(57)【要約】      （修正有）【課題】  カメラ付きヘルメットのカメラが撮影した画像情報を基地局に通信する情報通信システムにおいて、カメラ付きヘルメットと携帯可能なセンサユニットとを融合させることで、融通性や展開性で優れた情報通信システムを提供する。【解決手段】  作業者が作業現場において広範囲に分散配置させた多数のボール型センサユニット１０からの各センサ検出情報は、ボール型センサユニット１０同士或いはカメラ付きヘルメット２の通信機能が中継しながら、基地局５に送信される。カメラ付ヘルメット２は作業者が被るものであるから、作業現場において作業者と共に基地局５との間で通信が確保される範囲内で移動可能である。ボール型センサユニット１０は、転がすことで、作業者が立ち入り難い場所でも投入可能である。ボール型センサユニット１０は、外形色によって種類を識別可能にすることが好ましい。【選択図】図１
2007072802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ付きヘルメットのカメラが撮影した画像情報を前記カメラ付きヘルメットに備わる通信機能を介して基地局に通信する情報通信システムにおいて、携帯可能なセンサユニットが検出したセンサ検出情報を、無線ＰＡＮ技術であるＺｉｇＢｅｅを利用することで、前記カメラ付きヘルメットを通じて前記基地局に送信することを特徴とする情報通信システム。
【請求項２】
前記カメラ付きヘルメットに複数の前記センサユニットがツリー状に連携しており、前記センサユニットが検出した前記センサ検出情報がツリー上流に配置されている前記センサユニットを中継して前記カメラ付きヘルメットに通信されることを特徴とする請求項１に記載の情報通信システム。
【請求項３】
前記画像情報又は前記センサ検出情報を、前記基地局を中継してインターネット等の通信網を介して遠隔地に通信することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報通信システム。
【請求項４】
前記センサユニットは、外形が概略ボール形状をしたボール型センサユニットであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報通信システム。
【請求項５】
前記ボール型センサユニットは、充電式電池、送信部及びセンサを内部に収容するとともにアンテナと作動スイッチを有する球状本体と、前記球状本体を取り外し可能に載置する台座とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の情報通信システム。
【請求項６】
前記ボール型センサユニットは、検出対象毎に色分けされていることを特徴とする請求項４に記載の情報通信システム。
【請求項７】
前記カメラ付きヘルメットを消防士が被るヘルメットとし、前記基地局を消防自動車に搭載されているパーソナルコンピュータとし、前記センサユニットを火災現場に投入されるセンサユニットとして、消防情報通信システムに適用されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の情報通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサの検出データを、カメラ付きヘルメットを通じて通信する情報通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業現場の状況をカメラで撮影する、或いはビデオカメラで撮影・記録することが行われている。こうした撮影作業は、専門職である記録係が記録のみを行っていた。
ヘルメットは、装着者の安全のためだけではなく、安全管理者の管理や施主への安全注意義務の履行の象徴の意味がある。一方、カメラは、観察、監視、威嚇、抑止効果等があるが、基本的には録画・記録機能を奏するものである。
【０００３】
カメラの小型化・高性能化に伴ってヘルメットにカメラが装着されるようになったことにより、作業者がマイクを含めてカメラ付きヘルメットを装着しておけば、作業を行うときに意識の有無にかかわらず、また従来カメラやマイクを使用するときにはそうであったように目や手を奪われることなく、作業者の視点から作業現場の動画や静止画を撮影することが可能である。また、通信機能を備えておけば、作業者同士又は作業センタとの間で双方向に通信が可能である。作業者は現場で移動可能であるので、定点カメラと異なり撮影の死角が少なくなるという利点もある。
【０００４】
ヘルメットなどの頭部装着具に取付けられた小型カメラの撮影範囲を簡単に確認できる廉価な構成のカメラ付き頭部装着具が提案されている（特許文献１参照）。この提案によれば、カメラ付きヘルメットは、ヘルメット本体に取付けられるファインダ付き小型カメラにおけるファインダが、透明板と、透明板に形成された指標とにより構成されている。ファインダにより、撮影者は、カメラ付きヘルメットを被ったときに透明板を通して見える範囲のうち、指標によって示される範囲を常に撮影範囲として認識することができる。したがって、撮影者は、視界を遮られることなく、ファインダによって小型カメラ本体の撮影範囲の確認を簡単に行うことができる。
【０００５】
消防士のヘルメットに小型ビデオカメラを取り付けるという、簡易で低コストな手段により、消防活動にあたる消防士の目前の火災状況を、司令車において画像で把握可能とし、更にその状況を消防署の中央司令所でも把握可能にした火災現場の状況把握装置が提案されている（特許文献２参照）。この提案によれば、消防士のヘルメットに取り付けた小型ビデオカメラで消防士の視線と同じ方向が撮影される。カメラの画像信号を特定小電力のＳＳ無線（スペクトラム拡散無線通信方式）送信機で、司令車に搭載したＳＳ無線受信機に送り、画像表示装置に画像を表示する。更に、ＳＳ無線受信機で受信した画像信号を第一の携帯電話端末で、中央司令所に設置された第二の携帯電話端末へ送り、画像表示装置に画像を表示する。
