所見の臨床パラメータを含む生態テーブルと、
前記情報ステーションの諸所見及び臨床パラメータと前記生態テーブルの諸所見及び臨床パラメータを照合することにより被検知体の生態を判定する診断手段を備えてなることを特徴とする生態検知装置。

【請求項2】

被検知体に金属粉又は金属膜を混入したスプレー糊状の液体を吹き付ける方法で付着させる反射膜と、
当該反射膜での体動反射信号を検知するドップラーセンサと、
前記ドップラーセンサが検出した体動反射信号から導かれる諸所見及びその程度を示す臨床パラメータを保持する情報ステーションと、
前記被検知体の諸生態で異常が顕在化する諸所見の組合せ及び前記諸所見の臨床パラメータを含む生態テーブルと、
前記情報ステーションの諸所見及び臨床パラメータと前記生態テーブルの諸所見及び臨床パラメータを照合することにより被検知体の生態を判定する診断手段を備えてなることを特徴とする生態検知装置。

【請求項3】

前記生態テーブルは、前記諸所見として前記体動反射信号から導かれた心拍数、呼吸数又は動作に関する所見を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の生態検知装置。

【請求項4】

被検知体が置かれている室内の総合臭気データを検知するにおいセンサと、
前記においセンサが検出した総合臭気データから導かれる諸所見及びその程度を示す臨床パラメータを保持する情報ステーションを備え、
前記生態テーブルは、前記諸所見として前記総合臭気データから導かれた臭気の有無、臭気変化、又は臭気濃度に関する所見を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生態検知装置。

【請求項5】

前記診断手段は、前記照合の際に、前記情報ステーションの臨床パラメータに被検知体が置かれた個別のストレス要因に対応する補正パラメータを加えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の生態検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、便意、発情、出産などの生態を検知する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

種々の生態を検出する際、従来は、圧力センサや加速度センサなどを用いて直接的に生態所見を検出する手法や、磁気センサなどを用いて間接的に生体所見を検出する手法（例えば、下記特許文献１参照）や、画像を解析して視覚的な生体所見を検出する手法（例えば、下記特許文献２参照）が用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００９−５３２０７２号公報

【特許文献2】特開２００５−１６０８７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、被検出者の身体にセンサが直接接し又は装着される手法にあっては、少なからず被検出者の動きを規制又は拘束し、ＱＯＬを低下させると言う問題がある。
一方、前記特許文献２に記載の手法にあっては、生体所見を得る際、画像の解析に複雑な処理を要するという問題があり、殊に、解像度の高い明瞭な画像を取得する手法にあっては、被検出者のプライバシー保護に欠けるという問題がある。

【0005】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、特殊な装具や特殊な解析や制御を必要とせず、生物の幅広い生態を正確に且つ容易に検知することができる生態検知装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決すべく為された本発明による生態検知装置は、被検知体に塗布、吹き付け又は貼付のいずれかの方法で付着させる反射膜と、当該反射膜での体動反射信号を検知するドップラーセンサと、前記ドップラーセンサが検出した体動反射信号から導かれる諸所見及びその程度を示す臨床パラメータを保持する情報ステーションと、前記被検知体の諸生態で異常が顕在化する諸所見の組合せ及び前記諸所見の臨床パラメータを含む生態テーブルと、前記情報ステーションの諸所見及び臨床パラメータと前記生態テーブルの諸所見及び臨床パラメータを照合することにより被検知体の生態を判定する診断手段を備えてなることを特徴とする。
前記反射膜は被検知体の少なくとも二箇所以上に付着することが望ましい。

【0007】

前記生態テーブルは、前記諸所見として前記体動反射信号から導かれた心拍、呼吸又は動作に関する所見を含む構成としても良い。

【0008】

更に、被検知体が置かれている室内の総合臭気データを検知するにおいセンサと、前記においセンサが検出した総合臭気データから導かれる諸所見及びその程度を示す臨床パラメータを保持する情報ステーションを備えた構成とする場合には、前記生態テーブルは、前記諸所見として前記総合臭気データから導かれた臭気の有無、臭気変化、又は臭気濃度に関する所見を含む構成としても良い。

