(57)【要約】      （修正有）【課題】無線による医療用測定機器の測定データの送信において、送信した測定データが受信装置に正しく受信されたか否かの検証を行う。【解決手段】少なくとも１台の生体信号測定装置(1)で測定した生体信号データを当該生体信号測定装置の設置場所とは離れた受信装置(2)に無線回線(3)を介して送信する生体信号データの送受信システムであって、前記生体信号測定装置には、生体信号の測定手段(1a)と、前記測定手段で測定した生体信号データをデータパケットとして定期的に送信すると共に、ＡＣＫを受信する送受信手段(1f)と、前記データパケットにＣＲＣを付与するＣＲＣ付与手段(1g)と、前記データパケットの送信後所定時間内にＡＣＫを受信できない場合に、データパケットを再送する手段（１1c,1f）と、前記データパケットの再送後もＡＣＫを受信できない場合に、送信用の生体信号データを保存する記憶手段1dとを備える。【選択図】図１
2005152401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１台の生体信号測定装置で測定した生体信号データを当該生体信号測定装置の設置場所とは離れた受信装置に無線回線を介して送信する生体信号データの送受信システムであって、
前記生体信号測定装置には、
生体信号の測定手段と、
前記測定手段で測定した生体信号データをデータパケットとして定期的に送信すると共に、ＡＣＫを受信する送受信手段と、
前記データパケットにＣＲＣを付与するＣＲＣ付与手段と、
前記データパケットの送信後所定時間内にＡＣＫを受信できない場合に、データパケットを再送する手段と、
前記データパケットの再送後もＡＣＫを受信できない場合に、送信用の生体信号データを保存する記憶手段とを備え、
前記受信装置には、
データパケットを受信すると共に、ＡＣＫを送信する送受信手段と、
受信した生体信号データを保存する記憶手段と、
受信したデータパケットのＣＲＣを再計算して、データパケットに付与されたＣＲＣと比較する検証手段と、
前記検証手段で受信したデータパケットの整合がとれた場合にＡＣＫを送信するＡＣＫ送信手段とを備える、
ことを特徴とする生体信号データの送受信システム。
【請求項２】
前記生体信号測定装置の送受信手段には、前記送信用の生体信号データの記憶手段への保存の後に、定期的に前記受信装置との間の通信が可能か否かを確認する通信確認手段を備え、
前記通信確認手段で通信が可能となった場合に、データパケットの送信を再開することを特徴とする請求項１に記載の生体信号データの送受信システム。
【請求項３】
生体信号の測定手段と、
前記測定手段で測定した生体信号をデータパケットとして無線回線を介して定期的に送信すると共に、ＡＣＫを受信する送受信手段と、
前記データパケットにＣＲＣを付与するＣＲＣ付与手段と、
前記データパケットの送信後所定時間内にＡＣＫを受信できない場合に、データパケットを再送する手段と、
前記データパケットの再送後もＡＣＫを受信できない場合に、送信用の生体信号データを保存する記憶手段とを備え、
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の生体信号データの送受信システムに使用される生体信号測定装置。
【請求項４】
前記測定手段は、患者から導出される脳波、心電図、筋電図、呼吸波形、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）などのいずれか１つまたは複数を測定する装置であることを特徴とする請求項1から３に記載の生体信号データの送受信システム又は生体信号測定装置。
【請求項５】
生体信号測定装置において、測定した生体信号データを含むデータパケットにＣＲＣを計算して付加したデータパケットを定期的に送信するステップと、
受信装置において、受信した前記データパケットのＣＲＣを再計算して受信データの整合性を確認するステップと、
受信データの整合性が確認された場合にＡＣＫを送信するステップと、
生体信号測定装置において、前記データパケットの送信後所定時間内に前記ＡＣＫを受信できない場合に、前記データパケットを再送するステップと、
前記データパケットの再送後もＡＣＫを受信できない場合に、送信用の生体信号データを記憶手段に保存するステップと、
を含むことを特徴とする生体信号データの送受信方法。
【請求項６】
前記生体信号測定装置において、前記送信用生体信号データの記憶手段への保存の後に、定期的に前記受信装置との間の通信が可能か否かを確認するステップと、
