非接触式バイタル感知センサー MS-10X/LS-10X-B

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【バイタルセンサー MS-10X】

独自制御のマイクロ波で生体認識を行い、対象者寝室の天井などに取り付け、対象者の活動を正しく認識。
エリア内の電波状況を正確に学習させることで、複雑な電波環境でも誤報を最小限に抑えます。異常を検知したら即メールでお知らせします。

※本品は医療器具ではなく介護補助器具です。医療行為には使用しないでください。

主な特長

ラインナップ

  • ksp-100

    バイタルセンサー MS-10X

  • ksp-100

    ベッドセンサー LS-10X-B

製品の特長

マイクロ波(ドップラ方式センサー)を利用して、非接触で脈拍・呼吸・体の動きを検知する事が出来ます。
大きな特徴は2つあります。
①体動、呼吸、脈拍のCSV形式の3つの数値データを本センサーからシリアルで出力出来ます。
②センサーがスタンドアローンで体動、呼吸、脈拍の有る無しを判断し出力します。
 非接触式なので、体に触れる心配はありません。
 周波数24GHzのマイクロ波を使用。
 Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, USB接続, A接点出力等、外部インターフェースの選択が可能。
 参考アプリとして離床、脈拍、呼吸異常のメールを自動発報できるものを用意しています。

「マイクロ波で体表の動き(運動量)をセンシングし内部で脈と呼吸の成分に選別します。そしてそれぞれ選別した脈・呼吸の運動量から周波数成分を取り出し脈・呼吸の1分間当たりの概算値を出力します。
また、それぞれの運動量から閾値を設定し微妙な脈・呼吸の有る無しまでもフラグの「1」または「0」で出力出来ます。

主な性能・機能

1.機能
  1. 24GHzのマイクロ波を応用して、非接触で脈・呼吸のバイタル(生体)値をセンシングします。
  2. 右の図は当センサーからの出力波形を表していますが、センサー内部で体動元データ(グラフ下部で左右2chあり)からグ ラフ上部の脈の運動量、グラフ真ん中の呼吸の運動量を内部でフィルタリングします。またそれぞれの周波数成分から参考値 データ(CSV形式)を出力出来ます。
  3. またセンサー内部に閾値の設定することにより、脈・呼吸・ 体動の運動量からそれぞれの有る無しの判定を内部で行いフラ グの「1」「0」の形で出力します。
  4. よって当センサーはスタンドアローンで判定し、アプリ側か らのコマンドにより結果を指定のタイミングで出力するので、 クラウドサーバー側にあまり負担をかけず、また通信回線容量 も軽くシステム構築が出来ます。
2.性能
  1. 金属板、セメント、水以外は透過します。動くものをとらえるのが非常に得意ですが、10cmから約3m以内であれば体が静止していても脈・呼吸がセンシング出来ます。それ以上の距離の場合は動いていれば捕捉出来ます。
  2. 24GHzのマイクロ波を応用しておりますが、10GHz以上の電波は体表で反射して体内に侵入しません。
  3. 20mW以下のマイクロ波は体に無害であることが総務省の資料で証明されています。当センサーは3mW以下の出力です。よって体に無害です。


■マイクロ波であなたの生活を24時間見守ります。

最近、弊社の非接触バイタル生体センサー(見守りセンサー)を活動量センサーとして介護の現場で、カメラの代わりとして 使いたいと引き合いが増えています。理由としてプライバシーへの配慮が大きいと思われます。活動量センサーとして、見守る方の活動量を自動計測し、見守りサーバーへアップロード可能です(これには極限的な看取り の感知も含みます)。例として、A図は弊社のMS-106を使用し、某施設の居室で24時間(12時から翌日の12時まで)の呼吸・体動の活動量の データをとってグラフ化したものです。印象的なのは0時頃から朝の8:15時ころまでは熟睡の状態ですが、鋭い突起は 寝返りとトイレタイム等を表します。8:15からは起床の状態を表します。例えばこのデータにより、先週まで寝返りをしていた方が今週は寝返りをしないとなると心配ですよね。よってこの活動量をある期間で平均化し時系列で比較すると対象の方の活動量の増減の経緯をみることができます。これはカメラではまねの出来ないことです。

