Covid-19 新型コロナ病室見守りシステム

　テクノアクセルネットワークスでは、品川区様からのものづくり支援による「非接触センサーによる体調急変検知システム」を開発しました。

　体調急変を検出するのは、この金色のうさぎです。

　一件かわいい花瓶のようですが、この中に「心拍数」「呼吸数」や、さらには「咳」、床面等への倒れ込みを見守る「状態検出」などの体調の急変を検知する機能が内蔵されています。

　このうさぎが見守る体調急変監視システムは、必要時には約10m以内の最大10名分の心拍数と呼吸数を検出する能力があります。そしえ、病棟や、ケアハウス、ホテルなどの管理スタッフ室には、このPCサーバが置かれます。

　部屋の片隅にさりげなく置かれたこの「金色のうさぎ」の中に「24GHz MIMOレーダーセンサー」が内蔵されており、遠距離から「心拍数」と「呼吸数」を検知します。

　この技術は、パートナーであるサクラテック様には、小型軽量化・高性能・低コスト化などご協力をいただいております。

　またこのうさぎは品川産業支援交流施設のプリマールデザイン様のご協力をいただいて3Dプリンタで製作したものです。

検出した信号をデータ化し処理する小型PCは下の台に使ってあるボックスに内蔵してあり、、「咳」を検出する特殊なマイクも装着されています。

　上図は、これらの「非接触生体センサー・AI活用見守りシステム」をトータル的に示したものです。
【位置・心拍数・呼吸数検出】をするMIMOレーダ、【骨格座標姿勢検出】を行うTofセンサ、【咳検出】のマイクなど、すべて非接触センサにより見守りシステムの入力検出部を構成しています。

　そして検出したこれらのデータは、【見守り判定PC】並びに【AIエンジン】により異常判定がなされ、Wi-Fiでつながった管理室のモニタへとデータが送られます。

　この画像は、実際に離れた距離からレーダーセンサーにより「心拍数」と「呼吸数」を検出しているデモシステムの模様です。

　この模様も含めて、「非接触センサーによる見守りシステム」を紹介した動画【Youtube】がございますので、ぜひご覧ください。

　上図は、自動車を運転中のドライバの【居眠り：Vx】【漫然：Fx】【脇見：Fz】をモニターするシステムの判定アルゴリズムですが、ここで培った技術が、遠隔患者の非接触モニタ見守りシステムにも大きく役立っています。

　見守りシステムによって検出した「心拍数」「呼吸数」は、関数化し、独自の法則による「Fusion演算」と「AI判定アルゴリズム」によって、それぞれの判定を導いています。

　これらの技術は、川崎医療福祉大学様、岡山県立大学様他から、開発のご協力ご指導をいただきました。

　この表は、実際の軽症患者の症状と検出方法をまとめたものです。

　AI異音検出による「咳回数計測」や、現在並行して開発中の骨格座標検出による「状態検知」など、総合的に体調の急変を検出する方法の概要を示しています。

　これらは「非接触による物体センシング」と「AIデータ処理技術」のコンビネーションによって実現しています。

　AI検出したデータは、図のような判定方式にて症状を推定するため、小型PCの中の組み込みソフトウェアで実現します。

　こうして「非接触でストレスをかけず」、「画像は一切送らないプライバシー保護」の両立を図る、まさに「Withコロナ」時代に対応した開発に取り組んでいます。

　また、「咳」検出は、インドのイグナタリアム社と共同開発したAI認識アルゴリズムを使用しています。このソフトは、将来スマホの中にも取り込むことを目指しています。

　部屋に設置されている見守りシステムとサーバは、Wi-FiまたはLANで通信します。

　入居者の部屋番号、正常呼吸数・心拍数の範囲を設定し、万一計測値が正常範囲を超えた場合はサーバ画面の部屋のラインが黄色に点滅します。