前記通信確認ステップで通信が可能となった場合に、保存した生体信号を含むデータパケットの送信を再開するステップと、
を含むこととする請求項５に記載の生体信号データの送受信方法。
【請求項７】
前記通信確認ステップで通信が可能となった場合のデータパケットの送信を再開時には、前記記憶手段に保存されたデータを一気に送信するステップを、
含むことを特徴とする請求項６に記載の生体信号データの送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
生体信号測定装置で測定した生体信号データを当該生体信号測定装置の設置場所とは離れた受信装置に確実に送信するシステム及び送受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者に装着された生体信号測定装置（例えば、脳波計等）で測定した生体信号データを表示したり、解析する為の受信装置に送信するには、生体信号測定装置と受信装置を通信ケーブル等で接続して、有線でデータの送信を行うことで確実にデータを受信できる。
しかし、通信ケーブル等で医療用測定機器と受信装置の間を接続すると、通信ケーブルに拘束された患者が自由に歩き回ることができないという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するものとして、患者に装着された生体信号測定装置と受信装置間の測定データの送受信を無線で行うことが知られている。
このように、測定データの送信を無線で行うと、患者は生体信号測定装置を携帯していれば、自由に病院内等を歩き回ることが可能になるという利点はあるが、
電波障害が発生した際や、患者が電波の届かない場所に移動した際に、受信装置における測定データの受信が途切れることになる。
従来の無線による生体信号測定装置の測定データの送信では、送信した測定データが受信装置に正しく受信されたか否かの検証を行ってはいなかったので、受信できなかった測定データの再送をおこなっていないのが実情であった。
上記の医療用モニタ装置としては下記のもの知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
上記文献には、使用周波数と同様周波数が周囲で使用されていると、それにより医用モニタ装置側で正常な受信が阻害され、混信状態となるが、送信不良又は受信不良による電波切れか混信によるものかが判断できないという問題を解決するために、
「与えられた信号を受信する受信部と、前記受信部に接続され、前記受信部によって受信した前記与えられた信号の中の遠隔監視データに、予め前記受信部に登録されたチャンネルＩＤと同じチャンネルＩＤが含まれているか否かを判定するチャンネルＩＤ判定部と、前記与えられた信号の強度が予め決定された受信可能レベルよりも高いか否かを判定する受信レベル判定部と、前記チャンネルＩＤ判定部の出力と、前記受信レベル判定部の出力に基づき、前記遠隔監視データにチャンネルＩＤが確認されず、前記与えられた信号の強度が予め決定された受信可能レベルよりも高いと判定された場合に、前記与えられた信号が混信状態にあることを判定する混信状態判定部と、前記混信状態判定部の出力に基づき混信状態を表示する表示手段とを有することを特徴とするもの」が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２２０７３７号明細書（（０００３）（０００５））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の生体信号測定装置の測定データの送信を無線で行うものでは、電波障害が発生した際や、患者が電波の届かない場所に移動した際に、受信装置における測定データの受信が途切れて、受信装置において測定データの充分な処理ができないという問題があった。
【０００７】
本発明の課題（目的）は、無線による生体信号測定装置で測定された生体信号データ（測定データ）の送受信システムにおいて、送信した測定データが受信装置に正しく受信されたか否かの検証を行って、受信できなかった測定データの再送を容易に実行できる生体信号データの送受信システム、それに使用する生体信号測定装置及び生体信号データの送受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、少なくとも１台の生体信号測定装置で測定した生体信号データを当該生体信号測定装置の設置場所とは離れた受信装置に無線回線を介して送信する生体信号データの送受信システムであって、
前記生体信号測定装置には、