■活動量メーターとして
上記センサーから出力される活動量データをサーバにアップロードし続け、その平均値(日または週または月)を時間軸で 並べることにより、活動量メータとして見守り対象の方の活動量の変移を時間軸で把握する事ができます。ぜひ地域包括ケア 等の業務にお役立て下さい。

<センサー内部で脈・呼吸有る無しの判定> 上記に付随して、重複しますが弊社のセンサーの出力の基本を説明します。当センサー内部のドップラーセンサーにより非接触 で感知した体表の運動量か ら、 脈・呼吸をフィルタリング(選別)し、  
①脈・呼吸の参考値を計算して出力できる。
②脈・呼吸・体動の活動量を内部の閾値により有る無しの判定しフラグの「1」「0」として出力できます③フィルタリング後の脈・呼吸・体動の現在値(下記B図)を活動量データとして出力(CSV)できます。   (B図)ご参照。

バイタル検知

●ベッド上でも身体の異常を速やかに感知!
マイクロ波で常時 脈・呼吸・体の動き を検知する独自バイタル感知システムを使用し、設定したしきい値を超えた場合(使用者によってしきい値は異なるため、お客様自身でご設定いただきます)即時に警報発信を行うことができます。

エリア感知

●指定のエリアから外れると警報を発信!
専用のソフトでサポートエリアを設定し、そこから被介護者が外れると警報を発信します。マイクロ波で正確に生体認識を行い、高精度で判断します。

※脈拍・呼吸は有無を検知するもので、数値を測定するものではありません。

タブレット端末やパソコンでカンタンセッティング!

●幅広い用途への応用が期待できます。
非接触型バイタルセンサは、離れた位置から人(動物)の身体の状況を把握することができます。アイデア次第で様々な用途に応用することが可能です。

【現在進行しているシステムの応用例】
  • 睡眠の記録・中枢性無呼吸の確認
  • 在室確認
  • 動物の手術の経過確認
  • 離床・着床確認
  • 侵入者の確認
  • 所在地確認(建物内)
  • 床ずれ予防(寝返りができているかどうかで判断)

接触型センサーとの比較
  1. 接触型センサーのデメリット
    非接触であるがゆえに、センサーの受信部に何らかのデータを届けるためには、光・電波・空気の振動等を 使う必要があるが、外来のノイズを拾いやすく、その除去の為の技術が大変難しい。 接触型のセンサーの場合はこう言う心配が無く、精度を上げることに技術の大半を使える。 そう言った意味では、どうしても接触型の方にアドバンテージがある。
    電波を使う場合は国の電波法の認可が必要だが、実際はメーカーが認可を取ったドップラーセンサーを外部 購入して組み込む為、ユーザー側には負担ない。
  2. 非接触型センサーのメリット
    当センサーの場合は24GHzのマイクロ波を使用するが、金属板、セメント、水以外は透過する為、人目の 付かないところに設置可能(天井裏等)。よって被験者が意識せずに使える。
    外乱光、温度の影響を受けない。
  3. オムロン製血圧計とのバイタルデータの比較
    10人の被験者の比較で約5~15%の相違あり。
    非接触タイプであるが故に、外乱ノイズの除去に相当な技術が必要で、その分接触型に比べると本来の センシングに専念する事がしずらい。
    ただし外乱ノイズが防げ安静な環境で比べる事が出来ればその差は5%以内と思われる。



上:バイタルセンサーとスマートフォン
下:ベッドセンサーとスマートフォン 

ベッドセンサー、バイタルセンサーの設置例

呼吸を止めた場合の波形の変化

介護施設用管理アプリの応用例

バイタルセンサ(ルームセンサ)の取り付け位置

ベッドセンサの取り付け位置

他方式製品との相違点
①マットタイプ・シートタイプとの比較
・非接触でセンシングしますので、体重の多い少ないによる誤動作がありません。
②光学式センサーとの違い
・外乱光による誤動作、レンズの汚れによる誤動作がありません。
・バイタル値によるセンシングですので、確実に人間(動物)である事が認識できます。
・金属、セメント、水以外は透過してセンシングします。
主な応用例
●在室確認(独居高齢者・ホテルなど)
●離床確認(病院・介護施設など)
●所在確認(独居高齢者など)
●睡眠の記録(個人のデータ管理)
●動物の手術後の経過確認(動物病院)
●侵入者の確認(事務所・一般家庭など)
●その他
スマートフォンによる個人見守りシステム(参考)

