JP4625897B2 - Behavior management system using motion measurement devices - Google Patents
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Description
本発明は、被管理者の指、腕、脚、頭部、頭部など身体各部位に装着され、身体各部位の位置、姿勢（傾き）およびその変化を電気信号として検出できる動作測定デバイスを用いてさらにはたとえばＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて、被管理者の動作または、位置或は移動状況を併せ発信し、記憶し、無線通信手段によって被管理者の動作データを収集し或は記憶手段に格納して被管理者の行動を管理するシステムに関する。 The present invention provides an operation measurement device that is attached to each body part such as a finger, arm, leg, head, or head of a managed person and that can detect the position, posture (tilt) of each part of the body, and changes thereof as an electrical signal. In addition, for example, using GPS (Global Positioning System), the operation or position or movement status of the managed person is also transmitted and stored, and the operation data of the managed person is collected by wireless communication means or The present invention relates to a system for managing the behavior of a managed person stored in a storage means.
従来、ＧＰＳなどの位置測定デバイス、コンピュータの利用履歴、画像認識等を用いて個人単位の行動を管理する行動管理システムの提案や実現がなされてきた。一方、アニメーションの動作生成や人間工学的な動作解析のために、磁気式、光学式、機械式などのデバイスを用いてモーションキャプチャ装置と呼ばれる動作測定装置が開発され用いられてきた。 2. Description of the Related Art Conventionally, an action management system that manages actions in units of individuals using position measurement devices such as GPS, computer usage history, image recognition, and the like has been proposed and realized. On the other hand, a motion measurement device called a motion capture device has been developed and used by using devices such as a magnetic type, an optical type, and a mechanical type for animation motion generation and ergonomic motion analysis.
少なくとも３箇所の送信コイルにより磁場が形成された計測空間内のどの位置においても十分な強度をもちかつ、少なくとも２つの送信コイルの磁場の向きが計測空間内のどの位置でも互いに従属しないように、送信コイルの配置パターンと励磁パターンを構成するようにした磁気式モーションキャプチャ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
また、複数の受動的光学式マーカを装着した被験者を撮影する撮影工程と、各時刻に撮影した全マーカの３次元座標を得る３次元構成工程と、ある時刻のあるマーカがそれ以前の時刻のどのマーカに対応するかを求め、マーカと被験者各部位との対応を決定するラベリング工程と、ラベリングされた全マーカから、それらが固定されている身体の各部位に関する知識に基づいて各関節の角度を決定し全身の姿勢を求める関節角計算工程とからなる受動的光学式モーションキャプチャデータの処理法も既知である（たとえば、特許文献２参照）。
さらに、ターゲットに、所定のタイミングで順次１箇ずつ点滅を循環的に繰り返す複数のＬＥＤ発光体を用いるとともに位置計測装置にＰＳＤ（半導***置検出素子）を用い、処理装置に入力されるＰＳＤからの測位データを上記複数のＬＥＤ発光体点滅タイミングに同期させてデータ処理を行うようにしたモーションキャプチャシステムも知られている（たとえば、特許文献３参照）。
しかしながら、位置計測デバイスや画像認識に基づく行動管理システムにおいては、位置など単純なデータに基づく行動管理の域を出ない。また、コンピュータの利用履歴からは、コンピュータの利用という面からしか行動の管理ができない。そこで、被管理者の行動管理システムとして、被管理者がどの時点でどのような動作をしていたかという詳細な行動の把握および管理が可能な行動管理システムが望まれていた。 However, behavior management systems based on position measurement devices and image recognition do not leave the field of behavior management based on simple data such as position. In addition, from the computer usage history, behavior can be managed only from the aspect of computer usage. Therefore, there has been a demand for a behavior management system capable of grasping and managing the detailed behavior of the managed person at what point in time as the behavior management system of the managed person.
また、上記従来のモーションキャプチャ装置は、特殊な機器が設置された狭い空間に測定装置が限定されたり、据付けられて機器に身体を有線で接続する必要があるほか、身体に束縛や重量のあるデバイスを装着したりする必要があるため、前述のアニメーションの動作生成や人間工学的な動作解析などの目的に限定使用されてきた。而して、上記従来のモーションキャプチャ装置は、たとえば企業の従業員、病院や施設内の患者や高齢者といった被管理者の行動を把握・管理するという目的に利用することはできなかった。 In addition, the above-mentioned conventional motion capture device is limited to a narrow space where special equipment is installed, or needs to be installed and connected to the equipment by wire, and the body is bound and heavy. Since it is necessary to wear a device, it has been used only for the purpose of the above-mentioned animation motion generation and ergonomic motion analysis. Thus, the conventional motion capture device cannot be used for the purpose of grasping and managing the behavior of a manager such as a company employee, a patient in a hospital or facility, or an elderly person.
本発明は、被管理者の指、腕、脚、頭部など身体各部位に装着され、身体各部位の位置、姿勢（傾き）およびその変化に対応する電気信号発生デバイスを用いて、測定対象空間に制限を受けることなく、たとえば企業の従業員、病院や施設内の患者や高齢者といった被管理者の行動を把握・管理することができる動作測定デバイスによる行動管理システムを提供することを目的とする。 The present invention relates to a measurement object using an electrical signal generating device that is attached to each part of the body such as a finger, arm, leg, or head of a managed person, and that corresponds to the position, posture (tilt), and change of each part of the body. The purpose is to provide a behavior management system with motion measurement devices that can grasp and manage the behavior of managed persons such as employees of companies, patients in hospitals and facilities, and senior citizens without being restricted by space. And
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、被管理者の指、腕、脚、胴部、頭部など身体各部位に装着され、該身体各部位の位置、姿勢（傾き）およびその変化に対応する電気信号を発生する、一のｎｐｎ形トランジスタ又はｐｎｐ形トランジスタのエミッタを共通端子とするエミッタ接地回路としてベースに入力端子を接続し一方、他のｎｐｎ形トランジスタ又はｐｎｐ形トランジスタのエミッタを共通端子とするエミッタ接地回路とするとともにベースに抵抗を介して出力端子を接続し、それぞれのｎｐｎ形トランジスタ又はｐｎｐ形トランジスタのコレクタを出力端子に接続するとともにエミッタを金属製コイルばねを介して接地し、前記金属製コイルばねの伸縮量に対応する逆起電力の大きさを電源電圧に加算して検出するよう構成した変位に対応する電気信号発生デバイスからなる動作測定手段と、該動作測定手段に付随する無線データ通信手段と、該無線データ通信手段によって送られる動作データを表示する動作表示手段とを有する動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によれば、被管理者の動作、たとえば被管理者が横臥しているのか、腰掛けているのか、直立歩行しているのか、お辞儀しているのか、走っているのかといった動作データを電気信号として発生し、動作測定手段に付随する無線データ通信手段によって管理者用コンピュータに取込まれるとともに表示手段によって被管理者の動作が表示される。管理者は、事業所、病院や施設内を自由に動き回る被管理者の動作を実時間で視認することによって把握・管理することができる。
The invention according to
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムに、無線データ通信手段によって送られる動作データを記憶する動作データ記憶手段を設けてなる動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によるときは、動作測定手段に付随する無線データ通信手段によって送られてくる被管理者の動作データが動作データ記憶手段に格納される。これにより、管理者が事業所や病院、施設内を自由に動き回る被管理者の動作を集中的に記録し、動作を一括して閲覧したり、分析したりすることによって管理することができる。 According to a second aspect of the present invention, the behavior management system using the behavior measuring device according to the first aspect is provided with behavior data storage means for storing the behavior data transmitted by the wireless data communication means in the behavior management system by the behavior measuring device. System. According to the present invention, the operation data of the manager to be sent sent by the wireless data communication means attached to the operation measurement means is stored in the operation data storage means. Thereby, the administrator can centrally record the operation of the managed person who freely moves around the office, hospital, and facility, and can manage it by browsing and analyzing the operation collectively.
請求項３に記載の発明は、動作データ記憶手段が、記憶された動作データに対する問い合わせが可能なインターフェースを有するものである請求項２に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によれば、動作データ記憶手段に格納されている被管理者の動作データに対する外部からの問い合わせが可能になる。これによって、管理者が動作データ記憶手段の近くにいない場合でも、被管理者の行動管理が可能となる。
The invention according to claim 3 is the behavior management system by the action measuring device according to
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムに、動作測定手段に付随する動作データ記憶手段を設けてなる動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によるときは、被管理者の動作データは、直接的に動作データ記憶手段に格納される。この構成によって、無線によるデータ通信が困難な場合であっても、被管理者の活動領域で動作データを記録しておき、後に管理者がその動作データを回収して被管理者の動作の閲覧や分析を行うことによって被管理者の行動を管理することができる。
The invention according to claim 4, the behavior management system according to operation sensing device of
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムに、動作測定手段に付随する、動作データを記憶するとともに無線通信手段によって外部に動作データを送信する動作データサーバーとを有することを特徴とする動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によれば、被管理者の活動領域で動作データを一時的に管理し管理者からの問合せに答えることで、管理者側において、被管理者の動作の閲覧や分析を行うことができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the behavior management system using the motion measuring device according to the first aspect, the motion data associated with the motion measuring means is stored and the motion data is transmitted to the outside by the wireless communication means. It is an action management system by the action measurement device characterized by having a server. According to the present invention, by temporarily managing the operation data in the activity area of the managed person and answering the inquiry from the administrator, the administrator side can view and analyze the operation of the managed person. .
