JP6351860B2 - 行動識別装置、空気調和機およびロボット制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1における行動識別装置1の構成の一例を示す図である。行動識別装置1は、対象者の行動を識別する。例えば、行動識別装置1は、センサ2、表示部3、入力部4とともに、装着型端末又は携帯型端末に搭載され、対象者に装着又は携帯される。ここで、「行動」とは、人の行動・動作・姿勢等を総称したものであり、例えば「静止している」「歩いている」、「走っている」等が挙げられる。
次に、割合算出部21について述べる。割合算出部21は、成分データベース42に記憶された基本分布φjを用いて、識別フェーズで求められたセンサ値分布h2に対して、センサ値分布h2に含まれる基本分布のそれぞれの割合である成分割合θ2jを算出する。上述の通り、jは、基本分布の番号である。すなわち、成分割合θ2jは、センサ値分布h2に含まれるj番目の基本分布の割合を表す。なお、センサ値分布h2における成分割合の集合をθ2と表す。すなわち、θ2={θ21,θ22,・・・,θ2T}である。具体的には、割合算出部21は、例えばEMアルゴリズムを用いることで、センサ値分布h2に含まれる基本分布φjの成分割合の集合θ2を算出する。なお、EMアルゴリズムは、最尤法に基づいて、確率モデルのパラメータを推定する手法である。
対象者の日々の生活における行動には、いくつかのモードがある。モードとは、対象者の行動に影響を与える場面や生理的状態等を総称したものである。モードとは、対象者の行動に影響を与える条件と言うこともできる。したがって、モードは対象者の行動を識別する上での手掛かりとなる。例えば「家にいる」、「工場にいる」、「公園にいる」、「体調良好」、「体調不良」等がモードとして挙げられる。対象者の行動のモードが異なるとき、センサ値分布を構成する基本分布の集合が異なると考えられる。例えば、「家にいる」モードと「工場にいる」モードとでは、同じ「歩く」行動であっても、センサ値分布を構成する基本分布の集合が異なると考えられる。
実施の形態1における行動識別装置1は、1つのセンサで計測されたセンサ値を用いて、対象者の行動を識別する。センサとしては、例えば、対象者の腰に装着された3軸加速度センサが考えられる。この場合、センサは、対象者の体幹の動作に関わるセンサ値を計測することができる。行動識別装置1は、計測されたセンサ値を用いて、対象者の行動(例えば「静止している」、「歩いている」、「走っている」等)を識別する。しかしながら、例えば「階段を上っている」行動と「はしごを上っている」行動とでは、腰に装着した3軸加速度センサによって計測されるセンサ値には大きな違いが表れず、行動識別装置1における行動の識別精度が劣化する可能性が考えられる。
本発明の実施の形態4は、加速度センサ、角速度センサ、心拍センサ等のセンサを用いて、人の行動に対応する生体指標を識別し、室内機または室外機の動作を制御することで、より快適性の高い制御を実現する空気調和機に関するものである。ここで、生体指標としては、運動強度指標、ストレス指標などがある。図27は、本発明の実施の形態4における空気調和機200の構成の一例を示す図である。図27に示すように、空気調和機200は、行動識別装置1dと、室内機7と、室外機8と、制御ルールデータベース46aと、制御情報出力部80とを備える。また、空気調和機200には、センサ2と、入力部4とが接続される。
本発明の実施の形態5は、加速度センサ、角速度センサ、心拍センサ等のセンサを用いて、工場内のロボット周辺で作業する作業者の行動を識別し、識別結果に基づいてロボットの動作を制御するロボット制御装置に関するものである。本実施の形態のロボット制御装置は、対象者の行動として予め規定された安全行動と、予め規定された危険行動と、予め規定されない逸脱行動とを識別してロボットの動作を制御する。したがって、本実施の形態のロボット制御装置によれば、作業者の安全性がより高く、かつ、ロボットの不要な停止を回避できるロボットシステムを構築できる。
Claims (10)
- 対象者の行動に対してセンサによって計測されたセンサ値を用いて、前記対象者の行動を識別する行動識別装置であって、
前記センサ値を取得して所定時間内に計測された前記センサ値の分布であるセンサ値分布を求めるセンサ値取得部と、
前記センサ値分布を構成する基本的な成分となる分布である基本分布の集合を記憶する成分データベースと、
前記センサ値分布に含まれる前記基本分布のそれぞれの割合である第1の成分割合を算出する割合算出部と、
識別したい行動に対応付けて決定された前記割合である第2の成分割合を記憶する成分割合データベースと、
前記第1の成分割合と前記第2の成分割合とを比較して前記行動を識別する識別部と
を備え、
前記基本分布は、複数種類の前記行動のそれぞれに対して予め取得された前記センサ値分布の集合に基づいて、前記センサ値分布のそれぞれをベクトルと捉えた場合の基底となるセンサ値の分布として求められる
ことを特徴とする行動識別装置。 - 前記基本分布を求めて前記成分データベースに記憶する基本分布生成部を備えることを特徴とする請求項1に記載の行動識別装置。
- 前記基本分布生成部は、予め取得された前記センサ値分布に含まれる前記基本分布のそれぞれの割合を求め、前記センサ値を取得した際の前記行動と対応付けて前記成分割合データベースに記憶することを特徴とする請求項2に記載の行動識別装置。
- 前記基本分布生成部は、
前記基本分布と、予め取得された前記センサ値分布に含まれる前記基本分布のそれぞれの割合とを推定する分析部と、
前記分析部で推定された前記基本分布と前記割合とを評価し、所定の評価基準を満たす場合のみ前記基本分布を前記成分データベースに記憶する評価部と
を備えることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の行動識別装置。 - 前記評価部は、予め取得された前記センサ値分布に含まれる前記基本分布の割合の平均値を前記基本分布毎に求め、求められた全ての前記平均値が所定の割合を越える場合に前記評価基準を満たすと判断することを特徴とする請求項4に記載の行動識別装置。
- 対象者の行動のモードを検知するモード検知部を備え、
前記基本分布生成部は、前記対象者の前記モード毎に取得された前記センサ値分布に基づき、前記モードのそれぞれに対する前記基本分布を求める
ことを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の行動識別装置。 - 異なる前記モードにおいて求められた前記基本分布を比較し、類似する複数の前記基本分布を統合する成分統合部を備える
ことを特徴とする請求項6に記載の行動識別装置。 - 前記センサ値取得部と、前記成分データベースと、前記割合算出部と、前記成分割合データベースと、前記識別部とを有し、それぞれ異なる前記センサから前記センサ値を取得する複数の動作識別部を備え、
前記複数の動作識別部でそれぞれ求められた複数の識別結果に基づいて行動を識別する識別結果合成部を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の行動識別装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の行動識別装置を備え、
前記対象者の行動に対応する生体指標を識別して室外機または室内機の動作を制御する
ことを特徴とする空気調和機。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の行動識別装置を備え、
前記対象者の行動として予め規定された安全行動と、予め規定された危険行動と、予め規定されない逸脱行動とを識別し、識別結果に基づいてロボットの動作を制御する
ことを特徴とするロボット制御装置。
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