<条件>
1)スマートフォン又はアンドロイド端末から公衆回線経由でインターネットへ接続
2)Android4.0以上推奨
3)離床・着床・呼吸停止を検知して、逐次メールを自動送信。
4)ソフトバンク社製SH204には、アプリをインストールして実証実験済み。
5)フリービット社製PandAで検証予定(端末代・通話基本料、パケット通信使い放題で、月額2,000円)
6)使用できる端末は限定的。画面の大きさに左右される事があります。
7)個人向けの販売の為、設置、調整の仕方、アプリのインストールの仕方等で、アフターケアが必要となります。
複数の部屋を一元管理(参考)

<条件>
1)PCはWINDOWS8(64bit, 8GBメモリー以上)推奨。
2)施設内を有線LANがある事。
3)各部屋の有線LANの口からWiFiのルータでLS-106を接続。
4)MIOWHS-Wは一画面24人分まで表示可能で、最大50人まで管理可能(仮)。表示できない分はスクロールにて対応。
5)MIOWHS-Wにてカスタマイズが必要な場合は、別途費用がかかります。
6)MIOWHS-Wは離床・着床・呼吸停止の見守り機能と、それぞれの状態のメール自動送信機能を標準装備。

よくある質問

Q1.床ずれ(褥瘡)センサーとして床ずれ(褥瘡)のセンシングができますか?
A1.体位変換できない状態を検知できます。弊社のセンサーは脈・呼吸をセンシングできますが、例えば体動(体の動き)が一定時間無い場合にナールコールか異常発報メールが出来ます。
Q2.床ずれ(褥瘡)対策でエアーアットを使用していますが、誤動作はないですか?
A2.弊社のセンサーはマイクロ波を使用しており、金属板、セメント、水以外は透過します。よって他社製のシート式のバイタルセンサーはエアーマットの上面に設置しその動きにより影響を受け誤動作しますが、当センサーはエアーマットの下に設置してセンシング出来る為、エアーマットの動きに直接影響を受けずその為の誤動作がありません。
Q3.医療機ですか?
A3.医療機ではありません。医療機の認定を取る為には5~10年かかり、価格も今の数倍になります。あくまでも介護スタッフの方の為の補助的なものです。
Q4.どんな出力ですか?
A4.まず、1分間当たりの脈と呼吸の参考値を出力(CSV形式)できます。もう一つ、脈・呼吸のそれぞれの運動量に対し閾値を内部に設定でき、それにより脈・呼吸の有る無しを判定し出力できます。 よって内部で信号処理し結果だけを出力出来ますので、システム側(PC側)はそれを受け取って異常メールを送るとかをして頂ければ、そう言うサービスを簡便に構築できます。
Q5.ナースコールシステムに繋げますか?
A5.SP-100A(SensorPlus)との組み合わせで、脈・呼吸・体動の有る無しをそれぞれ無電圧接点で出力出来ます。よってSensorPlusの出力を居室のナースコールの端子に繋ぐことにより自動でナールコール出来ます(分岐BOXが必要となります)。
Q6.体に害はないですか?
A6.当センサーで使用しているマイクロ波は24GHzですが、10GHz以上のマイクロ波は体に入らず体表で反射します。また電波の強さも3mWですので殆ど影響はありません。因みに病院でナースの方が専用に使用しているPHSは80mW、皆様のお持ちのスマートフォンは200mW~800mWです。詳しくはホームページのメニューの安全性をご参照下さい。
Q7.センサー1台で何人までセンシング(感知)できますか?
A7.残念ながら1台あたり一人が対象となります。 当センサーが必要とされるのは周りに誰もいない場合の緊急時の異常です。ご理解をお願いします。
Q8.脈の数値が非接触で測れるとの事ですが、精度はどうですか?
A8.弊社のセンサーはマイクロ波により対象の方の体動を拾い、それからセンサー内部で呼吸と静脈流の動きに分類します。分けたものの中から周波数成分を抽出しそれぞれ脈と呼吸の1分間当たりの数値を計算していますので、あくまでも参考値となります。精度はO社の血圧計と比べて5~15%の誤差があります。
ただ安静にしてとると5%位の誤差に落ち着きます。よって参考値と言えども脈・呼吸の増減の経過の動向は分かります。
Q9.インターフェースは何種類用意がありますか?