請求項６に記載の発明は、動作データサーバーが、相互間の通信によって複数の被管理者の動作データを分散して管理できる機能をもつものである請求項５に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によるときは、動作データサーバーが相互に通信することによって多数の被管理者の動作データを分散して管理することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the behavior data server has a function capable of distributing and managing the behavior data of a plurality of persons to be managed by communication between them. It is a management system. According to the present invention, the operation data servers can communicate with each other to manage the operation data of a large number of managed persons in a distributed manner.
請求項７に記載の発明は、動作データに付随して被管理者の個人を識別する記号を重畳して送信又は記憶するよう構成してなる請求項１乃至請求項６何れかに記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によるときは、被管理者の個人を識別する記号を用いることによって複数の被管理者の動作を区別して送信或は記録することができる。
The invention according to
請求項８に記載の発明は、無線データ通信手段（ＬＡＮ）が、ＩＥＥＥ８０２．１１又はBluetooth（登録商標）を用いるものである請求項１乃至請求項３、請求項５乃至請求項７何れかに記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によれば、無線通信手段としてＩＥＥＥ８０２．１１又はBluetooth（登録商標）を用いることにより、一般のパーソナルコンピュータ等での無線通信手段との互換性を採ることができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to third and fifth to seventh aspects, the wireless data communication means (LAN) uses IEEE 802.11 or Bluetooth ( registered trademark ). It is an action management system by the operation | movement measuring device of description. According to the present invention, by using IEEE802.11 or Bluetooth ( registered trademark ) as a wireless communication means, compatibility with a wireless communication means in a general personal computer or the like can be achieved.
請求項９に記載の発明は、動作データ記憶手段がフラッシュメモリである請求項２乃至請求項８何れかに記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によるときは、動作データ記憶手段にフラッシュメモリを用いることにより一般のパーソナルコンピュータとの間に互換性を保って、容易に移送することを可能にする。 A ninth aspect of the present invention is the behavior management system using the motion measuring device according to any one of the second to eighth aspects, wherein the motion data storage means is a flash memory. According to the present invention, by using a flash memory as the operation data storage means, compatibility with a general personal computer can be maintained and it can be easily transferred.
請求項１０に記載の発明は、動作データを、動作の名称など直接の動作データから推定できるデータや要約又は統計処理を施した動作データとして表示するものである請求項１乃至請求項９何れかに記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によれば、行動管理システムにおいて、動作データから動作の名称や種類を推定したり、要約或は統計処理を施した動作データを表示又は記録することによって、分かりやすい表示を実現したりデータ量を減らして動作の全体的傾向を把握しやすくすることができる。
The invention according to claim 10, the operation data, according to
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データと併せ、ＧＰＳ等によって得られる被管理者の位置情報又は収録された音声或はビデオ画面等と併せ表示又は記録するようにした動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によるときは、請求項１乃至請求項１０に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データと併せ、ＧＰＳ等によって得られる被管理者の位置情報又は収録された音声或はビデオ画面等と併せ表示又は記録することにより、行動の内容をより理解しやすくすることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, in addition to the operation data obtained by the behavior management system using the movement measuring device according to any one of the first to tenth aspects, the position information of the managed person obtained by GPS or the recorded voice Alternatively, it is an action management system using a motion measurement device that is displayed or recorded together with a video screen or the like. According to the present invention, in addition to the operation data obtained by the behavior management system using the motion measuring device according to any one of
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データと併せ、ＧＰＳ等によって得られる被管理者の位置情報又は収録された音声或はビデオ画面等からより詳細な動作内容を推定し表示或は記録するようにした動作測定デバイスによる行動管理システムである。この発明によるときは、請求項１乃至請求項１０に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データと併せ、ＧＰＳ等によって得られる被管理者の位置情報又は収録された音声或はビデオ画面等からより詳細な動作内容を推定し表示又は記録することにより、行動の内容をより詳細かつ正確に表示又は記録することができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, in addition to the operation data obtained by the behavior management system using the movement measuring device according to any one of the first to tenth aspects, the position information of the managed person obtained by GPS or the like or recorded voice Alternatively, it is an action management system using an action measuring device that estimates and displays or records more detailed action contents from a video screen or the like. According to the present invention, in addition to the operation data obtained by the behavior management system using the motion measuring device according to any one of
請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データ又はそれらから推定された被管理者の動作内容に基づいて、安全上又は健康上の理由によって被管理者に命令又はアドバイスを行う機能を付加した請求項１乃至請求項１２何れかに記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。本発明によれば、事業所における危険な行動を回避させたり健康上有害な、たとえば過度の運動を抑制することができる。
The invention described in
請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至請求項１２に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データ又はそれらから推定された被管理者の動作内容に基づいて、安全上又は健康上、および経済上の理由によって職場や病院等の施設の間取りや物品の配置を評価するようにした請求項１乃至請求項１５いずれかに記載の動作測定デバイスによる行動管理システムである。
本発明によるときは、事業所における無駄な動作を減らしてコストを削減したり、事業所における安全を確保することに資する。
The invention described in
According to the present invention, it contributes to reducing costs by reducing useless operations at business sites and ensuring safety at business sites.
請求項１５に記載の発明は、請求項１乃至請求項１２に記載の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データ又はそれらから推定された被管理者の動作内容に基づいて、安全上又は健康上、および経済上の理由によって職場における人員配置を評価するようにした行動管理システムである。本発明によれば、事業所の適正な人員配置を実作業データに基づいて策定できる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, on the basis of the operation data obtained by the behavior management system using the movement measuring device according to any of the first to twelfth aspects or the operation content of the managed person estimated therefrom, It is a behavior management system that evaluates staffing in the workplace for health and economic reasons. According to the present invention, it is possible to formulate an appropriate personnel assignment of an office based on actual work data.
従来の、位置測定デバイスや画像認識では、位置などの単純なデータに基づく行動の管理に止まっていたが、本発明によれば、実際に個々の被管理者がどの時点でどのような行動をしたかという詳細な行動の把握・管理を行うことができる。 Conventional position measurement devices and image recognition have been limited to managing behavior based on simple data such as position, but according to the present invention, each managed person actually performs what kind of behavior at what point. It is possible to grasp and manage the detailed behavior of whether or not it was done.
以下、本発明をその好ましい実施形態に則して説明する。
本発明は、被管理者の指、腕、脚、頭部など身体各部位に装着できる（wearable）動作測定デバイスによって身体各部位の位置、姿勢の変化を電気信号として出力し、これを無線通信手段によって管理者側のコンピュータに取込むようにしたシステムである。さらには、ＧＰＳ等それ自体既知のシステムによって被管理者の居る位置および／または移動を併せ把握・管理するようにした行動管理システムである。
Hereinafter, the present invention will be described according to preferred embodiments thereof.
The present invention outputs a change in position and posture of each body part as an electrical signal by a wearable motion measuring device that can be worn on each part of the body such as a finger, arm, leg, and head of a managed person, and wirelessly communicates this This is a system that is incorporated into the administrator's computer by means. Furthermore, the behavior management system is configured to grasp and manage the position and / or movement of the person to be managed by a known system such as GPS.
ウェアラブルな動作側手デバイスとして、たとえば発明者の１人が既に特願２００３−１８７４８３、特願２００３−４１５１９４、および特願２００４−０４５５３９にて提案した位置・姿勢変化に対応する電気信号発生デバイスを好適に用いることができる。特願２００３−１８７４８３にて提案したデバイスは、測定対象の姿勢（傾き）変化に対応して、容器内部空間に封入されている内部空間のたとえば５０％に相当する容積の液状誘電体に浸漬している電極の、容器の傾きに起因する電極対間の静電容量の変化を電気信号として取出すようにしたものである。このデバイスは、容器の直径および軸方向長さが数ｍｍオーダといった小型なものとすることができる。 As a wearable operation-side device, for example, an electrical signal generating device corresponding to the position / posture change proposed by one of the inventors in Japanese Patent Application Nos. 2003-187383, 2003-415194, and 2004-045539 has been proposed. It can be used suitably. The device proposed in Japanese Patent Application No. 2003-187383 is immersed in a liquid dielectric having a volume corresponding to, for example, 50% of the internal space enclosed in the internal space of the container in response to a change in posture (tilt) of the measurement target. The change in the capacitance between the electrode pair due to the inclination of the container is taken out as an electric signal. The device can be as small as a container diameter and axial length on the order of a few millimeters.
