(57)【要約】【課題】センサによる消費電力を低減してバッテリ寿命の延命化を図り、これによりバッテリ交換作業の負担を軽減しかつバッテリ切れによる監視業務の信頼性低下を防止する。【解決手段】センタ装置１において、センサユニット２から伝送されるセンシングデータをもとに被検体４の状態が通常状態にあるか、又は異常と分類される状態にあるかを判定する。そして、通常状態であればセンシング周期として第１の周期Ｔ１（１０分）をセンサユニット２に指定し、一方異常状態であればセンシング周期として第２の周期Ｔ２（１秒）をセンサユニット２に指定する。これに対しセンサユニット２は、上記指定されたセンシング周期に従いセンサ駆動信号を生成してセンサ２１を駆動し、これにより被検体４の生体情報を測定してそのセンシングデータをセンタ装置１へ送信する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センシング対象物に対応して設けられるセンサユニットと、このセンサユニットとの間で通信回線を介して信号の伝送を行うセンタ装置とを具備し、
前記センタ装置は、
前記センサユニットのセンシング周期を可変指定するための制御信号を生成し、この生成された制御信号を前記センタユニットへ送信する制御信号送信手段と、
前記センサユニットから送信される、前記センシング対象物の状態を表すセンシング信号を受信するセンシング信号受信手段と
を備え、
前記センサユニットは、
前記センタ装置から送信される制御信号を受信する制御信号受信手段と、
前記受信された制御信号により指定されるセンシング周期に応じてセンサ駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記発生されたセンサ駆動信号により駆動され、前記センシング対象物の状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果をもとに、前記センシング対象物の状態を表すセンシング信号を生成して前記センタ装置へ送信するセンシング信号送信手段と
を備えることを特徴とする遠隔センシングシステム。
【請求項２】
前記センタ装置は、前記受信されたセンシング信号をもとに、前記センシング対象物の状態が通常の第１の状態にあるか異常に分類される第２の状態にあるかを判定する判定手段をさらに備え、
前記センタ装置の前記制御信号送信手段は、前記センシング対象物の状態が第１の状態にあると判定された場合に前記センシング周期を第１の周期に指定するための制御信号を生成し、一方前記センシング対象物の状態が第２の状態にあると判定された場合に前記センシング周期を前記第１の周期より短い第２の周期に指定するための制御信号を生成することを特徴とする請求項１記載の遠隔センシングシステム。
【請求項３】
前記センタ装置は、時間帯と前記センシング対象物の状態との相関関係に応じて、第１の頻度でセンシングする必要がある第１の時間帯と、前記第１の頻度より高い第２の頻度でセンシングする必要がある第２の時間帯とをそれぞれ設定する手段をさらに備え、
前記センタ装置の前記制御信号送信手段は、前記第１の時間帯になった場合に前記センシング周期を第１の周期に指定するための制御信号を生成し、一方前記第２の時間帯になった場合に前記センシング周期を前記第１の周期より短い第２の周期に指定するための制御信号を生成することを特徴とする請求項１記載の遠隔センシングシステム。
【請求項４】
前記センサユニットは、
前記センサの検出結果をもとに、前記センシング対象物の状態が変化したか否かを判定する手段と、
前回の受信タイミングから一定時間以内に制御信号が受信されず、かつ前記センシング対象物の状態の変化が検出された場合に、前記駆動信号発生手段が発生するセンサ駆動信号の周期を、前記変化後のセンシング対象物の状態に対応する周期に自主変更させる手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の遠隔センシングシステム。
【請求項５】
前記センシング信号送信手段は、センシング信号の送信期間を、前記センサによるセンシング対象物の状態を検出する期間とは異なる時間帯に設定することを特徴とする請求項１記載の遠隔センシングシステム。
【請求項６】
センシング対象物に対応して設けられ、通信回線を介してセンタ装置との間で信号の伝送が可能なセンサユニットであって、
前記センタ装置から送信される、前記センサユニットのセンシング周期を可変指定するための制御信号を受信する制御信号受信手段と、
前記受信された制御信号により指定されるセンシング周期に応じてセンサ駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記発生されたセンサ駆動信号により駆動され、前記センシング対象物の状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果をもとに、前記センシング対象物の状態を表すセンシング信号を生成して前記センタ装置へ送信するセンシング信号送信手段と
を備えることを特徴とするセンサユニット。
【請求項７】
センシング対象物に対応して設けられ、通信回線を介してセンタ装置との間で信号の伝送が可能なセンサユニットであって、
センシング対象物に対するセンシング周期を可変設定する手段と、
前記可変設定されたセンシング周期に応じてセンサ駆動信号を発生する手段と、
前記発生されたセンサ駆動信号により駆動され、前記センシング対象物の状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果をもとに、前記センシング対象物の状態を表すセンシング信号を生成して前記センタ装置へ送信する手段と
を具備することを特徴とするセンサユニット。
【請求項８】
前記センサの検出結果をもとに、前記センシング対象物の状態が通常の第１の状態にあるか異常に分類される第２の状態にあるかを判定する判定手段を、さらに具備し、
前記センシング周期を可変設定する手段は、前記センシング対象物の状態が第１の状態にあると判定された場合に前記センシング周期を第１の周期に設定し、一方前記センシング対象物の状態が第２の状態にあると判定された場合に前記センシング周期を前記第１の周期より短い第２の周期に設定することを特徴とする請求項７記載のセンサユニット。
【請求項９】
