「浴室溺れ防止センシング」

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研究代表者:
西田 佳史 (産業技術総合研究所 デジタルヒューマン 研究センター チーム長)
研究課題:
事故予防のための日常行動センシングおよび計算論の基盤技術

技術解説

1歳から4歳の乳幼児の不慮の死亡事故のうち,約25%は浴室内での溺れ(第二位)によるものであり,その予防策が求められている.本研究の目的は,低コストであり設置と運用が容易な乳幼児溺れ事故防止支援システムを開発することにある.子どもの溺れ事故を防止するためには,溺れ事故の発生を防ぐ「環境・製品」の改善と,溺れの原因となる残し湯をしないように注意したり安全な製品を購入するといった「人の意識・行動」変容の両方を包括的に進める必要がある.本研究は,従来取り組みが不十分であった「環境・製品の改善」に着目した.

本研究では,溺れ事故防止の一つのアプローチとして,溺れ事故発生の迅速な検知機能を取り上げ,それを実現するための加速度式浴槽内異常波動検知システムを開発した.開発システムの基本性能の検証を行い,浴槽内の波動検知の感度を高めるために,浴槽に浮かべるセンサ浮体部の最適形状を検討した.現在,多様な形状の浴槽が市販されており,これらに対する波動検知システムの性能評価も重要な問題である.そこで,実機を用いることなくシステムの性能を評価するために,浴槽内における浮体モデルの動揺シミュレータを新たに開発した.

浴槽内浮体動揺シミュレータ:新たに開発した浴槽内の流体シミュレータの基本性能の検証を行った.開発したシミュレータを用いたセンサ浮体部の最適な重心位置解析では,重心位置を球の中心に近づけた浮体を開発することで,計測の高感度化が可能であることを確認した.様々な浴槽の形状に対する特性の評価では,現在主流となっている5パターンの浴槽モデルに対して周波数特性を比較し,浴槽寸法が変化した場合であっても,システムの応答性に大きな変化はないことを明らかにした.

加速度式浴室内溺れ防止システムの試作:浴槽内浮体動揺シミュレータや実機(造波装置)による実験による形状の検討結果に基づいて,加速度式浴室内溺れ防止システムを試作した。広く一般の家庭において入浴中のデータを集めるための長期記録型入浴状況記録機能も実装した.microSDカードへのデータ記録に対応させたことで,PCを使用せずにデータを長期間記録することを可能とした.形状は,波への応答性が高く,浮体に対して乳幼児が不要な興味を持ちにくいデザインとし,球(φ[90mm])の没水部より上側を水面と平行な面でカットすることで,水面において目立ちにくい形状を採用した.

概要図

図1. 浴室内溺れ防止システム

図1. 浴室内溺れ防止システム

図2. 浴室内溺れ防止システムの試作機

図2. 浴室内溺れ防止システムの試作機

論文等

  1. H. Keigo, Y. Nishida, H. Mizoguchi, Infant Drowning Prevention System with Wireless Accelerometer - Evaluation of Optimum Floating Body Shape for Home-Use -," The 7th IEEE International Conference on Sensors (Sensors 2008), pp. 1218-1221, October 28 2008
  2. 平塚啓悟, 西田佳史, 山中龍宏, 溝口博, "乳幼児溺れ防止システムに関する研究~浴槽の流体シミュレーションの検証と浮体重心設計への応用~," 第26回日本ロボット学会学術講演会予稿集 (展開セッション「CREST 統合センシング」),pp. 3G1-05(1)-(4), September 2008
  3. Y. Nishida, H. Keigo, H. Mizoguchi, "Prototype of Infant Drowning Prevention System at Home with Wireless Accelerometer," The 6th IEEE International Conference on Sensors (Sensors 2007), pp. 1209-1212,October 2007
  4. 平塚啓悟, 西田佳史, 山中龍宏, 溝口博, "加速度計を用いた住宅内における乳幼児溺れ防止システムの試作," 第25回日本ロボット学会学術講演会予稿集, pp.3G11(1)-(4), September 2007(日本ロボット学会研究奨励賞受賞)
  5. 平塚啓悟, 西田佳史, 山中龍宏, 溝口博,"乳幼児溺れ防止システムの開発~最適浮体形状の考察及び一般家庭向け簡易装置の試作~," 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'08講演論文集, 1P1-B18, June 2008
  6. 西田佳史, 平塚啓悟, 山中龍宏, 溝口博, "住宅内における乳幼児溺れ防止システムの試作," 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07講演論文集,pp. 1A2H09(1)-(4), May 2007

関連特許

関連リンク

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