特願２００３−４１５１９４および特願２００４−０４５５３９にて提案したデバイスは、導電性コイルばね、たとえば機械的強度および耐へたり性を有するとともに導電性をもつ金属製コイルばねの伸縮量即ち変位量に対応する逆起電力量或は静電容量を電気信号として取出すようにしたデバイスである。 The devices proposed in Japanese Patent Application Nos. 2003-415194 and 2004-045539 are based on the amount of expansion or contraction of a conductive coil spring, for example, a metal coil spring having mechanical strength and sag resistance and conductivity. A device in which a corresponding counter electromotive force amount or capacitance is taken out as an electric signal.
（実施形態１）
図１に、本発明の一実施形態を示す。図１に示すように、複数の被管理者が動作測定デバイス１を身体各部位に装着している。通信可能な範囲内に居る被管理者については、無線通信装置２により管理者用コンピュータ３に動作データが送られ、管理者は表示された動作データを視認して被管理者の現状を把握するとともに、時間帯全域における被管理者の管理のために管理者用コンピュータにおける動作データ記憶手段に順次記録することができる。複数の被管理者の動作データは、被管理者の個人を識別する記号を動作データに随伴させて送信することにより区別して表示または記録される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a plurality of persons to be managed wear the
この発明の実施形態において用いる動作測定デバイスの一例を図２および図３に示す。図２および図３に示す動作測定デバイスは、発明者の１人が開発し、特願２００３−１８７４８３にて提案した、たとえば身体各部位といった測定対象の姿勢変化即ち、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸における傾きの変化に起因する電極間の静電容量の変化をパラメータとして電気信号として検出するデバイスである。このデバイスは、たとえばロボットのアーム（腕）に装着すれば、アームの周方向３６０°における角度変化を検出することができる。 An example of the motion measurement device used in the embodiment of the present invention is shown in FIGS. The motion measurement device shown in FIGS. 2 and 3 was developed by one of the inventors and proposed in Japanese Patent Application No. 2003-187383. For example, the posture change of the measurement object such as each part of the body, that is, the X axis, the Y axis, and the Z axis It is a device that detects a change in capacitance between electrodes due to a change in tilt on an axis as an electric signal as a parameter. For example, if this device is attached to an arm (arm) of a robot, it is possible to detect an angular change in the circumferential direction of 360 ° of the arm.
図２において、１１は電極保持体であって、電気絶縁材料たとえばプラスチック、アクリル、ガラス等からなる。電極保持体１１にはその上面に平坦部が形成され、図２および図３に示すように、対向電極１３を密に嵌入するためのブッシュ１５−１嵌入用および外周電極１４を密に嵌入するためのブッシュ１５−１嵌入用孔１５が穿設され、このブッシュ嵌入用孔１５にブッシュ１５−１が密に嵌入される。ブッシュ１５−１は、可撓性を有する電気絶縁材料たとえばシリコンゴムからなる。１６は対向電極嵌装用孔、１７は外周電極嵌装用孔である。
In FIG. 2,
対向電極１３および外周電極１４は、化学的に安定な（イオン化傾向の低い）導電性材料たとえば１８Ｋの金（Ａｕ）からなり、この実施形態においては、０.６ｍｍの棒状体である。対向電極１３は、図２に示すように、容器１２の天井および、容器１２と嵌合する電極保持体１１の上面かつ平面中心に穿設される対向電極嵌装用孔１６に密に嵌入される。図２に示す状態においては、下部の対向電極１３が液状誘電体Ｂに浸漬されており、容器１２が天地反転したときには、容器１２の天井部に配設されている対向電極１３が液状誘電体Ｂに浸漬される。而して、上部対向電極１３および下部対向電極１３の何れかが、液状誘電体Ｂを介して外周電極１４との間に静電容量を有することになり、容器１２のＸ軸方向およびＹ軸方向の何れかまたは複合する方向への傾斜角度変化に対応して外周電極１４の液状誘電体Ｂへの浸漬長さ変化から静電容量が変化し、これを電気信号として検出することができる。
The
外周電極４は、図２および図３に示すように、容器１２の天井部および電極保持体１１の、容器１２内周面と嵌合する電極保持体１１上段部の平面中心点を通る線分と、前記電極保持体１１上段部の平面中心点を通り前記線分と直交する線分と、容器１２内壁面から所定間隔を置いて通る、容器１２の軸心（中心点）とその軸心を共有する円との交点の位置に配設され、それぞれＸ軸方向における外周電極１４の対と、Ｙ軸方向における外周電極１４の対とを形成している。外周電極１４は容器１２の底面および天井からそれぞれ延在し、その軸方向において分割されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the outer peripheral electrode 4 is a line segment passing through the plane center point of the upper portion of the
対向電極１３および外周電極１４としては、先に述べたように、たとえば１８Ｋの金（Ａｕ）といったイオン化傾向の低い材質が適しており、一方、電極相互間におけるインピーダンスが低い方がよい。電極相互間のインピーダンスが高いと、各種のノイズを拾って測定誤差の原因となり、逆にインピーダンスが過度に低いと消費電力の増大を招くのみならず、電極のめっきによる機能喪失を招く処から、これらを考慮して決定される。
As described above, a material with a low ionization tendency, such as 18K gold (Au), is suitable for the
容器１２は円筒状を呈して天井部が閉じており、下部開口部が、図２に示すように、その内周面が電極保持体１１上段部の外周面と密に嵌合している。容器１２は電気絶縁材料からなり、この実施形態においては、アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系合成樹脂等からなっている。容器１２の内部空間には、図２に示すように、液状誘電体Ｂがその自由表面と容器１２との間で傾斜面を形成するに足る容積比率で封入される。この実施形態においては、容器１２の内部空間の５０％の容積の液状誘電体Ｂが封入されている。Ａはガス体部分、この実施形態においては空気である。容器１２の内部空間の形状はこの実施形態においては円筒形であるが、球形とすることも勿論できる。
The
液状誘電体Ｂとしては、たとえば溶媒としてエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルホルムアミド等を用い、溶質としてアジピン酸、マレイン酸、安息香酸、フタル酸、サルチル酸、塩基性のものとしてアンモニア、アンモニア水、トリエチルアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム等を溶解させた溶液を用いることができる。 As the liquid dielectric B, for example, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, γ-butyrolactone, N-methylformamide or the like is used as a solvent, and adipic acid, maleic acid, benzoic acid, phthalic acid, salicylic acid, basic solute is used as a solute. For example, a solution in which ammonia, aqueous ammonia, triethylamine, tetramethylammonium hydroxide, or the like is dissolved can be used.
この動作計測デバイスの信号検出手段の一例として図４に示す差動増幅回路を用いることができる。図４に示す回路は、回路におけるｎ点とｐ点の電位が等しくなるように働くから、 The differential amplifier circuit shown in FIG. 4 can be used as an example of the signal detection means of this motion measurement device. The circuit shown in FIG. 4 works so that the potentials at the n and p points in the circuit are equal.
が成立し、入力インピーダンスのオペアンプに電流が流れ込まない処から、電流Ｉ１、Ｉ２はそれぞれ、 Since the current does not flow into the input impedance operational amplifier, the currents I 1 and I 2 are
で与えられる。代入して整理すれば、出力電圧Ｖｏは、 Given in. Substituting and organizing, the output voltage V o is
によって求めることができる。 Can be obtained.
また、この発明の実施形態において用いる動作測定デバイスの他の例即ち、身体各部位の変位を測定するデバイスを図５および図６に示す。図５および図６に示すデバイスは、発明者の１人が特願２００３−４１５１９４にて提案した、たとえば身体各部位といった測定対象の変位量の大きさをコイルばねの伸長量として捉え、このコイルばねの伸縮量に対応する逆起電力を検出するデバスである。 Further, another example of the motion measuring device used in the embodiment of the present invention, that is, a device for measuring the displacement of each part of the body is shown in FIGS. The device shown in FIGS. 5 and 6 is proposed by one of the inventors in Japanese Patent Application No. 2003-415194. For example, the amount of displacement of a measurement target such as each part of the body is regarded as the extension amount of the coil spring. This is a device for detecting a counter electromotive force corresponding to the amount of expansion and contraction of the spring.