【０００６】
一方、市場で入手可能なセンサユニットは、従来、一品一様のものであり、用途に応じて多種類のセンサが提供されている。無線機能を備えたセンサであれば、センサによって得られた情報を、ケーブルを通じることなく遠隔地に送信することが可能である。しかしながら、一般には、センサの設置場所は定置式であり、中継基地から無線が届く範囲内でセンサを設置する必要があり、融通性や展開性に劣る点がある。また、センサの装置の形状やセンサ部分のユニットからどのような機能を備えたセンサユニットであるのかが、一概に判断できない。
【特許文献１】特開２００３−３３７３６４号公報（段落［００１５］〜［００２０］、図１、図２）
【特許文献２】特開２００３−３３７３６４号公報（段落［００１０］〜［００００１６］、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、カメラ付きヘルメットが持つ通信機能に着目して、携帯可能なセンサユニットを組み合わせることで、センサの携帯性を最大限に発揮させて、通信システムの融通性や展開性を向上させる点で解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の目的は、カメラ付きヘルメットのカメラが撮影した画像情報をカメラ付きヘルメットに備わる通信機能を介して基地局に通信する情報通信システムにおいて、カメラ付きヘルメットと携帯可能なセンサユニットとを融合させることで、融通性や展開性で優れた情報通信システムを提供することである。
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明による情報通信システムは、カメラ付きヘルメットのカメラが撮影した画像情報をカメラ付きヘルメットに備わる通信機能を介して基地局に通信する情報通信システムにおいて、携帯可能なセンサユニットが検出したセンサ検出情報を、無線ＰＡＮ技術であるＺｉｇＢｅｅを利用することで、カメラ付きヘルメットを通じて基地局に送信することを特徴とする。
【００１０】
この情報通信システムによれば、カメラ付ヘルメットと連係して、センサユニットが検出したセンサ検出情報を基地局まで送信することができる。カメラ付ヘルメットは作業者が装着するものであるから、作業現場において作業者と共に基地局との間で通信が確保される範囲内で移動可能である。作業者は、携帯するセンサユニットを作業現場において広範囲に分散配置させることができる。ＺｉｇＢｅｅを利用することで、多数のセンサユニットを分散配置しても、センサ検出情報は、センサユニット同士或いはカメラ付きヘルメットの通信機能が中継しながら、基地局に送信可能となる。
【００１１】
この情報通信システムにおいて、カメラ付きヘルメットに複数のセンサユニットをツリー状に連携させ、各センサユニットが検出したセンサ検出情報をツリー上流に配置されているセンサユニットを中継してカメラ付きヘルメットに通信することができる。カメラ付きヘルメットが基地局との通信範囲内に存在していれば、センサユニット間及びセンサユニットとカメラ付きヘルメットとの間で通信できる限りは、基地局からの通信範囲外にあるセンサユニットからもセンサ検出情報を基地局に送信可能となり、実質的に通信距離を延ばすことができる。
【００１２】
上記の情報通信システムにおいて、画像情報又はセンサ検出情報を、基地局を中継してインターネット等の通信網を介して遠隔地に通信することができる。画像情報やセンサ検出情報が基地局にまで送信されれば、基地局を中継してインターネット等の通信網を利用して遠隔地まで現場の情報を通信することができる。
【００１３】
上記の情報通信システムにおいて、センサユニットは、外形が概略ボール形状をしたボール型センサユニットとすることができる。ボール型センサユニットは全体の形状がコンパクトであり、設置が用意である。また転がすことにより、作業者が立ち入ることが困難な場所にも送り込むことができる。
【００１４】
ボール型センサユニットを用いた上記の情報通信システムにおいて、ボール型センサユニットは、充電式電池、送信部及びセンサを内部に収容するとともにアンテナと作動スイッチを有する球状本体と、球状本体を取り外し可能に載置する台座とを備えることができる。充電式の電源を有しており、主要な要素を内部に収容しているので、コンパクトなボール形状に統一される。また、台座を有することで、ボール型センサユニットの姿勢を安定させることもできる。
【００１５】
ボール型センサユニットを用いた上記の情報通信システムにおいて、ボール型センサユニットは、検出対象毎に色分けすることができる。ボール型センサユニットにセンサ種類別に色分けすることにより、何のセンサであるのか一目瞭然で識別可能なセンサユニットが提供され、現場の作業者にとってセンサユニットの選択が簡単化される。センサユニットが検出する検出対象としては、位置、温度、振動、有毒ガス量、湿度、照度等の物理量が挙げられるが、これらは例として示すもので、これらに限定されるものではない。
【００１６】