時間帯と前記センシング対象物の状態との相関関係に応じて、第１の頻度でセンシングする必要がある第１の時間帯と、前記第１の頻度より高い第２の頻度でセンシングする必要がある第２の時間帯とをそれぞれ設定する手段を、さらに具備し、
前記センシング周期を可変設定する手段は、前記第１の時間帯になった場合に前記センシング周期を第１の周期に設定し、一方前記第２の時間帯になった場合に前記センシング周期を前記第１の周期より短い第２の周期に設定することを特徴とする請求項７記載のセンサユニット。
【請求項１０】
前記センシング信号をセンタ装置へ送信する手段は、センシング信号の送信期間を、前記センサによるセンシング対象物の状態を検出する期間とは異なる時間帯に設定することを特徴とする請求項６又は７記載のセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センシング対象物の状態を通信回線を介して遠隔的に監視する遠隔センシングシステムと、このシステムで使用されるセンサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体の健康状態を通信回線を利用して遠隔的に監視するシステムが種々提案されている。例えば、人体にモジュール化された小型のライフセンサを取着して人の脈拍、動き、音、体温等をリアルタイムに測定し、その測定情報をもとに通信回線を介して監視センタへ通報する。監視センタは、上記通報を受けると送信元の被検者を通信回線を用いて呼び返す（例えば、特許文献１又は特許文献２を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５５７４９号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２０００−９３３９８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来提案されているシステムは一般に、センサが常時動作して被検者の健康状態をリアルタイムで測定するものとなっている。このため、センサによる消費電力が大きく、頻繁にセンサのバッテリ交換を行う必要があった。また、バッテリ交換を忘れると、測定及び監視動作が正確に行われなくなり、この状態で被検者に異常が発生しても救援等の適切な対応をとれなくなるおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、センサによる消費電力を低減してバッテリ寿命の延命化を図り、これによりバッテリ交換作業の負担を軽減すると共にバッテリ切れによる監視業務の信頼性低下を防止するようにした遠隔センシングシステム及びセンサユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１の発明は、センシング対象物に対応して設けられるセンサユニットと、このセンサユニットとの間で通信回線を介して信号の伝送を行うセンタ装置とを具備する遠隔センシングシステムにあって、上記センタ装置により、上記センサユニットのセンシング周期を可変指定するための制御信号を生成して上記センタユニットへ送信する。上記センサユニットでは、上記センタ装置から送信される制御信号を受信し、この受信された制御信号により指定されるセンシング周期に応じてセンサ駆動信号を発生する。そして、この発生されたセンサ駆動信号によりセンサを駆動して上記センシング対象物の状態を検出し、その検出結果をもとにセンシング対象物の状態を表すセンシング信号を生成して上記センタ装置へ送信するように構成したものである。
【０００８】
したがって第１の発明によれば、センサユニットではセンタ装置から指定されるその時々で最適なセンシング周期により検出動作が行われる。このため、常時一定のセンシング周期でセンシング動作を行う場合に比べてセンサによる消費電力を低減することが可能となり、これによりバッテリ寿命を延命化することができる。また、バッテリ交換作業の負担を軽減することができ、さらにバッテリ交換忘れ等によるバッテリ切れの発生を低減して監視業務の信頼性を高く維持することが可能となる。
【０００９】
また、第１の発明は次のような各種具体的な構成を備えることも特徴としている。  
第１の構成は、センタ装置において、センサユニットから送られたセンシング信号をもとに、センシング対象物の状態が通常の第１の状態にあるか異常に分類される第２の状態にあるかを判定する。そして、センシング対象物の状態が第１の状態にあると判定された場合にはセンシング周期を第１の周期に指定するための制御信号を生成し、一方センシング対象物の状態が第２の状態にあると判定された場合にはセンシング周期を前記第１の周期より短い第２の周期に指定するための制御信号を生成して送信するものである。
【００１０】
このように構成すると、センシング対象物の状態が通常の場合には、センタ装置からセンサユニットに対し長いセンシング周期が指定され、センサユニットは指定された長い周期でセンシング動作を行うことになる。このため、センサユニットによる消費電力は低減される。これに対しセンシング対象物の状態が異常に分類される状態に変化すると、センタ装置からセンサユニットに対し指定されるセンシング周期が短い周期に変更される。このため、センサユニットは以後上記短い周期でセンシング動作を行うことになり、この結果センシング対象物の状態を短い間隔でより高頻度で監視することが可能となる。
【００１１】
第２の構成は、センタ装置において、時間帯とセンシング対象物の状態との相関関係に応じて、第１の頻度でセンシングする必要がある第１の時間帯と、上記第１の頻度より高い第２の頻度でセンシングする必要がある第２の時間帯とをそれぞれ設定する。そして、上記第１の時間帯になった場合にセンシング周期を第１の周期に指定するための制御信号を生成し、一方上記第２の時間帯になった場合にはセンシング周期を上記第１の周期より短い第２の周期に指定するための制御信号を生成して送信するものである。
【００１２】
このように構成すると、センシング対象物に異常が発生しやすい時間帯、例えば被検者の血圧が高くなりやすい早朝や日中の時間帯には、センタ装置からセンサユニットに対し短いセンシング周期が指定される。このため、センサユニットは指定された短い周期でセンシング動作を行うことになり、この結果被検者の血圧の状態を短い間隔でより高頻度で監視することが可能となる。これに対し被検者の血圧が比較的安定する就寝時間帯には、センタ装置からセンサユニットに対し長いセンシング周期が指定され、センサユニットは指定された長い周期でセンシング動作を行うことになる。このため、センサユニットによる消費電力は低減される。