図５において、２１は一方のｎｐｎ形トランジスタであって、ベースＢに入力端子２５が接続されている。コレクタＣには出力端子が接続され、エミッタＥは、直列に接続されている金属製コイルばね２３および抵抗２４を介して接地されている。２２は他方のｎｐｎ形トランジスタであり、ｎｐｎ形トランジスタ２１と同じ特性を有し、両者で入力端子２５から入力される信号を増幅する。図５において、２７および２８は抵抗である。Ｖは電源電圧である。
In FIG. 5, reference numeral 21 denotes one npn transistor, and an
この実施形態において、金属製コイルばね２３としては、弾性に優れ導電率の高い金属材料たとえば燐青銅線を巻回して得られるものが好ましい。金属製コイルばね２３はまた、エナメル、ビニールといった絶縁物で被覆されていることが好ましい。これによって金属製コイルばね２３が伸縮を繰り返す際に生じる金属間のショートを防止し、対象の変位を測定するときのノイズを軽減させることができる。さらに、金属製コイルばね２３の素線として中空素線（空芯線）を用いることもできる。 In this embodiment, the metal coil spring 23 is preferably one obtained by winding a metal material having excellent elasticity and high conductivity, such as phosphor bronze wire. The metal coil spring 23 is also preferably covered with an insulator such as enamel or vinyl. This prevents a short circuit between metals that occurs when the metal coil spring 23 repeats expansion and contraction, and can reduce noise when measuring the displacement of the object. Further, a hollow wire (air core wire) can be used as the wire of the metal coil spring 23.
また、金属製コイルばね２３の径方向内部に磁芯を嵌装することによって、金属製コイルばね２３の伸縮量に対応して金属製コイルばね２３に発生する逆起電力を強くし、変位の測定精度を向上させることができる。磁芯としては、金属製コイルばね２３と同様に彎曲し得る可撓性を有するものであることが好ましい。可撓性を有する磁芯材料としては、金属、液体、ガス体のものを用いることができる。ガス体の磁芯を用いる場合は、ガス（気体）を包み込む膜が必要である。磁芯を可撓性を有するものとすることによって、変位が直線的なものに限らず弧状の変位であっても電気信号として検出できる。磁芯材料も金属製コイルばね２３と同様に、絶縁物で被覆されていることが好ましい。これによって金属製コイルばね２３が伸縮を繰り返す際に生じる金属間のショートを防止し、対象の変位を測定するときのノイズを軽減させることができる。 Further, by inserting a magnetic core inside the metal coil spring 23 in the radial direction, the back electromotive force generated in the metal coil spring 23 corresponding to the expansion / contraction amount of the metal coil spring 23 is strengthened, and the displacement is reduced. Measurement accuracy can be improved. The magnetic core is preferably flexible so that it can be bent in the same manner as the metal coil spring 23. As the magnetic core material having flexibility, a metal, liquid, or gas material can be used. When using a magnetic core, a film that encloses the gas (gas) is required. By making the magnetic core flexible, the displacement is not limited to a linear one, and even an arcuate displacement can be detected as an electrical signal. Similarly to the metal coil spring 23, the magnetic core material is preferably covered with an insulator. This prevents a short circuit between metals that occurs when the metal coil spring 23 repeats expansion and contraction, and can reduce noise when measuring the displacement of the object.
次に、図５に示す、変位に対応する電気信号発生デバイスの動作を説明する。入力端子から信号が入力されると、この信号に対応してｎｐｎ形トランジスタ２１のエミッタ電流とｎｐｎ形トランジスタ２２のエミッタ電流の和に等しい電流が金属製コイルばね２３に流れる。金属製コイルばね２３に流れる電流の大きさは、抵抗２４の抵抗値によって制限（設定）される。但し、各トランジスタを飽和状態とする場合は、抵抗２４は必要ない。
Next, the operation of the electrical signal generating device corresponding to the displacement shown in FIG. 5 will be described. When a signal is input from the input terminal, a current equal to the sum of the emitter current of the npn transistor 21 and the emitter current of the npn transistor 22 flows through the metal coil spring 23 corresponding to this signal. The magnitude of the current flowing through the metal coil spring 23 is limited (set) by the resistance value of the
ここで、入力端子からの信号が減少すると、ｎｐｎ形トランジスタ２１のエミッタ電流が減少する。而して、金属製コイルばね２３に流れる電流も減少する。しかし、金属製コイルばね２３においては、金属製コイルばね２３に流れる電流が変化すると、その変化を打ち消すような逆起電力を発生する。金属製コイルばね２３に流れる電流ｎｐｎ形トランジスタ２１のエミッタ電流が減少する向きは、図５における矢印Ａの向きであるから、金属製コイルばね２３は矢印Ｂの向きに逆起電力を発生する。この逆起電力によって金属製コイルばね２３はそこに流れる電流を一定にしようとするから、ｎｐｎ形トランジスタ２１のエミッタ電流の減少分だけｎｐｎ形トランジスタ２２のエミッタ電流が増加する。 Here, when the signal from the input terminal decreases, the emitter current of the npn transistor 21 decreases. Thus, the current flowing through the metal coil spring 23 is also reduced. However, in the metal coil spring 23, when the current flowing through the metal coil spring 23 changes, a counter electromotive force that cancels the change is generated. Since the direction in which the emitter current of the current npn transistor 21 flowing through the metal coil spring 23 decreases is the direction of arrow A in FIG. 5, the metal coil spring 23 generates a counter electromotive force in the direction of arrow B. Due to this counter electromotive force, the metal coil spring 23 tries to keep the current flowing therethrough constant, so that the emitter current of the npn transistor 22 increases by the decrease of the emitter current of the npn transistor 21.
このように、ｎｐｎ形トランジスタ２１のエミッタ電流とｎｐｎ形トランジスタ２２のエミッタ電流とは相補的に流れるから、入力端子２５から入力された信号は、ｎｐｎ形トランジスタ２１とｎｐｎ形トランジスタ２２によって増幅され、それらの信号の差（差動成分）が出力端子２６に出力される。
Thus, since the emitter current of the npn transistor 21 and the emitter current of the npn transistor 22 flow complementarily, the signal input from the
ここで、金属製コイルばね２３が伸縮すると、伸縮量に対応して金属製コイルばね２３発生する逆起電力が変化する。即ち、金属製コイルばね２３が収縮しているときにはコイルとして逆起電力を生じるが、金属製コイルばね２３が伸長したときには逆起電力は小さくなる。 Here, when the metal coil spring 23 expands and contracts, the counter electromotive force generated by the metal coil spring 23 changes corresponding to the amount of expansion and contraction. That is, when the metal coil spring 23 is contracted, a counter electromotive force is generated as a coil, but when the metal coil spring 23 is extended, the counter electromotive force is reduced.
而して、金属製コイルばね２３が収縮状態にあるときに入力端子２５への正の電圧の印加を停止すると、ｎｐｎ形トランジスタ２１は開放状態となる。従って、ｎｐｎ形トランジスタ２１を通じて金属製コイルばね２３に流れていたエミッタ電流も流れなくなる。金属製コイルばね２３はコイルとしての機能を有しているから、金属製コイルばね２３に流れる電流が変化するとその変化を打ち消すような逆起電力を発生する。金属製コイルばね２３を流れるｎｐｎ形トランジスタ２１のエミッタ電流が減少する向きは、図５における矢印Ａの向きであるから金属製コイルばね２３は矢印Ｂの向きに逆起電力を発生する。この逆起電力によって金属製コイルばね２３はそこに流れる電流を一定に保持しようとするから、ｎｐｎ形トランジスタ２２を通じて今まで流れていたｎｐｎ形トランジスタ２１のエミッタ電流に相当する電流が流れる。即ち、ｎｐｎ形トランジスタ２１から流れていた電流を補うために流れたｎｐｎ形トランジスタ２２からの電流に対応して出力端子２６の電圧が低下する。
Thus, when the application of the positive voltage to the
一方、金属製コイルばね２３が伸長すると、金属製コイルばね２３に生じる逆起電力は小さくなる。而して、金属製コイルばね２３の伸縮量に対応する起電力の大きさを測定することによって、金属製コイルばね２３それ自体の伸縮量を電気信号として検出することができる。 On the other hand, when the metal coil spring 23 extends, the counter electromotive force generated in the metal coil spring 23 decreases. Thus, by measuring the magnitude of the electromotive force corresponding to the expansion / contraction amount of the metal coil spring 23, the expansion / contraction amount of the metal coil spring 23 itself can be detected as an electric signal.
図５に示す実施形態は、図６に示すｐｎｐ形トランジスタを用いる回路によっても同様に実施することができる。図６において、３１，３２はｐｎｐ形トランジスタ、３３は金属製コイルばね、３４は抵抗、３５は入力端子、３６は出力端子、３７、３８は抵抗、Ｖは電源電圧である。 The embodiment shown in FIG. 5 can be similarly implemented by a circuit using the pnp transistor shown in FIG. In FIG. 6, 31 and 32 are pnp transistors, 33 is a metal coil spring, 34 is a resistor, 35 is an input terminal, 36 is an output terminal, 37 and 38 are resistors, and V is a power supply voltage.