生体信号の測定手段と、前記測定手段で測定した生体信号データをデータパケットとして定期的に送信すると共に、ＡＣＫを受信する送受信手段と、前記データパケットにＣＲＣを付与するＣＲＣ付与手段と、前記データパケットの送信後所定時間内にＡＣＫを受信できない場合に、データパケットを再送する手段と、前記データパケットの再送後もＡＣＫを受信できない場合に、送信用の生体信号データを保存する記憶手段とを備え、
前記受信装置には、
データパケットを受信すると共に、ＡＣＫを送信する送受信手段と、受信した生体信号データを保存する記憶手段と、受信したデータパケットのＣＲＣを再計算して、データパケットに付与されたＣＲＣと比較する検証手段と、前記検証手段で受信したデータパケットの整合がとれた場合にＡＣＫを送信するＡＣＫ送信手段とを備える。（請求項１）
上記構成を備えることによって、生体信号測定装置から送信された生体信号データが、電波障害が発生した際や、患者が電波の届かない場所に移動した際に、受信装置における測定データの受信が途切れて、受信装置において測定データの充分な処理ができないという問題が解決できる。
【０００９】
また、前記生体信号測定装置の送受信手段には、前記送信用の生体信号データの記憶手段への保存の後に、定期的に前記受信装置との間の通信が可能か否かを確認する通信確認手段を備え、前記通信確認手段で通信が可能となった場合に、データパケットの送信を再開することを特徴とする。（請求項２）
また、 生体信号の測定手段と、前記測定手段で測定した生体信号をデータパケットとして無線回線を介して定期的に送信すると共に、ＡＣＫを受信する送受信手段と、前記データパケットにＣＲＣを付与するＣＲＣ付与手段と、前記データパケットの送信後所定時間内にＡＣＫを受信できない場合に、データパケットを再送する手段と、前記データパケットの再送後もＡＣＫを受信できない場合に、送信用の生体信号データを保存する記憶手段とを備える生体信号測定装置。（請求項３）
また、前記測定手段は、患者から導出される脳波、心電図、筋電図、呼吸波形、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）などのいずれか１つまたは複数を測定する装置であることを特徴とする。（請求項４）
【００１０】
生体信号測定装置において、測定した生体信号データを含むデータパケットにＣＲＣを計算して付加したデータパケットを定期的に送信するステップと、受信装置において、受信した前記データパケットのＣＲＣを再計算して受信データの整合性を確認するステップと、受信データの整合性が確認された場合にＡＣＫを送信するステップと、生体信号測定装置において、前記データパケットの送信後所定時間内に前記ＡＣＫを受信できない場合に、前記データパケットを再送するステップと、前記データパケットの再送後もＡＣＫを受信できない場合に、送信用の生体信号データを記憶手段に保存するステップとにより、生体信号データの送受信を実行する。（請求項５）
この方法によって、生体信号測定装置から送信された生体信号データが、電波障害が発生した際や、患者が電波の届かない場所に移動した際に、受信装置における測定データの受信が途切れて、受信装置において測定データの充分な処理ができないという問題が解決できる。
【００１１】
また、前記生体信号測定装置において、前記送信用生体信号データの記憶手段への保存の後に、定期的に前記受信装置との間の通信が可能か否かを確認するステップと、前記通信確認ステップで通信が可能となった場合に、保存した生体信号を含むデータパケットの送信を再開するステップと含む。（請求項６）
また、前記通信確認ステップで通信が可能となった場合のデータパケットの送信を再開時には、前記記憶手段に保存されたデータを一気に送信するステップを含む。（請求項７）
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜７に記載の生体信号データの送受信システム、それに使用する生体信号測定装置及び生体信号データの送受信方法によって、無線回線の混信や干渉等の電波障害が発生して正しいデータが受信できない場合や、生体信号測定装置を携帯した患者が電波の届かない場所に移動した場合にも、正確な測定データが途切れることなく受信できるので、何時病的兆候が発現するかわからない「てんかんモニタリング」や「睡眠ＰＳＧ（ポリソモノグラフ）検査」に適用すると有効である。