【００１３】
第３の構成は、センサユニットにおいて、センサの検出結果をもとにセンシング対象物の状態が変化したか否かを判定し、前回の受信タイミングから一定時間以内に制御信号が受信されず、かつ上記センシング対象物の状態の変化が検出された場合に、センサ駆動信号の周期を上記センシング対象物の変化後の状態に対応する周期に自主変更するようにしたものである。
【００１４】
このように構成すると、センシング対象物の状態の変化が検出されたにもかかわらず、センタ装置からセンシング周期の変化を指示する制御信号が受信されない場合には、センサユニットによりセンシング周期が自主的に変更される。このため、例えば通信回線の一時的な異常により制御信号が受信されない場合でも、センサユニットのセンシング周期を常に最適な値に設定することができる。これは、通信回線として、フェージング等の影響により伝送路品質が変動しやすい無線回線を使用する場合に特に有効である。
【００１５】
第４の構成は、センサユニットにおけるセンシング信号の送信期間を、センサによるセンシング対象物の状態を検出する期間とは異なる時間帯に設定するものである。このようにすると、センサによるセンシング対象物の状態検出動作とセンシング信号の送信動作とが同時に行われないようになり、バッテリから出力される最大電流値を抑制することができる。したがって、バッテリ切れ寸前の状態でも、センサ及び送信手段を動作不能にすることなく検出動作及び送信動作を続けることが可能となる。すなわち、バッテリ寿命をさらに延長することができる。
【００１６】
一方、前記目的を達成するために第２の発明は、センシング対象物に対応して設けられ、通信回線を介してセンタ装置との間で信号の伝送が可能なセンサユニットにあって、センシング対象物に対するセンシング周期を自律的に可変設定する手段を備え、上記可変設定されたセンシング周期に応じてセンサ駆動信号を発生してセンサを駆動し、このセンサの検出結果をもとにセンシング対象物の状態を表すセンシング信号を生成してセンタ装置へ送信するようにしたものである。
【００１７】
したがって第２の発明によれば、センシング周期がセンサユニット自身により自律的に可変設定される。このため、センタ装置からセンサユニットに対しセンシング周期の可変指示を送ることなく、センサユニットでは常に最適なセンシング周期で検出動作を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
要するにこの発明によれば、センサユニットのセンシング周期を、センタ装置からの指示或いはセンサユニットの自律的な判断により可変設定するようにしているので、センサによる消費電力を低減してバッテリ寿命の延命化を図ることができ、これによりバッテリ交換作業の負担を軽減すると共に、バッテリ切れによる監視業務の信頼性低下を防止することが可能な遠隔センシングシステム及びセンサユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）  
図１は、この発明に係わる遠隔センシングシステムの第１の実施形態を示すブロック構成図である。  
この実施形態の遠隔センシングシステムは、病人や介護老人などの要監視者の健康状態を監視するもので、医療施設や介護施設などに設置されるセンタ装置１と、このセンタ装置１に対し無線ネットワーク３を介して接続されるセンサユニット２とから構成される。センサユニット２はモジュール化されたもので、監視対象の被検体４に対し例えば両面テープにより直接貼付される。
【００２０】
無線ネットワーク３としては、例えばＢＴ（BlueTooth）（登録商標）等の近距離データ通信システムや、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）（登録商標）、携帯電話システム等が使用される。なお、センタ装置１とセンサユニット２との間は必ずしも直接接続する必要はなく、無線中継器を介して接続するようにしてもよい。この場合、センサユニット２と無線中継器との間の無線通信方式としてはＢＴや無線ＬＡＮ等の微弱又は小電力型の方式が、一方無線中継器とセンタ装置１との間の無線通信方式として携帯電話システム等の長距離通信が可能な方式がそれぞれ使用される。
【００２１】
センタ装置１は、制御部１１と、受信部（ＲＸ）１２と、送信部（ＴＸ）１３と、アンテナ部（ＡＴ）１４とを備えている。受信部１２は、センサユニット２から無線ネットワーク３を介して伝送された無線信号を受信したのち復調し、この復調により得られるセンシング信号を制御部１１へ出力する。送信部１３は、制御部１１から出力された制御信号を変調したのち無線信号に変換し、この無線信号をアンテナ１４からセンサユニット２に向け送信する。
【００２２】
制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えたもので、この発明に係わる制御機能としてセンシングデータ収集処理機能１１ａと、判定機能１１ｂと、センシング周期制御機能１１ｃとを有している。なお、これらの機能は上記ＣＰＵ及びＤＳＰにプログラムを実行させることにより実現される。
【００２３】
センシングデータ収集処理機能１１ａは、上記受信部１２によりセンシング信号が受信された場合に、このセンシング信号を復号してセンシングデータを再生し、このセンシングデータをハードディスク等の記憶部（図示せず）に蓄積する。判定機能１１ｂは、上記センシングデータ収集処理機能１１ａにより新たなセンシングデータが得られるごとに、この新たに受信されたセンシングデータを予め設定されているしきい値と比較し、被検体４の状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定する。
【００２４】
センシング周期制御機能１１ｃは、上記判定機能１１ｂの判定結果に基づき、被検体４の状態が通常の範囲にある場合にはセンシング周期を第１の周期Ｔ１に指定するための制御信号を生成し、一方被検体４の状態が異常に分類される範囲にある場合にはセンシング周期を上記第１の周期Ｔ１より短い第２の周期Ｔ２に指定するための制御信号を生成する。そして、生成された制御信号を送信部１３へ出力し、この送信部１３からセンサユニット２に向け送信させる。
【００２５】
