(57)【要約】【課題】異なった型のセンサー装置からのデータを効率よく伝送できる無線センサーネットワークシステムを構築する。【解決手段】被見守り者の見守りを目的とした見守りセンサーネットワークシステム１０であって、複数のマルチパス２４を持ち、高速取り込みが必要な能動型センサー１５からのデータとデータ量が少なく転送頻度も少ない受動型センサ１６からのデータを通信路で選り分けて伝送する。【選択図】  図１
2015015548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被見守り者の見守りを目的とした無線センサーネットワークシステムであって、
複数の通信経路を持ち、高速取り込みが必要なセンサーからのデータとデータ量が少なく転送頻度も少ないデータを通信経路で選り分けて伝送する無線センサーネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１の無線センサーネットワークシステムであって、移動しない家財道具を模した外装形状を持つ無線機か、前記家財道具の中に仕組んだ複数の無線機を経由し、データを被見守り者の生体データをデータ取得点から外部に繋がる有線回線まで伝送する無線センサーネットワークシステム。
【請求項３】
請求項１の無線センサーネットワークシステムであって、複数の使用目的が異なる家庭内機器に付随し、被見守り者の行動を受動的に生体情報に置き換える受動型センサーを無線センサー子機として具備し、季節ごと、時間帯で使われる頻度の異なる前記受動型センサーを組み合わせて、季節や時間帯の区別なく平均した生体情報を供給することができる無線センサーネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の見守りセンサーネットワークシステム（無線センサーネットワークシステム）は複数のディジタル無線機で構成される無線ネットワークの内、老人介護や身障者の介護等に用いられ、被介護者の生体情報を生体センサーで取得し、無線ネットワークを通じて監視者に伝達することを目的とした無線ネットワークシステムである。
【背景技術】
【０００２】
無線を用いたセンサーネットワークを用いて被見守り者の行動を把握する手法は古くから知られている（特許文献１の段落０００７等参照）。被見守り者の通常の行動パターンと最新の取得データを比較して、異常が発生しているかの判断を下すにはパーソナルコンピュータレベルの処理能力では充分な記憶容量も判定能力にも無理がある可能性が高い。それは人間の行動はパターン化可能であるが、被見守り者が健常であっても常に画一下行動パターンで行動しないからである。センサーから得られた生体情報の転送は本来であれば、有線で確実に送ることが好ましいが、過度な配線は被見守り者に「見られている」との意識を与えるため、無線での転送が良いとされている。しかし、無線は常に通信が確立されるとは限らないので使い方に工夫が必要である。ただし、通信方法を工夫しても確実に通信が確立される保障は無く、また近似する信号やある一定の条件下にある信号は省く手法は貴重な生体情報を捨てる結果につながる（特許文献２の段落００１１及び００１２等参照）。
【０００３】
一方、前記の無線を用いたセンサーネットワークに情報を提供する生体センサーには2種類、能動型と受動型がある。能動型は生体情報を自分から取得して、自ら発信する生体センサーである。他方、受動型は被見守り者が受動型センサーに行動を起こした結果を前記無線を用いたセンサーネットワークに送出するセンサーの型である。受動型の一例として非特許文献１がある。受動型の問題点は季節要因などでその装置を使わなくなった場合、生体情報が得られなくなってしまう。非特許文献１のポットは夏場の使用頻度が落ちる可能性が高い。一方で、能動型センサーの問題はその携帯性である。能動型センサーを被見守り者に常時携帯させるには体内に埋め込むことが最適であるが、特許文献３の段落００１１〜００１５等に記載のように、歯に埋め込む場合は歯科的な処置が必要となる。センサーや通信装置を稼動させるには電力が必要になり、その電力を確保する方法が不可欠になる。
【０００４】
見守りに必要なセンサー情報はひとつとは限らない。センサーの種類や形式を偏らせることは正しい見守り情報が提供できないばかりでは無く、被見守り者の緊急を見逃す結果になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2013-118621号公報