また、脳波測定において、病的兆候が発現したときのデータの取りこぼしを起こさないことによって、より精度の高い解析及び診断が可能となり、てんかんや異常脳波等の発生位置の発見と治療に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の医療用測定データの送受信システムの全体構成を図１を用いて説明する。
図１において、１は患者に装着若しくは携帯させる生体信号測定装置であり、２は受信装置であって、生体信号測定装置及び受信装置は、無線回線３を介して接続されている。
【００１４】
生体信号測定装置１は、図示しない被験者に装着する測定手段（例えば電極）１ａ、検出された生体信号（例えば脳波信号）をアナログ・デジタル変換器するＡＤコンバータ１ｂ，ＣＰＵ１ｃ、メモリ１ｄ、タイマ１ｅ、送受信手段１ｆ及びＣＲＣ付与手段１ｇを含んでいる。
受信装置２は送受信手段２ａ、ＣＰＵ２ｂ、メモリ２ｃ、ＡＣＫ送信手段２ｄ及びＣＲＣ検証手段２ｅを含み、生体信号測定装置１と受信装置２は無線回線３を介して接続されて生体信号送受信システムを構成している。
【００１５】
図示しない被験者の頭部に装着した電極から検出された脳波信号はＡＤコンバータ１ｂでデジタル信号に変換されて、連続的にメモリ１ｄに保存される。
この保存された測定データは、ＣＰＵ１ｃに制御されるタイマ１ｅによって設定されたタイミングでパケットデータとして定期的に送受信手段１ｆを介して受信装置２に送信される。
このパケットデータの定期的な送信のタイミングは、常時測定されている脳波信号を例えば、１０秒に１回のペースで送信される。
【００１６】
生体信号測定装置１は、測定手段１ａで測定した測定データ（測定手段が脳波計の場合には脳波データ）を、タイマ１ｅによって設定された周期で定期的に送受信手段１ｆを介して受信装置２へ送信する際、ＣＰＵ１ｃによって後述の送信データパケットに誤り検出用のＣＲＣを計算して付加して送信する。
【００１７】
受信装置２では、ＣＰＵ２ｂによって受信したデータパケットのＣＲＣを再計算して、送受信手段を介して受信したＣＲＣ値と比較して受信したデータの整合性を検証する。
検証の結果、受信したデータに誤りが無い場合には、ＡＣＫ送信手段によってＡＣＫ（Acknowledgement）パケットを作成して生体信号測定装置１の送受信手段１ｆに返送する。
しかし、無線回線３の混信や干渉等の電波障害が発生して、正しいデータが受信できない場合には、検証結果としてＣＲＣ値が一致しなくなるので、前記ＡＣＫは返送しない。
また、生体信号測定装置１を携帯した患者が電波の届かない場所に移動した場合にも、正しいデータの受信はできないので同様にＡＣＫの返送は行われない。
【００１８】
生体信号測定装置１の送受信手段１ｆが、ＡＣＫを受信すると、そのデータパケットは送信完了となる。
受信装置２からのＡＣＫが返送されない場合（生体信号測定装置１からのデータパケットの送信後、所定時間内にＡＣＫを受信できない場合）には、データの送信が正しく行われなかったものと判断して、前記データパケットを再送信する。
データパケットの再送信後、所定時間内にＡＣＫを受信した場合には送信完了とするが、
再送信を規定回数実行してもＡＣＫの受信ができない場合には、通信不能状態と判断してそのデータパケット以降の測定データをメモリ１ｄに保存（バックアップ）する。
この測定データの保存は、ＡＣＫを受信できない場合は繰り返し行われる。
その後、生体信号測定装置１の送受信手段１ｆは、定期的に受信装置２との間の通信状態を確認して、通信可能となった場合には、保存されているバックアップデータの送信を再開する。
通信状態の確認は、生体信号測定装置から定期的、例えば１秒毎に受信装置２へ確認データを送信し、正しい応答データが帰ってきたか否かで判断する。
【００１９】
メモリに保存できる測定データの量としは、１時間以上のデータ量を保存できるのが望ましい。
また、保存された測定データの送信に際しては、通常の送信量の１０倍以上の測定データを一気に送信するのが望ましい。
この一気に送信する方法としは、後述のデータパケットにおける
ペイロード部（Payload）に乗せるデータ量を増やすことや、定期的に実行されるパケットの送信タイミングを短縮して行うことで実現できる。
【００２０】
上述の生体信号測定装置１と受信装置２との間のデータの流れの内、生体信号測定装置側の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。
・スタートでメモリ１ｄにバックアップデータが残っているか否かの判断をする。（ステップＳ１）
・ステップＳ１の判断が（Ｎ）の場合には、測定データを含む送信データパケットに誤り検出用のＣＲＣを計算して付加して送信する。（ステップＳ２）