一方、センサユニット２は、センサ２１と、送信部（ＴＸ）２２と、受信部（ＲＸ）２３と、アンテナ部（ＡＴ）２４と、センサ駆動制御部２５と、電源部とを備えている。  
センサ２１は、複数の生体センサ、例えば温度センサや心拍センサ、血圧・脈拍センサにより構成される。そして、センサ駆動制御部２５から供給される駆動信号により動作して被検体４の温度や心拍、血圧・脈拍等を検出し、その検出データを送信部２２へ出力する。送信部２２は、上記センサ２１から供給された検出データを所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成し、この作成されたセンシングデータをアンテナ部２４からセンタ装置１に向け送信させる。  
なお、センサ駆動制御部２５からセンサ２１に供給する駆動信号としてはスタンバイ信号が用いられる。センサ２１は、このスタンバイ信号が“Ｈ”レベルになるとセンシングを行う動作状態となり、Ｌ“レベルになると非動作状態、つまり電力消費量の少ないスタンバイ状態となる。
【００２６】
受信部２３は、センタ装置１から送られた無線信号を受信し復調し、この復調により得られた制御信号をセンサ駆動制御部２５に供給する。センサ駆動制御部２５は、上記受信された制御信号に含まれるセンサユニットの識別番号から当該制御信号が自己宛のものかどうかを判定し、自己宛のものであれば当該制御信号に含まれるセンシング周期Ｔ１又はＴ２をメモリ（図示せず）に保存する。そして、以後この保存されたセンシング周期Ｔ１又はＴ２に従い、定期的にセンサ駆動信号を発生して、この発生されたセンサ駆動信号をセンサ２１に供給する。センサ駆動信号はクロック信号からなる。
【００２７】
なお、電源部は例えばボタン型リチウム電池からなるバッテリ２６と、電源回路２７とから構成される。電源回路２７は、バッテリ２６の出力電圧をもとに上記各回路部の動作に必要な動作電圧Ｖccを生成し、各回路部に供給する。
次に、以上のように構成されたシステムの動作を説明する。図２はセンタ装置１によるセンシング周期制御処理の手順と内容を示すフローチャート、図３はセンサユニット２の動作を示すタイミング図である。  
センタ装置１の制御部１１は、先ずステップ２ａでセンシング周期を第２の周期Ｔ２に初期設定する。なお、第２の周期Ｔ２は、被検体４の状態をリアルタイムに監視することが可能な例えば１secに設定される。そして、ステップ２ｂにより、上記初期設定された第２の周期Ｔ２を指定するための制御信号を生成し、この生成された制御信号を宛先のセンサユニット２に向け送信部１３により送信させる。
【００２８】
これに対しセンサユニット２は、受信部２３により制御信号が受信されると、この受信された制御信号が自己宛のものかどうかをセンサ駆動制御部２５により判定する。そして、自己宛のものであれば、この制御信号に含まれるセンシング周期をメモリに保存し、以後この保存されたセンシング周期に従いセンサ２１の駆動タイミングを設定する。例えば、いまセンタ装置１からはセンシング周期として初期設定された第２の周期Ｔ２が通知されるので、センサ駆動制御部２５はこの第２の周期Ｔ２、例えば１秒周期でセンサ駆動信号を発生し、このセンサ駆動信号を単位測定期間ＴA だけセンサ２１に供給する。
【００２９】
したがって、センサ２１は図３に示すように上記センサ駆動信号が供給されるごとに上記単位測定期間ＴA だけ動作し、この期間ＴA に被検体４の温度や心拍、血圧・脈拍等を検出し、その検出データを送信部２２へ出力する。送信部２２は、上記センサ２１から供給された検出データを所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成する。そして、この作成されたセンシングデータを、上記測定期間ＴA に続く期間、つまり測定期間ＴA とは異なる期間にアンテナ部２４からセンタ装置１に向け送信する。かくして、センサユニット２からセンタ装置１へは、センタ装置１から先に指定された第２の周期Ｔ２（１秒）でセンシング信号が送信される。
【００３０】
一方、センタ装置１の制御部１１は、ステップ２ｃによりセンサユニット２から送信されるセンシング信号の受信を監視する。そして、受信部１２によりセンシング信号が受信されると、ステップ２ｄにより、上記受信されたセンシング信号を復号（誤り訂正復号処理も含む）してセンシングデータを再生し、このセンシングデータを制御部内の記憶部に蓄積する。
【００３１】
続いて制御部１１は、ステップ２ｅにおいて、上記新たなセンシングデータが１個又は予め設定された複数個受信されるごとに、この受信されたセンシングデータ又はその平均値を予め設定されているしきい値と比較し、これにより被検体４の状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定する。そして、この判定の結果、被検体４の状態が通常の範囲にあると判定されると、ステップ２ｆからステップ２ｉに移行し、ここでセンシング周期を第１の周期Ｔ１に変更するための制御信号を生成する。そして、この生成された制御信号をステップ２ｊにより送信部１３へ出力し、この送信部１３からセンサユニット２に向け送信する。
【００３２】
これに対しセンサユニット２は、新たな制御信号が受信されると、この受信された制御信号により指定されるセンシング周期を判定する。そして、指定されたセンシング周期が第１の周期Ｔ１であれば、メモリに記憶されているセンシング周期を上記第１の周期Ｔ１に更新する。したがって、以後センサ駆動制御部２５はこの更新された第１の周期Ｔ１、例えば１０分周期でセンサ駆動信号を発生し、このセンサ駆動信号を単位測定期間ＴA だけセンサ２１に供給する。
【００３３】
したがって、センサ２１は図３に示すように上記センサ駆動信号が供給されるごとに、上記１０分周期で単位測定期間ＴA だけ動作し、この期間ＴA に被検体４の温度や心拍、血圧・脈拍等を検出して、その検出データを送信部２２へ出力する。送信部２２は、上記センサ２１から供給された検出データを所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成する。そして、この作成されたセンシングデータを、上記測定期間ＴA に続く期間、つまり測定期間ＴA とは異なる期間にアンテナ部２４からセンタ装置１に向け送信する。かくして、センサユニット２からセンタ装置１へは、センタ装置１から先に変更指定された第１の周期Ｔ１（１０分）でセンシング信号が送信される。
【００３４】