身体各部位といった測定対象の変位量を測定するデバイスの他の例として、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図８、図９に示すデバイスを用いることもできる。図７（ａ）、（ｂ）および図８、図９に示すデバイスは、発明者の１人が特願２００４−０４５５３９にて提案した、測定対象の変位量の大きさをコイルばねの伸縮量に対応する静電容量の変化として検出するデバイスである。 As another example of a device that measures the amount of displacement of a measurement target such as each part of the body, the devices shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C and FIGS. 8 and 9 can be used. 7 (a), 7 (b), FIG. 8 and FIG. 9, the device shown in Japanese Patent Application No. 2004-045539 proposed by one of the inventors as the amount of displacement of the measurement object is the amount of expansion and contraction of the coil spring. It is a device that detects the change in capacitance corresponding to.
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、対象の変位量を測定するデバイスの他の例を示す。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、２０１は相対的に大径の導電性コイルばね、２０２は相対的に小径のコイルばねであって、齟齬に電気的絶縁状態、たとえばそれぞれの導電性コイルばねを形成している素線にエネメル等の被覆を施してコイルばねとして、図７（ｂ）に示すように、導電性コイルばね２０１内径部に相対的に小径のコイルばね２０２が相対的に軸方向に変位自在に挿通されている。 FIGS. 7A, 7B, and 7C show other examples of devices that measure the amount of displacement of an object. 7 (a), (b), and (c), 201 is a relatively large-diameter conductive coil spring, 202 is a relatively small-diameter coil spring, As shown in FIG. 7B, the wire forming the conductive coil spring is coated with enamel or the like to form a coil spring. Is inserted so as to be relatively displaceable in the axial direction.
ここで、図７（ｃ）に示すように、相対的に大径の導電性コイルばね２０１が伸びてその一端が導電性コイルばねの軸方向に変位すると、相対的に小径の導電性コイルばね２０２外径と相対向する相対的に大径の導電性コイルばね２０１内径部の表面積が変化する。このことに起因して導電性コイルばね２０１と導電性コイルばね２０２間の静電容量が変化する。即ち、導電性コイルばね２０１および導電性コイルばね２０２の何れか一方の伸縮量に対応して両者間の静電容量Ｃが変化する。導電性コイルばね２０１と導電性コイルばね２０２間の静電容量Ｃは、
Here, as shown in FIG. 7 (c), when the
で与えられる。ここで、導電性コイルばね２０１の内径部と導電性コイルばね２０２の外径部間の距離（電極間距離）ｔは一定である。また、誘電体の比誘電率の空気濃度による変化は補正できるから実質的に一定である。而して、導電性コイルばね２０１および導電性コイルばね２０２の何れか一方の伸縮による電極間対向面積Ｓの変化のみが、両導電性コイルばね間における静電容量Ｃの変数（パラメータ）となる。従って、導電性コイルばね２０１の内径部と導電性コイルばね２０２の何れか一方の伸縮量即ち変位を測定することができる。
Given in. Here, the distance (interelectrode distance) t between the inner diameter portion of the
この実施形態に係る変位に対応する電気信号発生デバイスは、導電性コイルばね、たとえば燐青銅を素線とする大径、小径一対の導電性コイルばねで構成されるから、対象の変位が線形的なもののみならず弧状の（彎曲した）変位であっても測定が可能である。 The electrical signal generating device corresponding to the displacement according to this embodiment is composed of a conductive coil spring, for example, a pair of large and small diameter conductive coil springs made of phosphor bronze, so that the target displacement is linear. It is possible to measure not only anything but also arcuate (curved) displacement.
この実施形態における対象の変位の測定は、図８に示す回路によって単に静電容量Ｃの変化を検出することによって実施することができる。また、図９に示すＣＲ発振回路（ウィーンブリッジ発振回路）によっても実施することができる。図９に示す回路は、Inputに電圧を印加し、図７に示すデバイスにおける何れか一方の導電性コイルばねの伸縮（変位）に起因する静電容量Ｃの変化を周波数変化として取出す回路である。図９に示す回路は発振回路であるから、図７に示すデバイスにおける導電性コイルばねの伸縮によって変化する周波数として検出する。 The measurement of the displacement of the object in this embodiment can be performed by simply detecting the change in the capacitance C by the circuit shown in FIG. Further, the present invention can also be implemented by a CR oscillation circuit (Wien bridge oscillation circuit) shown in FIG. The circuit shown in FIG. 9 is a circuit that applies a voltage to Input and takes out a change in electrostatic capacitance C caused by expansion / contraction (displacement) of one of the conductive coil springs in the device shown in FIG. 7 as a frequency change. . Since the circuit shown in FIG. 9 is an oscillation circuit, it is detected as a frequency that changes due to expansion and contraction of the conductive coil spring in the device shown in FIG.
本発明の一実施形態に係る動作測定デバイスによる行動管理システムを図１０に示す。図１０に示すように、図１に示す、被管理者に装着された無線通信装置は名刺サイズであってプログラムおよびメモリを内蔵し、信号増幅部、Ａ／Ｄ変換部およびデジタル信号を発生するマイクロコンピュータを有するとともにインターネットと接続するためのインターフェースを有する。これによって動作データに対する問合せが可能となる。被管理者に装着された無線通信装置から発信される動作データは、無線ＬＡＮによって管理者のコンピュータに取込まれて被管理者の姿勢・動作を可視的に表示するとともにインターネットを通じて遠隔地での可視化・表示が可能となる。而して、無線通信にＩＥＥＥ８０２．１１やBluetooth（登録商標）を用いれば、パーソナルコンピュータ等への接続が可能となる。 FIG. 10 shows an action management system using an operation measuring device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the wireless communication device attached to the person to be managed shown in FIG. 1 is a business card size, has a program and a memory, and generates a signal amplification unit, an A / D conversion unit, and a digital signal. It has a microcomputer and an interface for connecting to the Internet. This makes it possible to query operation data. The operation data transmitted from the wireless communication device attached to the managed person is taken into the administrator's computer via the wireless LAN, and the attitude / operation of the managed person is visibly displayed. Visualization and display are possible. Thus, if IEEE802.11 or Bluetooth ( registered trademark ) is used for wireless communication, connection to a personal computer or the like becomes possible.
（実施形態２）
図１１に、被管理者が通信可能域を超えた場所に居る場合の実施形態を示す。この実施形態においては、身体各部位に装着する動作測定デバイス１に動作データ記憶装置４が付随しており、この動作データ記憶装置４が動作データを順次記録する。動作データはフラッシュメモリなどの記憶媒体４−１に保存されており、事後に回収されパーソナルコンピュータ等によってデータが読み取られ、表示されたり、分析されたり、他のデータと併せて記憶されたりする。また、動作データ記憶装置４に代えて、動作データを記憶するとともに無線通信によって外部に動作データを送信する動作データサーバーを付随せしめてもよい。
(Embodiment 2)
FIG. 11 shows an embodiment in the case where the managed person is in a place beyond the communicable area. In this embodiment, the motion data storage device 4 is attached to the
また、動作データを、動作の名称、たとえば歩行など、直接の動作データから推定できるデータや要約又は統計処理を施した動作データとして表示或は記録するとさらに充実した行動管理システムを構築することができる。 Further, if the motion data is displayed or recorded as data that can be estimated from motion data, such as the name of the motion, for example, walking, or motion data that has been summarized or statistically processed, a more complete behavior management system can be constructed. .
（実施形態３）
本発明の動作測定デバイスによる行動管理システムに、ＧＰＳによって得られる被管理者の位置情報または収録された被管理者の音声或はビデオ画面等と併せ表示または記録する機能を付加する。こうして構築される行動管理システムによれば、より肌理の細かな行動管理を行うことができる。
(Embodiment 3)
A function for displaying or recording the information together with the position information of the managed person obtained by GPS or the recorded voice or video screen of the managed person is added to the behavior management system using the motion measuring device of the present invention. According to the behavior management system constructed in this way, more detailed behavior management can be performed.
（実施形態４）
本発明の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データまたはそれらから推定された被管理者の動作内容に基づいて、被管理者の安全上または健康上の理由によって被管理者に命令またはアドバイスを行う。
(Embodiment 4)
Based on the operation data obtained by the behavior management system by the operation measuring device of the present invention or the operation contents of the administrator estimated from them, instructions or advice to the administrator for the safety or health reasons of the administrator I do.
（実施形態５）
本発明の動作測定デバイスによる行動管理システムによって得られる動作データまたはそれらから推定された被管理者の動作内容に基づいて、被管理者の安全上や健康上または経済上の理由によって、職場や病院などの施設の間取りや物品の配置を評価したり、職場における人員の配置を評価する。
(Embodiment 5)
Based on the operation data obtained by the behavior management system using the operation measuring device of the present invention or the operation content of the administrator estimated from the operation data, for the safety, health or economic reasons of the administrator, the workplace or hospital Evaluate the layout of facilities and the placement of goods, etc., and evaluate the placement of personnel in the workplace.
