心電と脈波の時間差を用いたウェアラブル端末装着位置推定手法

摘要

種々のセンサを搭載したウェアラブルデバイスの普及により，時間や場所を問わず人間の行動や状況をセンシングしてデータを収集できるようになった．任意の身体部位に装着できるセンサを1 箇所に装着すると，装着位置によって処理モデルを切り替える必要がある．また，同一形状のセンサを複数装着する場合，センサを区別するために身体部位を動かしてデータの変化を見る作業が必要である．そのため，ウェアラブルデバイスをさまざまな身体部位に自由に装着する環境において，デバイスの装着部位を動的に推定する手法が必要である．ウェアラブルデバイスの装着部位を推定する手法として，ウェアラブルデバイスの加速度センサや角速度センサから得られた時系列データを用いた手法が提案されている．これらの研究では歩行動作などの特定行動をしなければ装着位置の推定ができないという問題点がある．本研究では装着者に特定の行動を強いることなく，ウェアラブルデバイスの装着位置を推定する手法を提案する．提案手法は心電センサ（ECG）で得られた心拍と脈拍センサで得られた脈波との時間差を推定し，推定された時間差からデバイスの装着位置を推定する．脈拍センサはウェアラブルデバイスに搭載されていると仮定している．男性5 名から2 分間の心電と脈波のデータを身体部位15 箇所から収集して，提案手法の評価実験を行った結果，平均F 値は0.805 となった．特に，被験者がデバイスを装着してから約20 秒間のデータを用いることで左耳と右手指は0.9 を超えるF 値が得られた．