【特許文献２】特開2013-120525号公報
【特許文献３】特開2013-097440号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】象印マホービン株式会社、“みまもりほっとライン  ｉ−ＰＯＴ”,［ｏｎｌｉｎｅ］、 [平成２５年６月２６日検索]、インターネット＜URL:http://www.mimamori.net/service/index.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
見守りを行う人々は少なからず被見守り者が存在する場所から離れた場所にいる可能性がある。従って、本発明が解決しようとする課題で最も重要な課題は被見守り者の生体情報が見守り者に届くということである。その上で被見守り者の日常の行動パターンと比較して異常が発生しているか否かを予測する。その予測に基づいて見守り者は適切な行動を起こすことができる。
【０００８】
従来の技術で説明したが、生体情報を取得するセンサー装置は大別して能動型と受動型がある。これらのセンサー装置を無線センサー子機として組み合わせ、切れ目の無い情報を取得することが必要である。したがって、本発明は、異なった型のセンサー装置からのデータを効率よく伝送できる無線センサーネットワークシステムを構築することが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、被見守り者の見守りを目的とした無線センサーネットワークシステムであって、複数の通信経路を持ち、高速取り込みが必要なセンサーからのデータとデータ量が少なく転送頻度も少ないデータを通信経路で選り分けて伝送することを特徴とする。
【００１０】
見守りセンサーネットワークは具備するセンサーが複数に及び、データの送出速度、データ量や発生間隔が様々である。これらの異なった性格を持つセンサー値を生体データとして遅滞無く、正確に伝達する。その為には従来から行われている通報の完全受信後の転送ではなく、受信中に次への転送送信を行い、受信と送信を交互に行う転送方法や同一の無線ネットワーク上で異なる周波数やグループ規制を用いてマルチパス、つまり複数の通信経路で情報を伝達する必要がある。
【００１１】
見守りセンサーネットワークを構成する無線機同士に重要な要件として無線機同士が確実に通信ができることである。その為には設置場所を特定してそこから動かさないことである。また、無線の特徴から高い場所や見通しが良い場所は通信効率が良いのでその場所に設置できるものが好ましい。また、電源は常時必要となるので家庭用100V電源の供給があることが望まれる。本発明の見守りセンサーネットワークを構成する無線装置19は被見守り者11の家の各部屋に設置されているものの中に格納することが望ましいので、どの部屋にあっても違和感を与えず、それ自身動かないものの一例として掛け時計25がある。つまり掛け時計25の中にネットワークの通信機を格納するのである。
【００１２】
次に遠隔地にいる見守り者12への生体情報14の伝送については有線を用いるのが最良である。近年、各家庭にも双方向テレビ、電話、インターネット等の家庭から外部への通信回線が整備されてきており、これらの優先通信網を使って対見守り者12への通信を行うのが好ましい。
【００１３】
通信方法に付いては能動型センサー装置からの高速送出データにも、受動型センサー装置からの間歇送出データの転送にも対応する為、マルチパスを経由してデータ転送を行う通信方法、例えばメッシュネットワークなどを用いて複数の通信経路で有線端末までデータを転送する方式が解決の手段となる。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本発明は、異なった型のセンサー装置からのデータを効率よく伝送できる無線センサーネットワークシステムを構築できる。
また、被見守り者が見られているという感情を持つことなく、日常の生活を送る。その間にも見守り者には被見守り者の生体情報が提供される。テータはその種類や性格にはとらわれず伝送することが可能となる。また、受動型センサーの種類選択により受動センサーを用いても切れ目のない生体情報の取得が可能となる。これにより独居老人の安否確認など遠方からに見守りを可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】見守りセンサーネットワークシステムのブロック図である。