A9.HPの左側のメニューのところからカタログがダウンロードでき、そこにも載っていますが、Bluetooth、Wifi、USB、920MHz特定小電力、ZigBee、接点出力の6種類の用意があります。但し920MHz特定小電力とZigBeeは引き合いが少なくまだ準備中です。
Q10.おばあちゃんが一人住まいで心配なのですが、遠方から見守りできますか?
A10.上記Android用アプリの用意がありますので、タブレットPCまたは格安スマホとの組み合わせにより、脈・呼吸の異常が有った場合は3人まで異常通知メールを送ることがが出来ます。但しその場合WifiまたはLANが必要となります。
もしそれが難しい場合はSensorPlusを併用して電話回線を使って登録した電話番号に自動音声で自動的に異常通知することが出来ます。
もう一つ3G回線を利用してクラウド型見守りサーバーに逐次データを上げる仕組みを構築中ですので、それが完成するとスマホからパスワードと打ち込むだけで全国どこからでもおばあちゃんの脈・呼吸・運動量を見守り且つ異常があった場合、メールにてその通知を受け取ることが出来ます。
Q11.車で使えますか?
A11.車載の場合はロードノイズとエンジンノイズが大き過ぎ微妙な脈・呼吸の動きは判別が難しいです。
Q12.血圧が測れますか?
A12.残念ながら非接触で血圧の測定は難しいです。
Q13.とうやって触れてもいないのに脈・呼吸が測れるのですか?
A13.当センサーに内臓してるマイクロ波ドップラーセンサーのドップラー効果により、体表の動きを察知します。一般的にはその中に含まれる脈・呼吸の成分をFFT周波数解析の手法を用いローパスフィルターを併用して分離します。 言うと簡単ですが、電波の目を通してずっと脈・呼吸を判別し続けることは非常に難しいです。 ちなみに弊社では上記FFT周波数解析の手法は使用ぜす、独自のやりかたです。
Q14.離床予兆の感知はできますか?
A14.現状では難しいのです。
Q15.評価用サンプルは購入できますか?
A15.購入できます。お気軽にホームページのお問い合わせからメールを送って下さい。
Q16.見守りサーバーの立ち上げを検討していますが、通信仕様の開示及びSDKの用意はありますか?
A16.見守りサーバー等の立ち上げをご検討中のお客様には、評価サンプルをご購入して頂いた後、秘密保持契約を結んで頂けると通信仕様を開示させて頂き、サポートさせて頂きます。SDKの用意はありませんが、参考アプリ(Windows版、Android版)のソースコードの開示をさせて頂きます。
Q17.代理店制度はありますか?
A17.代理店契約の制度はありませんが、販売店様向けの仕切り表は用意しています。契約は通常の取引基本契約書の締結となります。
Q18.非接触バイタル生体センサーとはどんなセンサーですか?
A18.ドップラーセンサーを応用したものです。 24GHzと言う高い周波数のマイクロ波を人体に当て、その反射波を受け、それに含まれる体表の動きから脈・呼吸の運動量をセンサー内部で選別し出力できます。また閾値の設定ができますので、それぞれの運動量の大小により、脈・呼吸の有る無しの判定をフラグ「1」、「0」で出力できます。 また周波数成分を演算して脈・呼吸の参考値を出力できます。
Q19.どんな仕組みですか?
A19.ドップラー効果と言うのをお聞きになったことがあると思いますが、発射した電波の周波数が対象の相手が近づいて来ると周波数が上がって戻って来、離れると周波数が下がって戻ってくると言うものです。
街中を走る救急車が近づいてくるとサイレンの音が高くなり、離れてゆくとサイレンの音が低くなるあれです。1940年頃から戦争用に使われ出して、藪の向こうの敵兵を発見するセンサーとして発達して来ました。今も警察のスピード違反検出用のレーダーとしても活躍しています。ほとんど忘れ去られていたセンサーですが、この4~5年の間に、反射して戻ってくる電波に対して周波数解析技術が上がり、人体の場合は体表の動きから、脈・呼吸が選別出来るようになりました。
Q20.寝ている場合など、実際は体が動いていない場合、どの様にセンシング(感知)するのですか?
A20.もとのデータは体の表面の体動データですが、それに含まれる脈と呼吸の成分をフィルタリングして抽出します。金属板、セメント、水以外は透過しますので、間にマット、寝具があっても感知できます。エアーマットも問題なく使えます。
Q21.一番の特徴はなんですか?
A21.一番の特徴は、対象物の透過性です。金属、セメント、水以外は透過してセンシング(感知)可能です。