【0009】

被検知体が受けるストレスに対応する構成とする場合には、前記診断手段は、前記照合の際に、前記情報ステーションの臨床パラメータに被検知体が置かれた個別のストレス要因に対応する補正パラメータを加える構成としても良い。

【発明の効果】

【0010】

本発明による生態検知装置及び生態検知方法によれば、特殊な装具を必要とせず、被検知体に貼付、塗布又は吹き付けのいずれかの方法で反射膜を付着することによって、被検知体を拘束することもなく、また、着衣や装具や地肌を問わず、被検知体に対して臨床パラメータの検出に有利な反射手段を容易に設置することができる他、反射膜の付着部と非付着部の検出レベルの差を評価することによって、より細かい生態判定が可能となる。

【0011】

また、単数又は複数のセンサから得た様々な態様の体動反射信号から、種々の所見を導き、種々の所見の組み合わせから種々の生態を判定することから、被検知体たる生物の幅広い生態を検出することができ、更には、においセンサによる臨床パラメータの追加や個別のストレス要因に対応する補正パラメータを加えることによって、被検知体たる生物の幅広い生態をより正確に且つ容易に検知することができる

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明による生態検知装置の一例を示す説明図である。

【図2】本発明による生態検知装置における診断過程の一例を示すフローチャートである。

【図3】本発明による生態検知装置の生態テーブルの例を示す表である。

【図4】本発明による生態検知装置の指示テーブルの例を示す表である。

【図5】本発明による生態検知装置の補正テーブルの例を示す表である。

【図6】本発明による生態検知装置における反射膜の付着例を示す説明図である。

【図7】本発明による生態検知装置の実施態様例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明による生態検知装置の実施の形態を、その生態検知方法の実施の形態と共に、詳細に説明する。
本発明による生態検知装置は、被検知体Ｘに塗布、吹き付け又は貼付のいずれかの方法で付着させる反射膜１と、当該反射膜１での体動反射信号を検知するドップラーセンサ２と、前記ドップラーセンサ２が検出した体動反射信号から導かれる諸所見及びその程度を示す臨床パラメータを保持する情報ステーション３と、前記被検知体Ｘの諸生態及び当該諸生態で異常が顕在化する諸所見の組合せ及び前記諸所見の臨床パラメータを含む生態テーブル４と、前記情報ステーション３の諸所見及び臨床パラメータと前記生態テーブル４の諸所見及び臨床パラメータを照合することにより被検知体Ｘの生態を判定する診断手段５を備えてなる。

【0014】

図１に示す例において被検知体Ｘに対して設置されるドップラーセンサ２は、一日２４時間、一定の周期でドップラー波を出力し、反射率に応じたレベルで動体の動きに伴う体動反射信号を検出すると共に、被検知体Ｘに付着した前記反射膜１で反射された体動反射信号を、一定出力以上の比較的強い信号として顕著に検出する。

【0015】

前記生態テーブル４は、前記被検知体Ｘの検知しようとする生態を挙げ、各生態の特徴的な所見の組み合わせをテーブル化し、組み合わせられた所見のそれぞれについて、対応する生態であると判定するに足る臨床パラメータの累積閾値を設定したものである。

【0016】

前記診断手段５は、その演算部６でのフーリエ変換によるリアルタイムのスペクトル解析を経て、前記体動反射信号を心拍、呼吸又は動作の成分（以下、体動データと記す。）として導き、それらの成分に対し、更に、心拍、呼吸又は動作に関する所見、又はそのいずれにも属さない体動データの相対的変化たる所見の有無についての診断を行い、所見ありの場合に前記臨床パラメータ‘１’を出力する（図２参照）。

【0017】

前記心拍、呼吸及び動作の所見は、被検知体Ｘの心拍、呼吸及び動作としてあり得る周期に相当するスペクトルをそれぞれ取り出し、当該周期が正常範囲から外れた場合に所見ありとする。