すなわち、センサ２１では１０分ごとに単位測定期間ＴA だけ電力が消費されることになり、これにより消費電力は大幅に低減される。また、送信部２２によるセンシングデータの送信動作は、センサ２１の動作期間とは異なる期間に設定される。このため、電源回路２７から出力される動作電流の最大値は小さい値に抑制され、この結果バッテリ２６の残容量が少なくなっている状態でも、センサ２１による測定動作と送信部２２によるセンシングデータの送信動作はそれぞれ確実に行われる。
【００３５】
一方センタ装置１の制御部１１は、上記センシング周期の変更指示後においても、ステップ２ｅにより、新たなセンシングデータが受信されるごとにこの受信されたセンシングデータをしきい値と比較し、これにより被検体４の状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定する。そして、この判定の結果、被検体４の状態が通常の範囲を保持していれば、ステップ２ｆからステップ２ｉに移行してセンシング周期を第１の周期Ｔ１に維持する。これに対し、被検体４の状態が異常に分類される範囲に変化していたとすると、ステップ２ｆからステップ２ｇに移行してここでセンシング周期を第２の周期Ｔ２に再変更する。そして、この再変更した第２の周期Ｔ２を指示するための制御信号を生成し、この生成された制御信号をステップ２ｈにより送信部１３からセンサユニット２に向け送信する。
【００３６】
したがって、センサユニット２では、センシング周期が再び第１の周期から第２の周期Ｔ２に変更され、以後この第２の周期Ｔ２に従いセンサ２１の測定動作及びセンシングデータの送信動作が行われる。このため、被検体４の状態が異常に分類される範囲に変化した場合には、１秒という短い周期でセンシング動作が行われることになり、この結果被検体４の状態を精密に監視することが可能となる。
【００３７】
以上述べたように第１の実施形態では、センタ装置１において、センサユニット２から伝送されるセンシングデータをもとに被検体４の状態が通常状態にあるか、又は異常と分類される状態にあるかを判定する。そして、通常状態であればセンシング周期として第１の周期Ｔ１（１０分）をセンサユニット２に指定し、一方異常状態であればセンシング周期として第２の周期Ｔ２（１秒）をセンサユニット２に指定する。これに対しセンサユニット２は、上記指定されたセンシング周期に従いセンサ駆動信号を生成してセンサ２１を駆動し、これにより被検体４の生体情報を測定してそのセンシングデータをセンタ装置１へ送信するようにしている。
【００３８】
したがって、被検体４の状態が通常状態の場合には、センサ２１では１０分ごとに電力が消費されることになり、これにより消費電力は大幅に低減される。このためバッテリ２６の寿命は大幅に延命化され、バッテリ２６の交換頻度が減少して被検者の負担を軽減することができる。また、バッテリ交換忘れ等によるバッテリ切れの発生を低減して監視業務の信頼性を高く維持することが可能となる。これに対し、被検体４の状態が異常に分類される範囲に変化した場合には、１秒という短い周期でセンシング動作が行われることになり、この結果被検体４の状態を精密に監視することが可能となる。
【００３９】
さらに、センサ２１による測定動作と送信部２２によるセンシングデータの送信動作とが同時に行われないように動作期間を制御しているので、バッテリ２６から出力される動作電流の最大値を低い値に抑制することができる。したがって、バッテリ切れ寸前の状態でも、センサ２１及び送信部２２を即時動作不能に陥らせることなく、測定動作及び送信動作を継続することが可能となる。
【００４０】
（第２の実施形態）  
図４は、この発明に係わる遠隔センシングシステムの第２の実施形態を示すブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
この実施形態のシステムは、それぞれ別の被検体４１〜４ｎ又は同一の被検体の異なる複数の部位に取着された複数のセンサユニット２０１〜２０ｎを、無線ネットワーク３を介してセンタ装置１０に接続する。そして、ポーリング方式を使用して各センサユニット２０１〜２０ｎのセンシングデータをセンタ装置１０に収集し、かつ上記ポーリングを利用して各センサユニット２０１〜２０ｎのセンシング周期をそれぞれ可変制御するようにしたものである。
【００４１】
センタ装置１０の制御部１１０は、この発明に係わる制御機能としてポーリング制御機能１１０ａと、センシングデータ処理機能１１０ｂと、判定機能１１０ｃと、センシング周期制御機能１１０ｄとを有している。なお、これらの機能はＣＰＵ及びＤＳＰにプログラムを実行させることにより実現される。
【００４２】
ポーリング制御機能１１０ａは、各センサユニット２０１〜２０ｎに対しそれぞれ時間をずらして順次ポーリング要求信号を送信することにより被検体４１〜４ｎの生体情報を測定させ、測定結果を表すセンシング信号を各センサユニット２０１〜２０ｎから順次受信するものである。センシングデータ処理機能１１０ｂは、上記順次受信されたセンシング信号をそれぞれ復号処理（誤り訂正復号処理などを含む）してセンシングデータを再生し、このセンシングデータをハードディスク等の記憶部（図示せず）にセンサユニット２０１〜２０ｎの識別番号に対応付けて蓄積する。
【００４３】
判定機能１１０ｃは、上記センサユニット２０１〜２０ｎごとに、新たに受信されたセンシングデータを予め設定されているしきい値と比較し、被検体４１〜４ｎの状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定する。
センシング周期制御機能１１０ｄは、上記判定機能１１０ｃの判定結果に基づき、被検体４１〜４ｎの状態が通常の範囲にある場合にはセンシング周期として第１の周期Ｔ１を選択する。そして、この第１の周期Ｔ１に同期して上記ポーリング制御機能１１０ａにポーリング要求信号を送信させる。一方、被検体４１〜４ｎの状態が異常に分類される範囲にある場合には、センシング周期として上記第１の周期Ｔ１より短い第２の周期Ｔ２を選択する。そして、この第２の周期Ｔ２に同期して上記ポーリング制御機能１１０ａにポーリング要求信号を送信させる。
【００４４】
次に、以上のように構成されたシステムの動作を説明する。  
