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1日目に続き2日目も具体的に Raspberry Pi の話ではなくて恐縮だが、センサーによる適切なモニタリングを行うためにまず乳児が泣く不快要因について分解してみたい。

不快要因の分類

ダンスタン乳児言語 (Dunstan Baby Language)

オーストラリアのメゾソプラノ歌手 Priscilla Dunstan は乳児の泣き声と不快の原因を以下のように分類している。1
音声の解析はかなりハードルが高い気がするが、iOS アプリで Baby Ears by DBL が480円で販売されている。

  • Neh ネェ (空腹)
  • Owh オォ・アォ (眠気)
  • Heh ヘェ (暑さや排泄物の不快感)
  • Eairh エァ (胃腸内のガスによる不快感)
  • Eh エッヘ (ゲップ不良の不快感)

肉体的泣き

小児科専門医の小山博史医師は、乳児が泣く原因を精神的なものと肉体的なものに大別し、輸送反応で鎮静しないものを肉体的泣きとして以下のように分類している。2

  • 空腹
  • 温度
  • 排泄
  • 痛み
  • 痒み
  • 風邪など、病気の前駆症状

不快要因の整理

前述の言説を参考に、乳児が泣く不快要因を以下のように整理した。
1. 空腹
2. 暑さ
3. 排泄
4. 痛み
5. 痒み
6. 眠気
7. 姿勢

各不快要因の分析

空腹

新生児期は昼夜問わず2~3時間おきに母乳または人工乳の授乳が必要である。
泣き声を音センサーにより常時モニタリングすることで、授乳の規則性を発見できるかもしれない。

空腹時に手足を動かす特徴があるなど、動きにより検知が可能と思われる場合、映像または加速度センサーによって判別可能である。

暑さ

新生児や乳児は体温が高く、体躯も小さいため体温調整が難しい。
寝具のかけ過ぎで寝具内の温度が不快なレベルまで上昇したり、室温自体が高くなりすぎたりなどが考えられる。

これらは温度センサーで寝具内の温度および室温を常時モニタリングすることにより閾値が見えてくると推測される。
また同時に湿度センサーで湿度もモニタリングすることで、不快感の閾値の精度を向上できると考えられる。
その他、気圧センサーにより気圧をモニタリングすることで温湿度の変化を事前に予測することも考えられる。

不快要因を暑さとしたが、寒さも同様と思われる。

排泄

大便や尿など排泄物の気持ち悪さで泣く場合がある。
においセンサー によって排泄の有無を確認することが出来ると考えられる。

昨今の紙おむつの品質向上により泣かない乳児も多いと推測されるが、排泄物を放置すると皮膚のかぶれが生じるなど衛生面で問題があり、早期の処理が望まれるため、泣かない場合でも早期検出は重要である。

痛み

発熱などの病気の前駆症状として苦痛を感じて泣く場合や、湿疹等の炎症による痛みにより泣く場合が考えられる。
センサーによる痛みの検知は、音センサーで泣き声を分析する以外には難しいかもしれない。

痒み

「新生児落屑」と呼ばれる現象があるなど新生児期は皮膚が乾燥、剥落しやすい。
湿度センサーで湿度をモニタリングすることで、冬季の空気乾燥による皮膚の乾燥の事前防止と不快要因からの可能性除外が可能となる。
加湿器があれば通常は湿度計が付いているが、常時モニタリングをすることで給水時期を推測したりなど管理効率向上も可能かもしれない。

眠気

眠いのに眠れないために不快を感じて泣くケースがあるようだが、これもやはり音センサーで泣き声を分析する以外には難しいかもしれない。

姿勢

乳児は自身で体勢を変えることが出来なかったり、逆に快適でない姿勢になってしまうことがあり、これを快適な状態に変更できないため泣いてしまうケースが考えられる。
映像加速度センサー感圧センサーによって判別可能かもしれない。

センサー

前述の不快要因の整理から、活用可能と考えられる各種センサーは以下の通り。後日入手可能な商品を具体的に確認したい。

  • 音センサー
  • カメラ
  • 加速度センサー
  • 温度センサー
  • 湿度センサー
  • 気圧センサー
  • においセンサー
  • 感圧センサー

3日目は既存のモニタリングシステムについて確認してみたい。

参考文献

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