病院における患者の行動管理システム
近年、病院等の医療機関においては、医療内容の高度化とコスト削減により看護職員の不足が深刻である。一方、患者から目を離すと事故の危険性が増え、重大な事故は病院経営における大きなリスクとなり得る。そこで、この実施例に係る動作デバイスによる行動管理システムは、少数の看護職員によって、効率的に患者わけても精神的に問題のある患者、問題行動が頻発する患者、容態急変の虞のある患者などの行動を管理し、問題のある場合は直ちに看護職員に通知するシステムである。
Patient behavior management system in hospitals In recent years, medical institutions such as hospitals have a serious shortage of nursing staff due to advancement of medical contents and cost reduction. On the other hand, if you keep an eye on the patient, the risk of accidents increases and serious accidents can be a big risk in hospital management. Therefore, the behavior management system using the operation device according to this embodiment is used by a small number of nursing staff, such as a patient who is efficiently a patient, who is mentally problematic, a patient whose problem behavior is frequent, a patient whose condition is suddenly changed, and the like. It is a system that manages behavior and immediately notifies nursing staff if there is a problem.
本システムでは、以下の機器を設置する。
（ａ）ナースステーション等には、無線通信装置の親機（無線ＬＡＮのアクセスポイント）とそれに接続された管理用コンピュータを設置する。
（ｂ）対象とする患者には、動作計測デバイスと無線通信装置の子機を装着する。ＲＦＩＤタグで位置情報を得る場合には、ＲＦＩＤタグのリーダも装着する。
（ｃ）位置情報を得る場合には、敷地内に一定間隔でＲＦＩＤタグを設置する。
（ｄ）管理用コンピュータの接地場所（ナースステーション等）に常に職員が居るとは限らない場合は、看護職員は無線通信機能を備えた携帯端末を携帯する。
The following equipment is installed in this system.
(A) A master station (wireless LAN access point) of a wireless communication apparatus and a management computer connected thereto are installed in a nurse station or the like.
(B) A motion measuring device and a slave unit of a wireless communication device are attached to a target patient. When obtaining position information with an RFID tag, an RFID tag reader is also attached.
(C) When obtaining position information, RFID tags are installed at regular intervals in the site.
(D) If the staff is not always present at the grounding location (nurse station or the like) of the management computer, the nursing staff carries a portable terminal equipped with a wireless communication function.
処理
（ａ）患者に装着された動作測定デバイスは、一定時間（たとえば１秒間）毎に患者の姿勢をその患者の識別番号とともに無線通信装置を通して管理用コンピュータに送る。その際、ＲＦＩＤタグのリーダで近くに設置されたタグを読み取り、患者の位置情報を同時に送ることが望ましい。また、動作測定デバイス側のトラブル（電池切れ等）の場合もそのメッセージを管理用コンピュータに送る。
（ｂ）管理用コンピュータでは、図１２に示す、以下の処理を行う
（１）識別番号を基に、患者毎の姿勢データ（と位置情報）を記録する。
（２）最近の時系列の姿勢データから、その患者の現在動作を推定する。たとえば、全身がほぼ直立して脚が動いているなら歩行、全身がほぼ直立して脚が動いていないなら直立、全身がほぼ水平であれば横臥といった具合である。
（３）管理中の患者全員の状態を画面に表示する。画面のレイアウトの一例を図１３に示す。
（４）各種の以上の有無を調べ、異常を検知した場合は、警告する。想定される異常は、たとえば以下のようなものである。
（ｉ）同一の姿勢で一定時間以上静止している場合は、意識がないか或は患者が機器を外した虞があるので警告する。
（ｉｉ）一定以上の運動量、たとえば横臥中に激しく体を動かしているような場合は、容態急変の虞があるので警告する。
（ｉｉｉ）動作と位置の対応が異常な場合、たとえば自室以外の場所で横臥しているのは、容態急変の虞があるので警告する。
（ｉｖ）異常な姿勢を一定時間以上続けているのは、容態の急変或は機器の装着ミス等の虞があるので警告する。
（ｖ）複数の患者の姿勢データが同一でないかを調べ、同一の姿勢データがある場合は、複数人分の機器を同一人物に装着させた（いわゆる身替りの）虞があるので警告する。
（ｖｉ）電池切れなどのトラブルの際は警告する。また、通信が途切れた場合は、機器のトラブルか患者が外に出た可能性がるので警告する。
（５）警告は、看護職員の携帯端末にも転送される。
（ｃ）看護職員がもつ携帯端末は、管理用コンピュータからの警告を受け取ると、表示と音で所有者の職員に異常を伝える。
Process (a) The motion measurement device attached to the patient sends the posture of the patient together with the identification number of the patient to the management computer through the wireless communication device every predetermined time (for example, 1 second). At that time, it is desirable to read the tag installed nearby by the reader of the RFID tag and simultaneously send the patient position information. Also, in the case of trouble on the operation measuring device side (battery exhaustion etc.), the message is sent to the management computer.
(B) The management computer performs the following processing shown in FIG. 12. (1) Based on the identification number, posture data (and position information) for each patient is recorded.
(2) The current motion of the patient is estimated from recent time-series posture data. For example, walking when the whole body is almost upright and the legs are moving, standing up when the whole body is almost upright and the legs are not moving, and lying down when the whole body is almost horizontal.
(3) Display the status of all patients under management on the screen. An example of the screen layout is shown in FIG.
(4) Check for the presence or absence of various types and warn if an abnormality is detected. Possible abnormalities are as follows, for example.
(I) If the robot is stationary in the same posture for a certain period of time, a warning is given because there is a possibility that the patient is unconscious or the patient may have removed the device.
(Ii) When the amount of exercise exceeds a certain level, for example, when the body is moving violently while lying down, a warning is given because there is a risk of sudden changes in the condition.
(Iii) If the correspondence between the operation and the position is abnormal, for example, lying on a place other than the own room is warned because there is a possibility of sudden change in the condition.
(Iv) If an abnormal posture is continued for a certain time or more, there is a possibility of sudden change of the condition or a mistake in mounting the device, so that a warning is given.
(V) It is checked whether the posture data of a plurality of patients is not the same. If there is the same posture data, a warning is given because there is a possibility that a plurality of devices may be worn on the same person (so-called change of clothes).
(Vi) Warn in case of troubles such as running out of battery. In addition, if communication is interrupted, there is a possibility that the device has trouble or the patient has gone out, so a warning is given.
(5) The warning is also transferred to the mobile terminal of the nursing staff.
(C) When the mobile terminal of the nursing staff receives a warning from the management computer, it notifies the owner staff of the abnormality with a display and a sound.
飲食業における接客従業員管理システム
サービス業わけても接客を主とする業態では、従業員個々のパフォーマンスが売上に直結するにもかかわらず従業員のパフォーマンスを管理し評価する手段が限られている。たとえば管理が最も進んでいるといわれている外資系ハンバーガチェーンストアにおいても、マニュアルの整備や店長やマネージャーと呼ばれる管理職による目で見た評価に頼っており、従業員個々のパフォーマンスを容易に測定し評価する手段はなかった。この実施例に係る従業員管理システムは、従業員個々のパフォーマンスを直接測定し、適切な管理や評価を実現するとともに、従業員の疲労などによる事故防止にも資する。
Hospitality employee management system in the restaurant industry Even in the service industry, mainly in customer service, there are limited ways to manage and evaluate employee performance even though the performance of each employee is directly related to sales. For example, even in a foreign-affiliated hamburger chain store, which is said to be the most advanced in management, it depends on maintenance of manuals and visual evaluation by managers called store managers and managers, making it easy to measure individual employee performance. There was no way to evaluate. The employee management system according to this embodiment directly measures the performance of each employee, realizes appropriate management and evaluation, and contributes to prevention of accidents due to employee fatigue and the like.
本システムでは、以下の機器を設置する。
（ａ）店舗事務所等には、管理用コンピュータを設置する。管理用コンピュータには、データ取り込みの手段によって、無線通信装置の親機（無線ＬＡＮのアクセスポイント）（オンライン型）或はメモリカード記録装置（バッチ型）を装着する。
（ｂ）対象とする従業員には、動作測定デバイスおよび無線通信装置の子機（オンライン型）或はメモリカード記録装置（バッチ型）を装着する。ＲＦＩＤタグで位置情報を得る場合には、ＲＦＩＤタグのリーダも装着する。
（ｃ）位置情報を得る場合には、敷地内に一定間隔でＲＦＩＤタグを設置する。
The following equipment is installed in this system.
(A) A management computer is installed in a store office or the like. The management computer is equipped with a master unit (wireless LAN access point) (online type) or a memory card recording device (batch type) of the wireless communication device by means of data fetching.
(B) The target employee is equipped with a motion measurement device and a wireless communication device slave unit (online type) or a memory card recording device (batch type). When obtaining position information with an RFID tag, an RFID tag reader is also attached.