センタ装置１０の制御部１１０は、先ず全てのセンサユニット２０１〜２０ｎのセンシング周期を第２の周期Ｔ２に初期設定する。なお、第２の周期Ｔ２は、被検体４１〜４ｎの状態をリアルタイムに監視することが可能な例えば１secに設定される。そして、上記初期設定された第２の周期Ｔ２に同期して、各センサユニット２０１〜２０ｎに対し送信部１３により順次ポーリング要求信号を送信させる。図５にその送信タイミングの一例を示す。
【００４５】
これに対し各センサユニット２０１〜２０ｎは、受信部２３によりポーリング要求信号が受信されると、先ずこの受信されたポーリング要求信号が自己宛のものかどうかをセンサ駆動制御部２５により判定する。そして、自己宛のものであれば、センサ駆動制御部２５によりセンサ駆動信号を発生し、このセンサ駆動信号を単位測定期間ＴA だけセンサ２１に供給する。
【００４６】
したがって、センサ２１は上記センサ駆動信号が供給されるごとに上記単位測定期間ＴA だけ動作し、この期間ＴA に被検体４の温度や心拍、血圧・脈拍等を検出し、その検出データを送信部２２へ出力する。送信部２２は、上記センサ２１から供給された検出データを所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成する。そして、この作成されたセンシングデータを、上記測定期間ＴA に続く期間にアンテナ部２４からセンタ装置１０に向け送信する。  
かくして、各センサユニット２０１〜２０ｎからセンタ装置１０へはそれぞれ、センタ装置１０から指定された第２の周期Ｔ２（１秒）で順次センシング信号が送信される。
【００４７】
一方、センタ装置１０の制御部１１０は、ポーリング要求信号を送信するごとにセンサユニット２０１〜２０ｎからのセンシング信号の到来を監視する。そして、受信部１２によりセンシング信号が受信されるごとに、この受信されたセンシング信号を復号（誤り訂正復号処理等も含む）してセンシングデータを再生し、このセンシングデータを制御部内の記憶部にセンサユニット２０１〜２０ｎの識別番号に対応付けてそれぞれ蓄積する。
【００４８】
続いて制御部１１０は、センサユニット２０１〜２０ｎごとに、上記受信されたセンシングデータを予め設定されているしきい値と比較し、これにより被検体４１〜４ｎの状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定する。そして、この判定の結果、ある被検体の状態が通常の範囲にあると判定されると、当該センサユニットのセンシング周期を第１の周期Ｔ１に変更するために、当該センサユニット向けのポーリング要求信号の送信周期を第１の周期Ｔ１に変更する。そして、以後当該センサユニットへは第１の周期Ｔ１でポーリング信号を送信する。
【００４９】
例えば、いま被検体４２の状態が通常の範囲にあると判定されたとすると、対応するセンサユニット２０２のセンシング周期を第１の周期Ｔ１に変更するために、当該センサユニット２０２向けのポーリング要求信号の送信周期を第１の周期Ｔ１に変更する。そして、以後当該センサユニット２０２へは、図６に示すように第１の周期Ｔ１でポーリング信号ＣＳ２を送信する。なお、図６では被検体４ｎに対応するセンサユニット２０ｎのセンシング周期も第１の周期Ｔ１に変更した場合を示している。
【００５０】
これに対しセンサユニット２０２，２０ｎは、以後上記ポーリング要求信号の周期、つまり第１の周期Ｔ１（例えば１０分周期）でセンサ駆動信号を発生し、このセンサ駆動信号を単位測定期間ＴA だけセンサ２１に供給する。このため、センサ２１は上記センサ駆動信号が供給されるごとに、上記１０分周期で単位測定期間ＴA だけ動作し、この期間ＴA に被検体４２，４ｎの温度や心拍、血圧・脈拍等を検出して、その検出データを送信部２２へ出力する。送信部２２は、上記センサ２１から供給された検出データを所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成する。そして、この作成されたセンシングデータを、上記測定期間ＴA に続く期間にアンテナ部２４からセンタ装置１０に向け送信する。
【００５１】
すなわち、センサユニット２０２，２０ｎでは、センタ装置１０から指定された新たなポーリング周期（第１の周期Ｔ１（１０分））で被検体４２，４ｎの生体情報が測定され、そのセンシング信号がセンタ装置１０へ送信される。したがって、センサユニット２０１，２０ｎのセンサ２１では１０分ごとに単位測定期間ＴA だけ電力が消費されることになり、これにより消費電力は大幅に低減される。また、送信部２２によるセンシングデータの送信動作は、センサ２１の動作期間とは異なる期間に設定される。このため、電源回路２７から出力される動作電流の最大値は小さい値に抑制され、この結果バッテリ２６の残容量が少なくなっている状態でも、センサ２１による測定動作と送信部２２によるセンシングデータの送信動作はそれぞれ確実に行われる。
【００５２】
一方センタ装置１０の制御部１１０は、上記センシング周期の変更に伴うポーリング周期の変更後においても、新たなセンシングデータが受信されるごとにこの受信されたセンシングデータをしきい値と比較し、これにより被検体４２，４ｎの状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定する。そして、この判定の結果、いま例えば被検体４ｎの状態が通常の範囲を保持していれば、ポーリング周期を第１の周期Ｔ１のまま維持する。これに対し、被検体４２の状態が異常に分類される範囲に変化したとすると、センシング周期を第２の周期Ｔ２に再変更する。そして、この再変更した第２の周期Ｔ２に従い送信部１３からセンサユニット２０２に向けポーリング要求信号を送信する。
【００５３】
したがって、センサユニット２０２では、センシング周期が再び第１の周期から第２の周期Ｔ２に変更され、以後この第２の周期Ｔ２に従いセンサ２１の測定動作及びセンシングデータの送信動作が行われる。このため、被検体４２の状態が異常に分類される範囲に変化した場合には、１秒という短い周期でセンシング動作が行われることになり、この結果被検体４２の状態を再び精密に監視することが可能となる。
【００５４】
