高齢者見守りシステムとそのセンシング技術の開発

第1部 マイクロ波レーダーによる生体情報の非接触計測と高齢者見守りシステムの開発

(2017年4月27日 10:00〜11:30)

　最近、比較的手軽に活用できるようになってきたドップラーレーダーは、特定小電力無線局の認定を受けているため、誰でも免許なしで使用することができます。 　ドップラーレーダーは、高齢者の心肺停止の見守りに活用できるのは言うまでもなく、インフルエンザなどの感染症の早期発見、糖尿病や心筋梗塞などでも変化する自律神経活性の測定にも応用できる可能性を秘めています。

1. レーダーを用いた高齢者見守りの方法と特徴
   1. 心肺停止の見守りが可能である。
   2. 高齢者に計測されていることを意識させない。呼吸計測において特に重要である。
   3. ディスポ電極を使用しないので、長時間計測に伴う患者の負担がない。
   4. 医療従事者の2次汚染防止にも寄与する
2. レーダーを用いた呼吸測定
   1. 呼吸測定と体動
   2. 呼吸測定による疾病の早期発見
3. どうしてレーダーで心拍測定が可能なのか
   1. 心臓の拍動に伴う体表面の数百ミクロンの程度の微小な震動
   2. 最適な計測位置
4. レーダーを用いた自律神経活性の評価
   1. レーダーを用いた自律神経活性指標すなわち心拍数変動指標 (HRV) の求め方
   2. HRVの医学的意味と活用方法
   3. 自律神経と老人性うつ
5. レーダーを用いた感染症のスクリーニング
   1. 線形判別法
   2. ロジスティック判別法
   3. 非線形判別法
6. レーダーによる高齢者見守りのこれから
• 質疑応答

第2部 アレーアンテナ及び低解像度赤外線センサアレーを用いた見守りシステム

(2017年4月27日 12:10〜13:40)

　カメラのような映像を用いず,プライバシーを守りながら見守るシステムとして,電波伝搬を用いるアレーセンサと,温度分布を用いる低解像度赤外線センサアレーをそれぞれ用いたシステムの原理及び特性を紹介します。

1. 背景
   1. 超高齢社会
   2. 従来の見守り技術
      1. ウェアラブルセンサ
      2. カメラ
      3. 電波センサ
2. アレーセンサ
   1. アレーアンテナ
   2. 評価関数
   3. 基本特性
   4. 機械学習を用いた見守りシステム
   5. 転倒検知
   6. 位置推定
3. 低解像度赤外線センサアレーを用いた見守りシステム
   1. 低解像度赤外線センサアレー
   2. 特徴量
   3. 行動識別
4. まとめ
• 質疑応答

第3部 圧電フィルムを用いた離床検出センサの開発と見守りシステム

(2017年4月27日 13:50〜15:20)

　プライバシや生活の質に配慮しつつ、超高齢社会の安心安全を支えるセンサ技術として、離床検出センサと見守りシステムに焦点を絞り、最新の技術動向から普及に向けた安価なセンサシステムの開発について詳説します。 　センサの動作電源が不要な圧電フィルムを用いる際の基礎技術に加えて、進化学習による自動キャリブレーション技術から、機械学習に基づく離床判定技術まで、幅広く習得できる内容です。 　センサのスマート化により、ネットワークロボットと連動した見守りシステムに関しても、実用化に重点を置いて解説します。

1. 高齢者を見守るセンサシステムの動向
   1. 高齢化率とマーケット予測
   2. 離床検出センサの最新技術動向
   3. 見守りシステムの最新技術動向
2. 圧電素子を用いた離床検出センサ
   1. 圧電フィルムによるパッドセンサ
   2. 圧電ケーブルによるボルト型柵センサ
   3. 3軸加速度センサによる枕センサ
   4. 圧電フィルムによる脚荷重センサ
   5. 圧電フィルムによる新パッドセンサ
3. センサのキャリブレーション技術
   1. 圧電フィルムの出力特性
   2. 遺伝的プログラミング
   3. 自動キャリブレーション
4. 離床判定のための機械学習技術
   1. 自己組織化マップ
   2. 対向伝播ネットワーク
   3. カテゴリマップと混同対照表
5. 高齢者生活見守りシステム
   1. システム構成
   2. ネットワークロボット
   3. 長期間モニタリング
• 質疑応答

第4部 人知れず何気なく見守るフィルム状近接センサ

(2017年4月27日 15:30〜17:00)

　我が国の高齢者、特に一人暮らしの高齢者の数は右肩上がりで増加しており、こういった方を適切に見守るセンサ技術が一層必要とされてきています。 　しかし、プライバシーの問題、あるいは設置の容易さといった様々な制約のもとに使用するセンサとなるため、要求される技術的なハードルは相当に高いものがあります。 　今回、産総研では、課題の全てを解決しうるセンサとして、静電容量型のフィルム状近接センサを開発しました。 　本講演では、その動作原理、簡易な製造手法、あるいは特徴・性能について解説しつつ、さりげない呼吸モニタリングといった応用事例についてもご紹介します。

1. 超高齢化社会 – 見守り技術の必要性 -
2. 既存の見守り用デバイス技術
   1. 非接触式デバイス
      • カメラ
      • 赤外線センサ
      • 電波・無線を用いたセンサ 他
   2. 接触式デバイス
      • 圧力センサ
      • ウェアラブルデバイス 他
   3. その他の技術
3. 静電容量型フィルム状近接センサ
   1. 静電容量型フィルム状近接センサとは?
   2. 設計指針
      • 印刷作製
      • PETフィルム 他
   3. 製造方法
      • スクリーンオフセット印刷
      • 両面印刷 他
   4. 性能評価
4. センサの応用
   1. 曲げて使えば感度向上
   2. 見えない場所から何気なく動体を検知、さりげなく呼吸をモニタリング
5. まとめと今後の展望
• 質疑応答