【図２】マルチパスを用いてのデータ転送の模式図である。
【図３】高速通信時の送受信の切り替えと送信パターンを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の見守りセンサーネットワークシステム１０は、有線回線23を使用して外部に生体情報を送るための有線・無線端末20（ここでは親機と呼ぶ）と、被見守り者11の住宅の各部屋に１個ないし複数設置された掛け時計25の中に敷設されて、マルチパス24で相互にデータを転送する無線ルータ21、及び被見守り者11の生体情報14を取得する無線センサー子機22とからなる。実施例１については能動型センサー16を搭載した無線センサー子機22が本発明の見守りセンサーネットワークシステム１０に生体情報14を提供する場合と、実施例２については能動型の複数の無線センサー子機22が本発明の見守りセンサーネットワークシステム１０へ情報を提供する場合の実施例を説明する。
【００１７】
（実施例１）
見守りセンサーネットワークシステム１０の基本構成に係わるブロック図を図１に示す。この図１は受動型センサー16を搭載した第１無線センサー子機22ａが１台、3個の能動型センサー１５を搭載した第２無線センサー子機22ｂが1台、2個の能動型センサー１５を搭載して、移動中の第３無線センサー子機22ｃが１台、各無線センサー子機22の情報を転送する無線ルータ21が３台（第１無線ルータ２１ａ〜第３無線ルータ２１ｃ）、外部公共有線ネットワーク18に生態情報を送る有線・無線端末20で構成されている。なお、無線ルータや無線センサー子機の台数は上述のものに限られるものではなく、システム上の必要性に応じて適宜の変更が可能である。
【００１８】
能動型センサー１５の内、体内に埋め込まずに人体の活動状況を取得できるセンサーは３次元加速度センサーである。加速度は人間の動きに直結して信号が送出される為、非常に早い速度でデータを送出する必要がある。そのデータ取得速度は100ミリ秒に一回程度が良いとされる。且つ、人間の状態を把握する為にはX軸、Y軸及びZ軸のデータが不可欠の為、転送には３倍の速度が要求される。この場合、３次元加速度センサーのデータがトラフィック、つまり無線通信の往来を占領してしまい、他のデータ、例えば受動型センサー16の接点信号が転送できなくなってしまう。
【００１９】
この様な状態でその他のデータをマルチパス24を使って転送することが可能である。マルチパス24の方式としては通信周波数を２種類用意し、一方のデータ、例えば3次元加速度センサーの値を第１の周波数で転送し、他方のデータ、例えば受動型センサーからの接点信号を第２の周波数で転送する方法と、パーソナル・エリア・ネットワーク・アイデンティフィケーション（PAN ID）を用いて、一方のデータ、例えば前記3次元加速度センサーの値を第１のPAN IDに属する無線ルータを経由して転送し、他方のデータ、例えば前記受動型センサーからの接点信号を第２のPAN IDに属する無線ルータを経由して転送する方法がある。本実施例では異なった２つの周波数を用いてデータを転送する方式を用いて実施した。図２はマルチパス24を使って３つの能動型センサー15を搭載した第２無線センサー子機22ｂのデータを伝送するルートと、１個の受動型センサー１６を搭載した第２無線センサー子機22ｃのデータを伝送するルートと、の異なった２つの通信経路を用いて伝送する様子を模したものである。無線ルータ20の物理的な位置は敷設時と変化はないが、通信のグルーピングで２つの通信経路ができたことを示している。
【００２０】
高速のデータ転送が可能な無線ルータ21は従来方式の送信内容を全て受信してから、再送信するのではなく、高速転送を行う場合はデータが送られて来る転送速度で１ビット分の半分の時間を受信に使い、次の半分の時間をルーティングする相手側への送信に用いる転送方法が好ましく、本実施例でも使用された。図３は能動型センサー15を３対具備した無線センサー子機21から送られて来たデータを無線ルータ20が高速受信し、送信を行うタイミングチャートと波形である。この方式は高速で伝送され、切れ目無く送信されるデータには有効な方法と言える。反面、この方法では受信不良時の再送処理が行えない為、通信の信頼性は大きく損なわれる。従って、通信頻度の低いデータ、例えば受動型センサー16のデータは従来の方法で転送を行った。