以上述べたように第２の実施形態では、センタ装置１０において、センサユニット２０１〜２０ｎごとに、センサユニット２０１〜２０ｎから伝送されるセンシングデータをもとに被検体４の状態が通常状態にあるか、又は異常と分類される状態にあるかを判定する。そして、通常状態と判定された被検体に対応するセンサユニットに対しては、センシング周期として第１の周期Ｔ１（１０分）を選択し、この第１の周期Ｔ１でポーリング要求信号をセンサユニットへ送信する。一方、異常状態と判定された被検体に対応するセンサユニットに対しては、センシング周期として第２の周期Ｔ２（１秒）を選択し、この第２の周期Ｔ２でポーリング要求信号をセンサユニットへ送信する。これに対しセンサユニット２０１〜２０ｎはそれぞれ、上記ポーリング要求信号が受信されるごとにセンサ駆動信号を生成してセンサ２１を駆動し、これにより被検体４１〜４ｎの生体情報を測定してそのセンシングデータをセンタ装置１０へ送信するようにしている。
【００５５】
したがって、被検体の状態が通常状態にあるセンサユニットでは、センサ２１では１０分ごとに電力が消費されることになり、これにより消費電力は大幅に低減される。このためバッテリ２６の寿命は大幅に延命化され、バッテリ２６の交換頻度が減少して被検者の負担を軽減することができる。また、バッテリ交換忘れ等によるバッテリ切れの発生を低減して監視業務の信頼性を高く維持することが可能となる。これに対し、被検体の状態が異常と分類される範囲にあるセンサユニットでは、１秒という短い周期でセンシング動作が行われることになり、この結果被検体の状態を精密に監視することが可能となる。
【００５６】
さらに第２の実施形態では、センタ装置１０から各センサユニット２０１〜２０ｎに対するセンシング周期の指定を、ポーリング要求信号の送信周期を可変することにより行っている。このため、センシング周期の指定を行うために専用の制御信号を作成し送信する必要がなくなる。また、ポーリングの基本周期をセンシング周期Ｔ２と等しく設定し、センシング周期を周期Ｔ１に変更する場合にはポーリング周期を上記基本周期の整数倍に設定する。  
このようにすると、図６に例示するようにセンシング周期Ｔ１に対応して設定したセンサユニット２０２向けのポーリングタイミングは、センシング周期Ｔ２に対応して設定されたセンサユニット２０１向けのポーリングタイミングと必ず異なるタイミングとなり、この結果センタ装置１０と複数のセンサユニット２０１〜２０ｎとの間では、ポーリング要求信号及びセンシングデータが時間的に重複する心配がなくなり、安定したポーリング動作を維持することができる。
【００５７】
（第３の実施形態）  
この発明の第３の実施形態は、センサユニットに被検体の状態を判定する機能と、センシング周期設定機能とを備え、これらの機能によりセンサユニットが自律的にセンシング周期を可変設定するようにしたものである。
図７は、この発明の第３の実施形態に係わるセンサユニットの構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５８】
センサユニット２０は、センサ制御部２８と、駆動信号生成部２９とが設けられている。センサ制御部２８は、例えばマイクロコンピュータを主制御部として備えたもので、この発明に係わる制御機能として状態判定機能２８ａと、センシング周期設定機能２８ｂを有している。
【００５９】
状態判定機能２８ａは、センサ２１によりセンシングデータが生成されるごとに当該センシングデータを取り込み、このセンシングデータをしきい値と比較することにより、被検体４の状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定する。
センシング周期設定機能２８ｂは、上記状態判定機能２８ａの判定結果に基づき、被検体４の状態が通常の範囲にある場合にはセンシング周期として第１の周期Ｔ１を設定する。一方、被検体４の状態が異常に分類される範囲にある場合には、センシング周期として上記第１の周期Ｔ１より短い第２の周期Ｔ２を設定する。そして、以後このように設定した周期Ｔ１又はＴ２に従い、駆動信号生成部２９に対し駆動指示を与える。
【００６０】
駆動信号生成部２９は、上記センサ制御部２８から駆動指示が与えられた場合にセンサ駆動信号を生成してセンサ２１に与え、これによりセンサ２１に被検体４の生体情報の測定を行わせる。
このような構成であるから、センサユニット２０では、センサ２１から出力されたセンシングデータをもとに被検体４の状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかが判定され、この判定結果に応じてセンシング周期が第１の周期Ｔ１（例えば１０分）又は第２の周期Ｔ２（たとえば１秒）のいずれかに自律的に可変設定される。このため、センタ装置１はセンシング周期の制御処理を行う必要がなくなり、またセンシング周期の指示信号を送信する必要もなくなるため、センタ装置１の処理負担を軽減することができる。また、センサユニット２０においては、制御信号として上記センシング周期の指示信号を受信処理する必要がなくなり、起動信号や終了信号などのその他の制御信号のみを受信すればよくなり、その分受信処理が簡素化される。また、センサユニット２０自身が被検体４の状態に応じて常に最適なセンシング周期を設定して生体情報の測定を行うことができる。
【００６１】
すなわち、被検体４の状態が通常状態の場合には、センサ２１では１０分ごとに電力が消費されることになり、これにより消費電力は大幅に低減される。したがってバッテリ２６の寿命は大幅に延命化され、バッテリ２６の交換頻度が減少して被検者の負担を軽減することができる。また、バッテリ交換忘れ等によるバッテリ切れの発生を低減して監視業務の信頼性を高く維持することが可能となる。これに対し、被検体４の状態が異常に分類される範囲に変化した場合には、１秒という短い周期でセンシング動作が行われることになり、この結果被検体４の状態を精密に監視することが可能となる。
【００６２】
（その他の実施形態）  
前記第１の実施形態では、センタ装置１において、センサユニット２から送られるセンシングデータをもとに被検体４の状態をリアルタイムで監視し、被検体の状態が通常から異常へ、又は異常から通常へ変化するごとに、センシング周期の変更指示をセンサユニット２へ送るようにした。しかし、この発明はそれに限るものではない。
【００６３】
例えば、センタ装置１において、被検体４の生活周期に応じてセンシング周期のタイムスケジュールを作成し、この作成されたセンシング周期のタイムスケジュールに従い、センシング周期の変更を指示する制御信号をセンサユニット２に送る。センサユニット２は、センタ装置１から送られた制御信号に含まれるセンシング周期の指示情報を記憶し、以後このセンシング周期の指示情報に従いセンサ２１の駆動タイミングを制御する。
【００６４】