【0018】

前記診断手段５は、前記体動データ、諸所見及びそれによって生じた臨床パラメータを、有線又は無線の通信網を介して、リアルタイムで前記情報ステーション３に時期情報とリンクして保存するが（臨床パラメータについては、所見ごとに累積加算する）、前記臨床パラメータが出力された際には、前記情報ステーション３に既に保存されている各所見の臨床パラメータの累積値と、前記生態テーブル４における臨床パラメータの閾値とを比較し、閾値を超えている所見の組み合わせが前記生態テーブル４に挙げられたいずれかの生態の特徴的な所見の組み合わせ（生態要素）と一致する場合には、当該被検知体Ｘが当該組み合わせと一致する生態を示している旨の判定を出力する。

【0019】

前記診断手段５は、更に、前記情報ステーション３に蓄えられている諸所見の臨床パラメータと指示テーブル（例えば、図１参照。）７で定める指示基準を比較し、当該指示基準毎に定められているひっ迫度に基づいてアラームを出力するなどの適切な出力を促す。

【0020】

以下、前記診断手段５が、図３（Ａ）に示す生態テーブル４と図４に示す指示テーブル７を備えた状態を前提として、人間を被検知体Ｘとした場合の診断例をいくつか記す。

【0021】

例えば、反射膜１により反射した信号レベルには至らずとも、採用したドップラーセンサ２の仕様における雑音レベル及び検出レベルの体動反射信号（体動データ、以下同じ。）の相対的な変化を所見として検出した場合には、水分の検出が相対的に顕著になったとして排便又は排尿の生態が顕在化したものと認めることができる。
そして、排便又は排尿に関する臨床パラメータの数を検出水分量と推定し、図４に示す指示テーブル７に基づき、緊急、対応、待機、準備等の措置を促す出力を行うこととなる。

【0022】

例えば、反射膜１により反射した信号レベルには至らずとも前記ドップラーセンサ２の雑音レベルの体動反射信号の相対的な変化を所見として検出し、且つ心拍に関する所見について臨床パラメータが４以上累積された場合には、発汗による水分の検出があり、且つ心拍に関する所見が顕著になったとして心筋梗塞が疑われる。
この場合、図４に示す指示テーブル７によれば、直ちに、緊急の措置を促す出力を行うこととなる。

【0023】

上記例は、本発明による生態検知装置の基本的な実施の形態を示したものであるが、更に、図１に示す様に被検知体Ｘが置かれている室内の総合臭気データを検知するにおいセンサ８と、前記においセンサ８が検出した総合臭気データから導かれる諸所見及びその程度を示す臨床パラメータを保持する情報ステーション３を兼ね備え、前記生態テーブル４に、前記諸所見として前記総合臭気データから導かれた臭気の有無、臭気変化、又は臭気濃度に関する所見を加える構成とすることもできる（例えば、図３（Ｂ）参照。）。

【0024】

前記臭気の有無は、主として被検知体Ｘの体調及び被検知体Ｘが置かれている環境を示し、前記臭気の変化はそれらの変化を示し、臭気の濃度はそれらの程度を示す。
図３（Ｂ）は、この例において生態テーブル４に加えられる生態、それらの生態の特徴的な所見の組み合わせ及び組み合わせられた所見のそれぞれについて、対応する生態にあると判定するに足る臨床パラメータの累積閾値の例である。

【0025】

前記総合臭気データによって加わる生態の特徴的な所見を生態テーブル４に加えることによって、排便と排尿を判別する際の正確性が増し、ドップラーセンサ２だけでは捉えられなかった生態を判定することが可能となる。

【0026】

本発明による生態検知装置は、前記情報ステーション３の諸所見及び臨床パラメータと前記生態テーブル４の諸所見及び臨床パラメータを照合する際に、前記情報ステーション３の臨床パラメータに被検知体Ｘが置かれた個別のストレス要因に対応する補正パラメータを加える補正手段９を前記診断手段５に備える構成とすることができる。

【0027】

個々のストレス要因に対応する補正パラメータは、前記臨床パラメータの最小単位である‘１’に達しない軽ストレスに対応するものもあれば、‘１’を超える重ストレスに対応するものもあるが、軽ストレスであっても、複数回の累積によって一単位以上の臨床パラメータに相当する場合も有る他、一回の検出によって、指示テーブル７の「緊急」に相当する場合もあることに鑑み、診断手段５の判定及び指示を補正する必要性がある。