高速通信といっても無線通信は非同期通信であるため、転送速度は９６００ビット・パー・セコンド（ビット毎秒）の速度を用いた。
【００２１】
（実施例２）
受動型センサー16の多くは感知センサーである。その信号は被見守り者11が押した、引いた、触った等の行動を行った時に接点信号として送出される。本実施例では冷蔵庫の取っ手を引いた時に接点信号が発生する第４無線センサー子機２２ｄ、玄関のドアノブを触った時に接点信号が発生する第５無線センサー子機２２ｅ及び電気ポットのボタンを押した時に接点信号が発生する第６無線センサー子機２２ｆの３種の無線センサー子機を本発明の見守りセンサーネットワークシステム１０に無線接続した。
【００２２】
これら３種の無線センサー子機２２からのデータの送出頻度は被見守り者11の行動に直接影響を受ける。また、その他事象の影響、例えば季節の影響も受ける。従って、各無線センサー子機21から発せられる生体信号の頻度は影響を受ける。
【００２３】
先ず、冷蔵庫の取っ手に付いた第４無線センサー子機２２ｄの信号は少なくとも食事を行うときに冷蔵庫の開閉を行うので、少なくとも日に３回は発せられる。しかし、夏の暑い日には冷たいものが欲しくなる可能性が高く、第４無線センサー子機２２ｄからの信号は夏場に増えると予想される。次に、玄関のドアノブに付けられた第５無線センサー子機２２ｅからの信号は外に出る時、ドアノブを握ると発せられる。暑い夏や寒い冬の外出は敬遠されがちで、反面、機構の良い春や秋は外出の機会が増えるので、夏と冬に第５無線センサー子機２２ｅからの信号が減って、春と秋に増える傾向がある。更に、電気ポットのボタンに付けられた第６無線センサー子機２２ｆの信号は寒い冬には暖かい飲み物が歓迎される冬には増加し、暑い夏には減少するか、極端な場合は電気ポット自体が片付けられてしまうので、全く送出されなくなる場合も考えられる。
【００２４】
３種の無線センサー子機２２からの信号頻度は間隔が大きく開いている関係から、本発明の見守りセンサーネットワークシステム１０のトラフィックが多くなければ、通常のパス、単一パスでデータを有線・無線端末２０まで転送することが可能である。
本実施例のように異なるタイプの受動型センサー16を組み合わせることで、信号の送出頻度にある程度一定に保つことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
国内に於ける高齢化は年を追う毎に進み、団塊の世代の集団定年退職により社会との接点が希薄な世帯が増えている昨今である。この様な世帯では子供が同居する確立が低く、近所付き合いも疎遠になる傾向があり、居住者の安否情報が外部から得られにくくなる傾向にある。高齢化の傾向は個人住宅に留まらず、限界団地や限界集落と言った地域全体が高齢化に見舞われている地区が存在し、居住者の安否確認の需要が増えている。
【００２６】
この様な需要を受けて、介護サービス付きのマンションや集落が出現している。この様なマンション又は集落に於いて法の面で安否確認の規則は緊急通報装置のみであり、緊急の場合、緊急通報装置に手が届かず、他界し、それが複数日放置された痛ましい例も報告されている。
【００２７】
本発明の見守りセンサーネットワークは個人宅に敷設され、様々なセンサーから居住者の生体情報を取得し、居住者の安否や健康所帯の把握、強いては居住者の予防医学的観点の情報伝達網としての可能性を持っている。
【符号の説明】
【００２８】
１０  見守りセンサーネットワークシステム
１１  被見守り者
１２  見守り者
１３  センサー
１４  生体情報
１５  能動型センサー
１６  受動型センサー
１７  通信装置
１８  公共有線ネットワーク
１９  無線装置
２０  有線・無線端末
２１  無線ルータ
２２  無線センサー子機
２３  有線回線
２４  マルチパス
２５  掛け時計
２６  3次元加速度センサー
【図１】
2015015548.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015015548.tif 000005