Q22.人感センサーと比べて特徴はなんですか?
A22.普通の人感センサーと違う所は、人間がじっとしていてもバイタル(生体運動)を感知できることです。 トイレに普通の人感センサーが付いている場合、人間が入ると明かりが点きますが、じっとしていると感知できず明かりが消えてしまいます。しかし当非接触バイタル生体センサーの場合はバイタルを検知しますので、じっとしていても明かりは消えません。人間がじっとしていて検知できる距離は身長方向から90度の方向で10cm~2.5m(typ)です。
Q23.ドップラーセンサーは小型無線局となり電波法の規制対象となるようですが、認可等はユーザー側の申請になりますか?
A23.TELECによる技術基準適合証明が必要になりますが、それに関しましてはメーカー側で申請して認可を取りそのシールを貼った物を販売しますので、ユーザー側での負担はありません。
Q24.特許等に関しては如何でしょうか?
A24.某大手企業による「マイクロ波を使った心拍のセンシング」等の大雑把な特許があるのは確かですが、弊社のLS-10シリーズ、MS-10シリースともそれをクリアしてしています。
Q25.ユーザー側のシステムに組み込む場合にサポートはして頂けるのでしょうか?
A25.はい、要求スペックをお教え頂ければ問題なくサポートさせて頂きます。
Q26.評価用のサンプルは販売して頂けるのでしょうか?
A26.販売致します。是非ご用命下さい。
Q27.ターミナルケアの施設ですが、非接触バイタル生体センサーは看取り介護用として使えますか?
A27.既に1年間の導入実績があり、安定して動作しております。また同時に弊社から提供させて頂いている管理アプリMIOWHS-Wでは脈・呼吸のログデータも記録しており、何時何分何秒までのデータが把握できます。
工業技術新聞に掲載されました(H29.4.10付)
体の表面の動きから脈・呼吸を検知する「非接触バイタル生体センサー」
トーカイセキュリティ株式会社(兵庫県神戸市長田区大橋町3-1-13)は、2月15日~17日までインテックス大阪で開催された「メディカルジャパン」(病院イノベーション展)に、「非接触バイタル生体センサー」を出展し、好評を博した。
総人口における高齢者割合が爆発的に増加し続ける我が国では、高齢者の医療・介護問題は避けて通れない大きな問題となっている。そうした中、医療・介護活動を省力するツールとして年々利用数を増やしているのが利用者の離床状況などを把握できる「見守りシステム」である。
同社が提供する「非接触バイタル生体センサー」とは、この見守りシステムに追加する形で設置するセンサーである。非接触で利用者の脈・呼吸を感知することができ、一層きめ細やかな見守りを実現する。
同センサーは、マイクロ波を用いてみぞおちの動きなど、体表の動きを取得、そのデータから利用者の脈・呼吸を感知するのである。身体データを読み取るマイクロ波は24GHz。センサーからは3mw以下の出力となるので身体に影響を与えることなくデータを取得し、内臓コンピュータが利用者の状況を判断する。
マイクロ波は、金属板・セメント・水以外は透過するため、天井裏など目立たない場所に設置して利用可能。外乱光や温度の影響を受けることなく正確なデータを得ることができる。得られた体動脈・呼吸のデータは、センサーよりCSV形式で出力され、自動で非常に見やすいグラフ化される。
グラフ化されたデータにより、脈・呼吸の推移が一目で把握できるので、利用者の健康チェックに役立つ。
さらに、体動・脈・呼吸に設定した閾値(しきいち)から逸脱する異常が発生すると、自動で携帯電話にメールを発信して通知。利用者にいち早い治療を施すことができる。
こうしたデータのやりとりは全てセンサー内で行われるため、あらゆる見守りシステムに大幅な変更なしで、後付けすることができる。このため、同社のセンサーに通信仕様書の取り決めに基づいたコマンドを送信すれば、30~40byteのシリアルデータ(出力)をユーザーシステム側に送り出すことが可能となり、簡単にシステムアップすることができるのである。
身体に負担をかけることなく身体状況を把握できる「非接触センサー」は、見守りシステムに取り付けるだけでなく、パナソニック株式会社ではエアコンにセットして「見守りエアコンシステム」として利用するなど活躍の場を広げており、今後さらに導入件数は伸ばすことが予想される。