【0028】

図５は、この例において生態テーブル４に加えられる補正パラメータ及びそれらを惹起するストレス要因を示す補正テーブル１０の例である。
図５（Ａ）の補正テーブル１０には、個々のストレス要因それぞれについて、各臨床パラメータに加算すべき補正パラメータを設定してある。
前記診断手段５は、前記の如く臨床パラメータが発生した時には、当該臨床パラメータの発生要因たる所見の臨床パラメータの累積値に、前記臨床パラメータの発生時に存在するストレス要因に対応した補正パラメータを加算し、図４の指示テーブル７に従った適切な出力を促す。

【0029】

例えば、反射膜１により反射した信号レベルには至らずとも前記ドップラーセンサ２の雑音レベルの体動反射信号の相対的な変化を所見として検出し、且つ呼吸に関する所見について既に臨床パラメータが‘１’累積されており、更に、今般‘１’の同臨床パラメータが加算され、その際、台風による気象状況が感知され得る場合には、更に、補正パラメータ‘１’が加算されることによって、呼吸に関する所見について臨床パラメータが都合‘３’となる。前記診断手段５は、発汗による水分の検出があり、且つ呼吸に関する所見が顕著になったとして２分以上の無呼吸と判断し、前記指示テーブル７の指示として‘対応’を選択出力する。

【0030】

上記例に、更に、図５（Ｂ）に挙げられる様なストレス要因が加わり、例えば、別居と病気が加われば、補正パラメータが０．６＋０．５＝１．１となる。
当該例においては、前記診断手段５は、小数点以下を切り上げて‘２’を臨床パラメータに加算し、臨床パラメータとして‘５’を算出する。
この場合、図４に示す指示テーブル７によれば、直ちに、‘緊急’の措置を促す出力を行うこととなる。

【0031】

前記反射膜１は、被検知体Ｘに貼付、塗布又は吹き付けのいずれの手法に対応したものでもよい。上記の付着態様によれば、反射膜１の付着作業が極めて容易となり、被検知体Ｘの身体を拘束することにもならず負担軽減に寄与することとなる。
貼付を採用する場合には発布タイプ（図６（Ｃ）参照）を、塗布を採用する場合には乾燥を抑制した軟膏状、ワックス状のタイプ（図６（Ｂ）参照）を、吹き付けを採用する場合にはエアゾール材を封入したスプレー糊状のタイプ（図６（Ａ）参照）を用いる。
ドップラーセンサ２は、液体の付着を以って反射信号の受信を増幅することができるが、金属アレルギーが発生し難いアルミ等の金属粉又は金属膜を混入又は利用してもよい。

【0032】

前記反射膜１は、被検知体Ｘの皮膚に直接付着してもよいし、包帯やギブス等の装具、又はパジャマ等の衣服に付着しても良いが、被検知体Ｘの少なくとも二箇所以上付着させることが望ましい。
前記反射膜１の付着箇所として、頭部、頸部、胸部、腰部、仙骨部、上肢又は下肢のいずれかに、少なくとも二箇所以上付着することによって、前記反射膜１を付着した部位の正確な把握及び相対距離とその変化及び移動速度を誤認なく検出することができ、並びにそれらの体動反射信号から得られた体動が、被検知体Ｘにおけるどの部分のどの器官によるものであるかを精密に推定することができる。

【0033】

図７は、家畜の発情又は出産の予兆を生態として捉える実施の形態である。
当該例においては、前記生態テーブル４で検出する生態として、発情や出産等を設定し、それらの生態の特徴的な所見の組み合わせ及び組み合わせられた所見（心拍、呼吸若しくは動作又は臭気の有無、臭気変化若しくは臭気濃度）のそれぞれについて、対応する生態であると判定するに足る臨床パラメータの累積閾値、又はそれに関連しそのいずれにも属さない体動データの相対的変化たる所見の組み合わせを設定する。

【符号の説明】

【0034】

１ 反射膜、２ ドップラーセンサ、３ 情報ステーション、
４ 生態テーブル、５ 診断手段、６ 演算部、７ 指示テーブル、
８ においセンサ、９ 補正手段、１０ 補正テーブル、
Ｘ 被検知体、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】