図８はそのタイムスケジュールの一例を示すものである。このタイムスケジュールは１日における被検者の血圧の変化を監視するためのもので、１日２４時間を血圧が最も上昇する早朝期間と、血圧が高めに推移する日中の時間帯と、血圧が低下する就寝時間帯とに分ける。そして、これらの期間ごとに異なるセンシング周期を設定したものである。例えば、早朝期間には周期が最も短いＴ２（例えば１秒）を、日中の時間帯にはＴ２より長いＴ１（例えば１０分）を、また就寝時間帯には周期がさらに長いＴ０（例えば１時間）を設定する。
【００６５】
このようにすれば、センタ装置１において、センシング周期を制御するために、センシングデータをもとに被検体４の状態をリアルタイムで監視する必要がなくなり、これによりセンタ装置１の処理負担を軽減することが可能となる。この効果は、生体情報をリアルタイムに監視する必要にない被検者が多数存在する場合に特に有効である。
【００６６】
また以上説明した例では、タイムスケジュールに従いセンタ装置１からセンサユニット２に対しセンシング周期の変更指示を制御信号により送るようにした。しかし、それに限るものもではなく、センタ装置１からセンサユニット２へタイムスケジュールを送って記憶させる。そして、センサユニット２において、上記記憶されたタイムスケジュールと内蔵時計の時刻に従い、センサ２１の駆動タイミングを制御するようにしてもよい。
【００６７】
さらに前記第３の実施形態では、センサユニット２０が、センサ２１から出力されたセンシングデータをもとに被検体４の状態が通常の範囲にあるか異常に分類される範囲にあるかを判定し、この判定結果に応じてセンシング周期を自律的に可変設定するようにした。しかし、この発明はそれに限るものではない。
【００６８】
例えば、センタ装置からセンサユニット２０への制御信号送信インターバルの最大長が規定されている場合に、センサユニット２０において前回の受信タイミングから上記インターバルの最大長が経過しても制御信号が受信されない場合で、かつ上記被検体４の状態の変化が検出された場合に、センサ駆動信号の周期を上記センシング対象物の変化後の状態に対応する周期に自主変更するようにしてもよい。
【００６９】
このようにすると、被検体４の状態の変化が検出されたにもかかわらず、センタ装置からセンシング周期の変更を指示する制御信号が受信されない場合には、センサユニット２０によりセンシング周期が自律的に変更される。このため、例えば無線回線の回線品質の劣化により、センシングデータがセンタ装置に届かなかったり、センタ装置から送信された制御信号がセンサユニットで受信できなかった場合でも、センサユニット２０のセンシング周期を最適な値に設定することができる。
【００７０】
さらに、前記第１乃至第３の実施形態、及び上記した例では、センシング周期を２段階又は３段階に制御するようにしたが、４段階以上に可変制御するようにしてもよい。また、前記各実施形態では被検体の生体情報として、温度や心拍、血圧・脈拍等を検出する場合を例にとって説明したが、センサとして三次元加速度センサを設け、この三次元加速度センサにより被検体の動きの方向やその大きさを検出するようにしてもよい。さらに、前記各実施形態ではセンシング周期を可変制御する場合を例にとって説明したが、センシングタイミングを周期性を持たせずにランダムに指定するようにしてもよい。
【００７１】
さらに、前記第２の実施形態ではポーリング方式を使用して各センサユニット２０１〜２０ｎからセンシングデータを収集する場合を例にとって説明したが、各センサユニット２０１〜２０ｎが任意のタイミングでセンシングデータを送信するようにしてもよい。また、前記各実施形態では、センタ装置から指定されたセンシング周期又はセンサユニット自身が設定したセンシング周期に従い、センサ２１の動作のみを間欠的に動作させるようにしたが、上記センシング周期に従い送信部２２の動作も間欠的に動作させるようにしてもよい。また、センサ２１による消費電力が送信部に比べて微少の場合には、送信部のみを間欠的に動作させるようにしてもよい。さらに、上記センサ２１及び送信部２２の動作を停止させる手段としては、動作クロックなどの駆動信号の供給を断するだけでなく、電源回路２７からの動作電圧Ｖccの供給を断するようにしてもよい。このようにすると、スタンバイ期間におけるセンサ２１及び送信部２２による消費電力を完全に無くすことができる。
【００７２】
その他、センタ装置及びセンサユニットの構成、センシング周期の指示情報の通知方法、センシング周期の設定値（１秒又は数秒でもよい）、センシング対象物の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明に係わる遠隔センシングシステムの第１の実施形態を示すブロック構成図。
【図２】図１に示したシステムのセンタ装置におけるセンシング周期制御処理の手順と内容を示すフローチャート。
【図３】図１に示したシステムのセンサユニットのセンシング動作を説明するためのタイミング図。
【図４】この発明に係わる遠隔センシングシステムの第２の実施形態を示すブロック構成図。
【図５】図４に示したシステムによるセンシング動作を説明するためのタイミング図。
【図６】図４に示したシステムによるセンシング動作を説明するためのタイミング図。
【図７】この発明の第３の実施形態に係わるセンサユニットの構成を示すブロック構成図。
【図８】この発明の他の実施形態におけるセンシング周期制御動作を説明するためのタイミング図。
【符号の説明】
【００７４】
１，１０…センタ装置、２，２０，２０１〜２０ｎ…センサユニット、３…無線ネットワーク、４…被検体、１１，１１０…センタ装置の制御部、１１ａ…センシングデータ収集処理部、１１ｂ，１１０ｃ…判定機能、１１ｃ，１１０ｄ…センシング周期制御機能、１１０ａ…ポーリング制御機能、１１０ｂ…センシングデータ機能、１２…センタ装置の送信部、１３…センタ装置の受信部、１４…センタ装置のアンテナ、２１…センサ、２２…センサユニットの送信部、２３…センサユニットの受信部、２４…センサユニットのアンテナ、２５…センサ駆動制御部、２６…バッテリ、２７…電源回路、２８…センサ制御部、２８ａ…状態判定機能、２８ｂ…センシング周期設定機能、２９…駆動信号生成部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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