(C) When obtaining position information, RFID tags are installed at regular intervals in the site.
処理
（ａ）従業員に装着された動作測定デバイスは、一定時間（たとえば１秒間）毎に従業員の姿勢をその識別番号とともに無線通信装置を通して管理用コンピュータに送るか（オンライン型）或はメモリカードに記録する（バッチ型）。その際、従業員の多くがカウンタ内にいるファストフード店舗ではなくいわゆるファミリーレストランのように、従業員が主として客席のフロアで働く業態では、ＲＦＩＤタグのリーダで、近くに設置されたタグを読み取り、従業員の位置情報を同時に送ることが望ましい。但し、従業員のプライバシー保護のため、必要な場合（たとえば１時間当り５分間程度）は送信或は記録を停止できるようにする必要がある。また、オンライン型システムでは、動作測定デバイス側のトラブル（電池切れ等）の場合も、そのメッセージを管理用オンピュータに送る。
Processing (a) The motion measurement device attached to the employee sends the employee's posture together with its identification number to the management computer through the wireless communication device (online type) or memory every certain time (for example, 1 second) Record on the card (batch type). At that time, in a business type where employees work mainly on the floor of the audience seats, such as a so-called family restaurant rather than a fast food store where many employees are in the counter, RFID tags are used to read tags installed nearby. It is desirable to send employee location information at the same time. However, in order to protect employee privacy, it is necessary to be able to stop transmission or recording when necessary (for example, about 5 minutes per hour). Further, in the case of a trouble on the operation measurement device side (battery exhaustion or the like), the online system sends the message to the management on-computer.
（ｂ）オンライン型システムの管理用コンピュータでは、図１４に示すように、以下の処理を行う。
（１）識別番号を基に、従業員毎の姿勢データ（と位置情報）を記録する。このデータは、時系列データとして従業員の状態を検知する目的に使われるほか、後述するバッチ型システムと同様の処理も行うことができる。
（２）最近の時系列データからその従業員の現在動作を推定する。たとえば、全身がほぼ直立して脚が動いているなら歩行、全身がほぼ直立して脚が動いていないなら直立といった具合である。さらに、位置および全身動作から動いているか否かを判定し、「店内巡回」、「待機」などの状態を判断する。
（３）管理中の全従業員の状態を画面に表示する。画面のレイアウトの一例を図１５に示す。
（４）各種の異常の有無を調べ、見地した場合は警告する。想定される異常は、たとえば次のようなものである。
（ｉ）同一の位置、姿勢で一定時間以上静止している場合は、事実上の休憩か機器を外した虞があるので警告する。
（ｉｉ）過大な動作量を一定時間以上続けている場合や長時間動作を続けている場合は、過度の疲労を招く虞があるので、管理者が応援の手配等をするよう警告する。
（ｉｉｉ）動作量が著しく減少したり、姿勢に異常がみられたり、動作速度が減少する場合は、過度の疲労である虞がるので管理者が応援の手配等をするよう警告する。
（ｉｖ）異常な姿勢を一定時間以上続けているのは、機器の装着ミス等の虞があるので警告する。
（ｖ）複数の患者の姿勢データが同一でないかを調べ、同一の姿勢データがある場合は、複数人分の機器を同一人物に装着させた（いわゆる身替りの）虞があるので警告する。
（ｖｉ）電池切れなどのトラブルの際は警告する。また、通信が途切れた場合は、機器のトラブルの可能性があるので警告する。
(B) The management computer of the online system performs the following processing as shown in FIG.
(1) Based on the identification number, posture data (and position information) for each employee is recorded. This data is used for the purpose of detecting the employee's state as time series data, and the same processing as that of a batch type system described later can be performed.
(2) The current movement of the employee is estimated from the latest time series data. For example, walking when the whole body is almost upright and the legs are moving, standing upright when the whole body is almost upright and the legs are not moving. Further, it is determined whether or not the user is moving from the position and the whole body motion, and states such as “in-store patrol” and “standby” are determined.
(3) Display the status of all employees under management on the screen. An example of the screen layout is shown in FIG.
(4) Check for the presence or absence of various abnormalities. Possible abnormalities are as follows, for example.
(I) If the camera is stationary at the same position and posture for a certain period of time or more, a warning is given because there is a possibility of a virtual break or the device being removed.
(Ii) If an excessive amount of movement continues for a certain time or longer, or if the movement is continued for a long time, there is a risk of excessive fatigue, so the administrator warns to arrange for cheering.
(Iii) If the amount of movement is significantly reduced, the posture is abnormal, or the movement speed is reduced, there is a risk of excessive fatigue, so that the administrator warns to arrange for cheering.
(Iv) If an abnormal posture is continued for a certain period of time or more, there is a possibility of a device installation error or the like, and a warning is given.
(V) It is checked whether the posture data of a plurality of patients is not the same. If there is the same posture data, a warning is given because there is a possibility that a plurality of devices may be worn on the same person (so-called change of clothes).
(Vi) Warn in case of troubles such as running out of battery. Also, if communication is interrupted, there is a possibility of equipment trouble, so a warning is given.
（ｃ）バッチ型システムの管理用コンピュータでは、図１６に示すように、以下の処理を行う。
（１）交代時や業務終了時に従業員毎の姿勢データ（と位置情報）をメモリカードから読み取り、識別番号と共に記録する。
（２）時系列の全姿勢データから、その従業員の行動を推定する。たとえば、全身がほぼ直立して脚が動いているなら歩行、全身がほぼ直立して脚が動いていないなら直立といった具合である。さらに、位置および全身動作から動いていたか否かを判定し、「店内巡回」、「待機」などの状態を時間毎に判断する。
（３）全時系列データから、その従業員のパフォーマンスを評価し、必要な場合は警告する。
（ｉ）特定のパフォーマンス、たとえばお辞儀の深さや、（音声入力装置を装着する前提で）挨拶の声の大きさなどに着目する場合は、動作列から該当部分を抽出し、たとえばその従業員のお辞儀の平均深さを評価する。
（ｉｉ）過大な動作量を一定時間続けた場合や長時間動作を続けていた場合、或は途中で動作量が著しく減少したり、姿勢に異常がみられたり動作速度が減少した場合は、過度の疲労を招いている虞があるので管理者が今後の従業員管理を改善するよう警告する。
（ｉｉｉ）複数の従業員の姿勢データが同一でないかを調べ、同一の姿勢データがある場合は、複数人分の機器を同一人物に装着させた（いわゆる身替りの）虞があるので警告する。
（ｉｖ）全体的な数値指標を合わせ、総合的にパフォーマンスを判断し必要な警告をする。
（４）これら全ての評価データを必要な警告とともに画面に表示する。個人別のレイアウトの一例を、図１７に示す。
(C) The management computer of the batch type system performs the following processing as shown in FIG.
(1) At the time of change or at the end of work, posture data (and position information) for each employee is read from a memory card and recorded together with an identification number.
(2) The behavior of the employee is estimated from all time series posture data. For example, walking when the whole body is almost upright and the legs are moving, standing upright when the whole body is almost upright and the legs are not moving. Further, it is determined whether or not the user has moved from the position and the whole body motion, and states such as “in-store patrol” and “standby” are determined for each time.
(3) Evaluate the employee's performance from all time series data and warn if necessary.
(I) When focusing on a specific performance, such as the depth of bowing or the loudness of a greeting (assuming that a voice input device is attached), the relevant part is extracted from the action sequence, for example, the employee's Evaluate the average depth of bowing.
(Ii) If the excessive amount of movement continues for a certain period of time, or if the movement is continued for a long time, or if the movement amount is significantly reduced, the posture is abnormal, or the movement speed is reduced, Warn managers to improve employee management in the future as excessive fatigue may occur.
(Iii) Check whether or not the posture data of a plurality of employees is the same. If there is the same posture data, a warning is given because there is a possibility that devices for a plurality of people may be worn by the same person (so-called change of clothes). .
(Iv) Matching the overall numerical index, comprehensively judging performance and giving necessary warnings.
(4) All these evaluation data are displayed on the screen together with necessary warnings. An example of an individual layout is shown in FIG.
外勤営業職員の行動管理システム
従来、いわゆる外回りをする従業員の行動管理は、本人が記録する日報によるほかなかった。そのため、従業員本人がどの程度働いているかは商談等の結果を通してしか事実上知ることはできなかった。この実施例に係る本発明の動作デバイスによる行動管理システムは、外勤営業職員のパフォーマンスを直接測定し、適切な管理や評価を実現するとともに、従業員自身の日報記載の手間を軽減することもできる。本発明は、営業職員に止まらず他の業務にも適用できる。
The behavior management system for outside sales staff In the past, the behavior management of employees who went outside was nothing but a daily report recorded by the person himself / herself. Therefore, it was practically possible to know how much the employee himself was working only through the results of business negotiations. The behavior management system using the operation device of the present invention according to this embodiment can directly measure the performance of the outside sales staff to realize appropriate management and evaluation, and can also reduce the trouble of describing the daily report of the employee himself / herself. . The present invention is applicable not only to sales staff but also to other businesses.