仕様

【主要取引先】
  • NEXCO西日本関西支社(西日本高速道路株式会社)
  • 大和ハウス工業株式会社
  • 東芝電材マーケティング株式会社
  • 京都・梅小路みんながつながるプロジェクト(京都・梅小路まちづくり推進協議会)
  • 特定非営利活動法人(NPO 法人) 明日の京都文化遺産プラットフォーム
  • 三井住友トラスト・パナソニックファイナンス株式会社
  • SMFLキャピタル株式会社(旧社名:日本GE合同会社)
  • オリックス株式会社
  • 株式会社クレディセゾン
  • 日立キャピタルNBL株式会社
  • 株式会社オリエントコーポレーション
  • 三井住友ファイナンス&リース株式会社
  • トヨタファイナンス株式会社
  • アツミ電氣株式会社
  • NECプラットフォームズ株式会社
  • オプテックス株式会社
  • 株式会社ROD
  • 株式会社ティービーアイ
  • 三井住友銀行明石支店 その他
【加入団体等】
  • 公益社団法人 日本防犯設備協会正会員
  • NPO法人 大阪府防犯設備士協会会員 防犯アドバイザー認定
  • NPO法人 兵庫県防犯設備協会会員 防犯アドバイザー認定
  • 愛知県セルフガード協会会員 防犯アドバイザー認定
  • 公益社団法人 大阪府防犯協会連合会 大阪府防犯モデル駐車場審査委員
  • NPO法人 大阪府防犯設備士協会 熊取町・田尻町・泉佐野市幹事
  • 大阪府保険医協同組合
【求人/代理店募集】
  • 営業・工事・販売代理店
【業務案内/取扱商品】
  • 防犯、監視カメラシステム 設計・施工・保守
  • ネットワークカメラシステム 設計・施工・保守
  • 侵入警報セキュリティシステム 設計・施工・保守
  • ソーラー防犯カメラシステム 設計・施工・保守
  • 太陽光発電所向けセキュリティシステム 設計・施工・保守
  • 遠隔監視画像送信システム 設計・施工・保守
  • 街頭防犯カメラシステム 設計・施工・保守
  • 熱源監視サーマルカメラシステム 設計・施工・保守
  • オートロック電磁錠システム 設計・施工・保守
  • 駐車場ロボットゲートシステム 設計・施工・保守
  • 駐車場チェーンゲートシステム 設計・施工・保守
  • 駐車場無人管理装置(チェーン式・バー式・電動式門扉・垂直昇降ポール) 設計・施工・保守
  • 駐輪場設備(サイクルユニット・二段式ラック・搬送コンベア)
    設計・施工・保守
  • 駐車場管制装置(車輌検知器・信号灯・IVTカメラ・入出庫管理機器)設計・施工・保守
  • 業務用ウェアラブルカメラシステム 設計・施工・保守
  • WEB会議システム 設計・施工・保守
  • 入退室管理システム  設計・施工・保守
  • 110番緊急通報システム 設計・施工・保守
  • NECビジネスホン、コニカミノルタ複合機、三菱LED照明
  • 高齢者見守りシステム 設計・施工・保守
  • バイタルセンサシステム 設計・施工・保守
【保有資格等】
  • 警察庁公認防犯設備士
  • 第2種電気工事士
  • 低圧、高圧電路作業受講済み
  • 高所作業車講習受講済み
【メディア掲載】
  • TV東京「ワールドビジネスサテライト」で放映されました。
    (平成22年6月)
  • 日本経済新聞電子版に掲載されました。(平成22年6月)
  • 日刊工業新聞に掲載されました。(平成22年6月)

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