JP6746494B2 - 咳の検知用、分析用および通信用のプラットフォーム - Google Patents
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Description
本願は、Steven P.Schmidtにより発明され、2013年7月22日に米国特許商標庁に出願された「Cough Detection」なる表題の米国特許仮出願第61/856,803号の利益を主張する。この仮出願の開示は参照により本明細書に組み込まれる。
同じ発明者により出願された「Early Warning Method and System for Chronic Disease Management」なる表題の、関連する米国特許出願第13/011,394号が参照により本明細書に組み込まれる。
[図2] 咳検知装置の第2の実施形態を示す。
[図3A−図3C] 咳検知装置の第3の実施形態を示す。
[図4] 本開示の実施形態によるプラットフォームの使用環境を示す。
[図5] 本開示の実施形態によるプラットフォームを提供するための方法のフローチャートを示す。
[図6A−図6B] 咳の検知シグナルの波形を示す。
[図7A−図7D] 第1のシグナル処理方法を用いて処理された咳の検知シグナルの波形を示す。
[図8A−図8B] 第2のシグナル処理方法を用いて処理された咳の検知シグナルの波形を示す。
[図9A−図9B] 本開示の実施形態による検知装置のアーキテクチャを示す。
[図10] 本開示の実施形態による演算装置を示す。
以下の詳細な説明は添付の図面を参照する。可能な場合は常に、図面ならびに以下の説明において同一の参照番号が、同一または類似の要素を指すために使用される。本発明の実施形態が説明されることがあるが、改変、適合、ならびにその他の実装が可能である。例えば、図面に示される要素に置換、追加、あるいは改変が為されてよく、本開示の方法において段階を置換する、並べ替える、あるいは追加することによって本明細書に記載される方法が改変されてもよい。従って、以下の詳細な説明は本発明を限定するものではない。その代わり、添付の特許請求の範囲によって本発明の適切な範囲が定義される。本開示は見出しを含む。これらの見出しは参照として使用されており、見出しの下に開示される内容を限定するものとして解釈されてはならないことが理解されるべきである。
本開示の実施形態は、ユーザの咳の頻度を検知し、分析し、通信するように作動する咳の頻度検知装置を提供する可能性がある。検知装置はさらに、咳の割合の増加を検知すると表示を発生させるように作動してよい。この表示は、悪化現象につながる肺の不具合の生理学的カスケードについての早期の警告として機能してよい。悪化現象は、例えば、限定されるものではないが喘息の発作であってよい。
図4は、本開示の咳の検知用、分析用および通信用のプラットフォームの使用環境400の実施形態を示す。プラットフォームは、検知装置405を含んでよい。検知装置405は、例えば、図1〜図3を参照して説明された咳検知装置であってよい。
図5は、本開示の咳の検知用、分析用および通信用のプラットフォームを提供するための、本開示の実施形態による方法500に関わる一般的な段階を記載するフローチャートである。さらに本開示の実施形態によれば、図9A〜図9Bに示されるようなハードウェア要素(例えば、計数器、タイマー、FPGAチップ等)および/またはソフトウェア要素(例えば、スマートフォンのアプリケーション、ファームウェア等)によって方法500が実施されてよい。
人間の咳は音波のインパルスによって厳密にモデル化されているわけではなく、むしろ、約200ms〜400ms続き得る、時間幅のある複雑な周波数の「チャープ」であるため、人間の咳を検知するための低コストの装着型装置の作製および製造には困難が伴う。図6〜図8は、本開示の実施形態で使用されてよい咳の検知アルゴリズムに対応するチャートを示す。本開示の実施形態は、例えば、検知装置405内に埋め込まれた2つのマイクロホンを利用してよい。
図9Aおよび図9Bは、非限定的な例として、検知装置の2種類の実施形態のためのアーキテクチャを示す。第1の実施形態はフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field−Programmable Gate Array)(FPGA)チップによって稼働されてよく、第2の実施形態はuProc法(uProc approach)によって稼働されてよい。その他のアーキテクチャ(例えば、システムオンチップ(system on chip)(SOC))も可能であることが理解されるべきである。ハードウェア要素は、本開示の様々な実施形態において開示される検知、分析および処理(例えば、方法500)を実施するように動作してよい。
本開示のプラットフォームは、例えば、限定されるものではないが、演算装置に対応した、ウェブサイト、ウェブアプリケーション、デスクトップアプリケーションおよびモバイルアプリケーションとして具現化されてよい。演算装置は、限定されるものではないが、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレット、携帯型電気通信装置、あるいは、電気通信ネットワークに対して検出されるローカルゲートウェイを含んでよい。さらに、プラットフォームは、例えばクラウドコンピューティングサービスなどの、中央サーバ上で提供されてよい。
Claims (5)
- 少なくとも1つのマイクロホンと、
携帯型演算装置と通信可能な通信モジュールと、
メモリストレージと、
前記マイクロホン、前記通信モジュールおよび前記メモリストレージに関連する処理部と、
ユーザが装着するように構成され、かつ、前記少なくとも1つのマイクロホン、前記通信モジュール、前記メモリストレージおよび前記処理部を収容するハウジングと、
を含む装置であって、
前記処理部が、
前記少なくとも1つのマイクロホンからシグナルを受信し、
受信した前記シグナルが咳を含むかどうかを判定し、
前記通信モジュールを介して前記シグナルに関連するデータを前記携帯型演算装置に送信するように作動し、
前記携帯型演算装置が、
サーバからベースライン波形を受信し、
前記通信モジュールを介して前記シグナルに関連するデータを受信し、
受信した前記シグナルに関連するデータと、受信した前記ベースライン波形とを比較し、
前記携帯型演算装置および前記サーバの少なくとも1つによって設定される少なくとも1つの警告設定に従って、警告が発せられるように作動し、
前記処理部が、受動検知状態から能動検知状態に移行するよう作動し、
前記処理部が、前記能動検知状態において所定の時間に設定されたタイマーを初期化し、計数器を初期化するように作動し、
前記処理部がさらに、前記少なくとも1つのマイクロホンから受信した前記シグナルが咳を含むという判定に応答して前記計数器の値を進めるように作動し、
前記処理部がさらに、前記タイマーが閾値の時間を超え、且つ、前記計数器が閾値の計数値を超えていない場合に、前記タイマーおよび前記計数器をリセットし、前記受動検知状態に移行するよう作動する、
装置。 - 前記ベースライン波形を設定することが、
初期化シグナルを受信することと、
前記初期化シグナルに基づいて前記ベースライン波形を決定することと、
を含む請求項1に記載の装置。 - 前記ベースライン波形を設定することが、前記通信モジュールを介して前記ベースライン波形を受信することを含む、請求項2に記載の装置。
- 前記通信モジュールが、前記携帯型演算装置を介して前記サーバとデータを送受信するように作動する、請求項1に記載の装置。
- 前記データを送信するように作動する前記処理部は、前記計数器が閾値の計数値を超え、且つ、前記タイマーが閾値の時間を超えると、前記データを送信するように作動する処理部を含む、請求項1に記載の装置。
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