本システムでは、以下の機器を設置する。
（ａ）営業所等には、管理用コンピュータを設置する。管理用コンピュータには、メモリカード読み取り装置を接続する。
（ｂ）対象とする従業員には、動作測定デバイスおよびメモリカード記録装置を装着する。位置情報を得ようとする場合は、ＧＰＳレシーバも装着する。
（ｃ）従業員が本システムのデータを利用して電子的な形式で日報を作成する場合は、適当な台数の日報作成用コンピュータも必要であろう。
The following equipment is installed in this system.
(A) A management computer will be installed at the sales office. A memory card reader is connected to the management computer.
(B) The target employee is equipped with a motion measurement device and a memory card recording device. In order to obtain position information, a GPS receiver is also attached.
(C) If the employee creates daily reports in electronic form using the data of this system, an appropriate number of computers for creating daily reports will be required.
処理
（ａ）従業員に装着された動作測定デバイスは、一定時間（たとえば１秒間）毎に従業員の姿勢をメモリカードに記録する。その際、ＧＰＳ等を利用し、従業員の位置情報を同時に記録することが望ましい。但し、従業員のプライバシー保護のため、必要な場合（たとえば１時間に５分間程度）は、送信或は記録を停止できるようにする必要がある。
Processing (a) The motion measurement device attached to the employee records the employee's posture on the memory card every predetermined time (for example, 1 second). At that time, it is desirable to record the position information of the employee at the same time using GPS or the like. However, in order to protect employee privacy, it is necessary to be able to stop transmission or recording when necessary (for example, about 5 minutes per hour).
（ｂ）バッチ型システムの管理用コンピュータでは、図１８に示すように、以下の処理を行う。
（１）交代時や業務終了時に、従業員毎の姿勢データ（と位置情報）をメモリカードから読み取り、識別番号とともに記録する。
（２）時系列の全姿勢データから、その従業員の行動を推定する。たとえば、全身がほぼ直立して脚が動いているなら歩行、全身がほぼ直立して脚が動いていないなら直立といった具合である。さらに、位置および全身動作から動いていたか否かを判定し、「移動中」、「座る」などの状態を時間毎に判断する。
（３）従業員はこのデータを基に、日報を作成する。行動の推定が誤っている場合は、修正する。
（４）全時系列データから、その従業員のパフォーマンスを評価し、必要な場合は警告する。
（ｉ）特定の姿勢（たとえば横臥）を一定時間以上続けている場合は、その従業員が勤務状態を再確認するよう警告する。
（ｉｉ）従業員本人による日報の内容と位置・動作データが食い違っている場合、或は行動の推定の修正が不自然である場合は警告する。
（ｉｉｉ）過大な動作量を一定時間続けていた場合や長時間動作を続けていた場合、或は途中で動作量が著しく減少したり、姿勢に異常がみられたり、動作速度が減少した場合は、過度の疲労を招いた虞があるので、管理者が今後の従業員管理を改善するよう警告する。
（ｉｖ）複数の従業員の姿勢データが同一でないかを調べ、同一の姿勢データがある場合は、複数人分の機器を同一人物に装着させた（いわゆる身替りの）虞があるので警告する。
（ｖ）全体的な数値指標を合わせ、総合的にパフォーマンスを判断し必要な警告をする。
（５）これら全ての評価データを必要な警告とともに画面に表示する。個人別のレイアウトの一例を、図１９に示す。
(B) The management computer of the batch type system performs the following processing as shown in FIG.
(1) At the time of change or at the end of work, posture data (and position information) for each employee is read from a memory card and recorded together with an identification number.
(2) The behavior of the employee is estimated from all time series posture data. For example, walking when the whole body is almost upright and the legs are moving, standing upright when the whole body is almost upright and the legs are not moving. Further, it is determined whether or not the user has moved from the position and the whole body motion, and states such as “moving” and “sitting” are determined every time.
(3) Employees prepare daily reports based on this data. If the behavior estimates are incorrect, correct them.
(4) Evaluate the employee's performance from all time series data and warn if necessary.
(I) If a specific posture (for example, lying down) continues for a certain period of time, the employee is warned to reconfirm the working status.
(Ii) A warning is given if the daily report contents by the employee himself / herself are inconsistent with the position / motion data, or when the correction of the behavior estimation is unnatural.
(Iii) When the excessive amount of movement has continued for a certain period of time or when the movement has been continued for a long time, or when the movement amount is remarkably reduced, the posture is abnormal, or the movement speed is reduced Warns managers to improve employee management in the future as they may have caused excessive fatigue.
(Iv) Check whether or not the posture data of a plurality of employees is the same. If there is the same posture data, a warning is given because there is a possibility that devices for a plurality of people may be worn on the same person (so-called change of clothes). .
(V) Combine the overall numerical indicators, comprehensively judge performance and give necessary warnings.
(5) All these evaluation data are displayed on the screen together with necessary warnings. An example of an individual layout is shown in FIG.
行動推定の方法
（ａ）姿勢に拘らず、ＧＰＳによる位置データが一定の割合で変化している場合はその時区間を移動とみなす。
（ｂ）移動と移動の間で一定時間静止している場合は、その時区間を乗り換えと考え、前後の時区間と統合し移動とみなす。
（ｃ）ある時点でＧＰＳによる位置データが得られなくなり、一定距離以上離れた別の場所で再びＧＰＳによる位置データが得られた場合は、その時区間は移動とみなす。但し、その間の交通手段より著しく時間がかかっている場合は、警告する。
（ｄ）一定の場所で（ＧＰＳによる位置データが得られなくなり、一定距離以上離れた別の場所で再びＧＰＳによる位置データが得られた場合も含む）一定の姿勢（たとえば直立、座り）を続けた場合は、その時区間を立ち仕事或は座り仕事と判断する。但し、時間が短い場合は、前後の時区間と統合し、全体の姿勢の割合で立ち仕事、座り仕事等と判断する。
（ｅ）位置については、予め登録された場所の場合はその場所の名称（図１９に示す管理用コンピュータにおける表示例では「Ａ総合開発」）を、それ以外でその場所がランドマークである場合はその名称（図１９に示す管理用コンピュータにおける表示例では「渋谷駅東口」）を、何れにも該当しない場合は住所を表示する。その住所が何の住所であるかは従業員本人の記入に任せる。
Action estimation method (a) Regardless of posture, if the position data by GPS changes at a constant rate, the time interval is regarded as movement.
(B) If the vehicle is stationary for a certain period of time between movements, the time interval is considered as a transfer, and the movement is integrated with the previous and subsequent time intervals.
(C) If position data obtained by GPS cannot be obtained at a certain time and position data obtained by GPS is obtained again at another place separated by a certain distance or more, the time interval is regarded as movement. However, if it takes significantly longer than the means of transportation in the meantime, a warning is given.
(D) Continue a certain posture (for example, standing upright or sitting) at a certain place (including the case where GPS position data is no longer obtained and GPS position data is obtained again at another place more than a certain distance). If this happens, it is determined that the section is standing or sitting. However, if the time is short, it is integrated with the preceding and following time intervals, and it is determined as standing work, sitting work, etc. at the ratio of the whole posture.
(E) For the location, if the location is registered in advance, the location name (“A comprehensive development” in the display example in the management computer shown in FIG. 19); otherwise, the location is a landmark Indicates the name (“Shibuya Station East Exit” in the display example in the management computer shown in FIG. 19), and if it does not correspond to any of the names, the address is displayed. It is up to the employee himself to fill in what address the address is.
１ 動作測定デバイス
２ 無線通信装置
３ 管理者用コンピュータ
４ 動作データ記憶手段
４−１ 記憶媒体
１１ 電極保持体
１２ 容器
１３ 対向電極
１４ 外周電極
１５ ブッシュ嵌入用孔
１５−１ ブッシュ
１６ 対向電極嵌装用孔
１７ 外周電極嵌装用孔
Ａ 空気（気体）部分
Ｂ 液状誘電体
２１ ｎｐｎ形トランジスタ
２２ ｎｐｎ形トランジスタ
２３ 金属製コイルばね
２４ 抵抗
２５ 入力端子
２６ 出力端子
２７ 抵抗
２８ 抵抗
Ｂ ベース
Ｃ コレクタ
Ｅ エミッタ
３１ ｐｎｐ形トランジスタ
３２ ｐｎｐ形トランジスタ
３３ 金属製コイルばね
３４ 抵抗
３５ 入力端子
３６ 出力端子
３７ 抵抗
３８ 抵抗
２０１ 大径導電性コイルばね
２０２ 小径導電性コイルばね
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