・ステップＳ１の判断が（Ｙ）の場合には、バックアップデータを含むパケットに誤り検出用のＣＲＣを計算して付加して送信する。（ステップＳ８）
・ステップＳ２又はステップＳ１０でのデータパケットの送信後所定期間内に、受信装置２からのＡＣＫを受信したか否かの判断をする。（ステップＳ３）
・ステップＳ３での判断が（Ｙ）の場合には、正常にデータが送信されたと判断して、送信済み測定データ又は送信済みバッファデータをクリアし、（ステップＳ４）ステップＳ１に戻る。
・ステップＳ３での判断が（Ｎ）の場合には、再送回数が規定の回数を超えたか否かの判断をする。（ステップＳ５）
・ステップＳ５の判断が（Ｎ）の場合には、前記ステップＳ１に戻る（パケットの再送）。
・ステップＳ５の判断が（Ｙ）の場合には、当該パケットデータ及びそれ以降の送信予定データをメモリ１ｄに保存（バックアップ）する。（ステップＳ６）
・その後、定期的に受信装置２との間の通信が可能か否かの判断をする。（ステップＳ７）
・ステップＳ７の判断が（Ｙ）の場合には、ステップＳ１に戻って、メモリに保存されたバックアップデータの送信を再開する。
・ステップＳ７の判断が（Ｎ）の場合には、ステップＳ６に戻ってデータをメモリ１ｄに保存（バックアップ）する。
【００２１】
次に、本発明の測定データの送受信に用いられるデータフォーマットの１例を図３を用いて説明する。
図３(a)は、生体信号測定装置１の送受信手段１ｆから受信装置２に送信されるデータパケットのパケットフォーマットである。
該パケットフォーマットは、２バイトのフレームコントロール（FC）、２バイトのデータ長さ（Length）、２バイトの型(type)、２バイトのシーケンス番号（SN）、４バイトの送信先無線ＩＤ（DstID）、４バイトの送信元ＩＤ（(SreID)、１５３６〜５１２バイトのデータ（Payload）及び４バイトのフレームチェックシーケンス（FCS）からなる。
【００２２】
また、図（ｂ）の受信装置２から生体信号測定装置１へ送信されるACKのフォーマットは、２バイトのフレームコントロール(FC)、２バイトのデータ長さ（Length）、２バイトの型(type)、２バイトのシーケンス番号（SN）、４バイトの送信先無線ＩＤ（DstID）、４バイトの送信元ＩＤ（(SreID)及び４バイトのフレームチェックシーケンス（FCS）からなる。
【００２３】
本発明の生体信号データの送受信システムは、上述の如く無線回線３の混信や干渉等の電波障害が発生して正しいデータが受信できない場合や、生体信号測定装置を携帯した患者が電波の届かない場所に移動した場合にも、正確な測定データが途切れることなく受信できるので、何時病的兆候が発現するかわからない「てんかんモニタリング」や「睡眠ＰＳＧ（ポリソモノグラフ）検査」に適用すると有効である。
【００２４】
また、脳波測定において、病的兆候が発現したときのデータの取りこぼしを起こさないことによって、より精度の高い解析及び診断が可能となり、てんかんや異常脳波等の発生位置の発見と治療に有用である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
請求項１〜７に記載の生体信号データの送受信システム、それに使用する生体信号測定装置及び生体信号データの送受信方法によって、無線回線の混信や干渉等の電波障害が発生して正しいデータが受信できない場合や、生体信号測定装置を携帯した患者が電波の届かない場所に移動した場合にも、正確な測定データが途切れることなく受信できるので産業上の利用可能性は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の生体信号データの送受信システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の生体信号測定装置の送受信手段の動作の流れを示す図である。
【図３】本発明の測定データの送受信に用いられるデータフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    生体信号測定装置
１ａ  測定手段
１ｂ  Ａ／Ｄコンバータ
１ｃ  ＣＰＵ
１ｄ  メモリ
１ｅ  タイマ
１ｆ  送受信手段
１ｇ  ＣＲＣ付与手段
２    受信装置
２ａ  送受信手段
２ｂ  ＣＰＵ
２ｃ  メモリ
２ｄ  ＡＣＫ送信手段
２ｅ  ＣＲＣ検証手段
【図１】
2005152401.tif 000003
【図２】
2005152401.tif 000004
【図３】
2005152401.tif 000005