上記各情報通信システムは、カメラ付きヘルメットを消防士が被るヘルメットとし、基地局を消防自動車に搭載されているパーソナルコンピュータとし、センサユニットを火災現場に投入されるセンサユニットとして、消防情報通信システムに適用することができる。この消防情報通信システムによれば、消防士が基地局からの通信範囲内にいれば、それよりも先の消防作業が危険と思われる火災現場には、センサユニット、特にボール型センサユニットを送り込むことで、火災現場の状況を基地局にて把握することができる。また、複数の消防士のカメラ付きヘルメットを通じての複数の画像情報及びセンサ検出情報も基地局で一括して受信可能であるので、基地局では、火災現場や消防作業現場の全体的な状況の把握も可能である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明による情報通信システムは、上記のように、カメラ付きヘルメットとボール型センサユニットとを組み合わせるという融合化を図った構成であるので、カメラ付きヘルメットのカメラで撮影された画像情報と、ボール型センサが検出したセンサ情報とを基地局まで送信することができる。また、センサ検出情報については、ＺｉｇＢｅｅネットワークを採用し、センサユニット同士がデータを中継しながら、カメラ付きヘルメットを通じて基地局まで送信することができる。
【００１８】
また、センサユニットを、充電式電池、送信部及びセンサ類を内部に収容する一体型のボール型センサユニットとしたきには、外形がコンパクトなボール形状に統一され、且つ電源に接続することで繰り返して充電使用することができ、短期間における手軽なデータ収集装置が得られる。更にまた、各種センサをシリーズ化し、センサの種類毎に樋何時形状のボール型センサユニットの色を変え、混合するセンサユニットでも色で識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面に基づいて、この発明による情報通信システムの実施例を説明する。図１はこの発明による情報通信システムを、消防活動におけるネットワーク例として、消防情報通信システムに適用したシステム構成図である。
【００２０】
図１に示す消防情報通信システム１において、火災現場で消火活動に当たる消防士が被るヘルメット２には小型のビデオカメラ３が装着されており、カメラ３は、消防士の意識の有無に関わらず、消防士の目線で火災現場の現場状況及び消火活動を撮影する。火災現場において、消防士の消火活動の指揮を取る指令者が乗る消防車（指令車）４には、移動可能な基地局（パーソナルコンピュータのゲートウェイ）５が備わっており、消防士のヘルメット２のカメラ３によって撮影された映像情報は、基地局５に送信される。ヘルメット２には、従来のヘルメットと同様に音声マイクを取り付けて、消防士の音声情報を消防士同士及び指令者との間で送信することもできる。図１には、例として、市街地火災での消防例と森林火災での消防例が、模式的に示されている。
【００２１】
指令者から各消防士への指令と消防士から指令者への報告とができるように、消防車４と消防士との間では、双方向の通信を可能とされている。即ち、消防士には、小型ビデオカメラ３で得た画像情報及び音声マイクで拾った音声情報を送信するため、ヘルメット２に又はヘルメット２とは別に、無線送信機（図示しない）を携帯している。消防車４には、ヘルメット２の通信機能から無線送信された画像情報、音声情報及び後述するセンサ検出情報を受信する基地局５と、受信した画像情報を画像として表示する液晶モニタ等の表示装置、音声情報を音に変換するスピーカ（ヘッドフォン）を搭載することができる。ヘルメット２には、カメラ３の他にセンサユニット（図示せず）を設けることもでき、検出したセンサ検出情報は、映像情報とともに基地局５に送信される。
【００２２】
作業者（消防士）は、複数のボール型センサユニット１０を携帯しており、必要な箇所にボール型センサユニット１０を設置していくことができる。ボール型センサユニット１０が検出したセンサ検出情報は、無線ＰＡＮ技術であるＺｉｇＢｅｅを利用して、カメラ付きヘルメット２の通信機能を中継して基地局５に送信される。ＺｉｇＢｅｅ（「ジグビー」と読む）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈと同種の通信技術であって、物理層のインターフェースにＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｒｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）で規格化されたＩＥＥＥ８０２．１５．４を用いて２．４ＧＨｚ帯を利用する無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術のことである。ＺｉｇＢｅｅは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈよりも低速（最高２５０Ｋｂｐｓ）であるが、伝送距離は比較的に長く（最大伝送距離は３０ｍ程度）が、省電力に優れ部品コストが低価格であって、機器に組み込み易いという特徴がある。例えば、基地局から電波の届かない広範囲の領域に設置された多数の送信器からでも、送信器の電波の届く範囲内に置かれた中継器を経る（複数の中継器を経由することも可能）ことで、コーディネータと称される１台の集約サーバにデータを送信可能である。
【００２３】
この情報通信システム１によれば、カメラ付ヘルメット２と連係して、ボール型センサユニット１０が検出したセンサ検出情報を基地局５まで送信することができる。カメラ付ヘルメット２は、消防士が装着するものであるから、火災現場において消防士と共に基地局５との間で通信が確保される範囲内で移動可能である。消防士は、携帯してきたボール型センサユニット１０を火災現場において広範囲に分散配置させることができる。ＺｉｇＢｅｅを利用することで、多数のボール型センサユニット１０を分散配置しても、センサ検出情報を他のボール型センサユニット１０、或いは一人又は複数の消防士のカメラ付きヘルメット２の通信機能が中継しながら、基地局５に送信可能である。
【００２４】
ボール型センサユニット１０は、置く、持ち運ぶ、転がす、物に取り付ける等の形態で使用できる。ボール型センサユニット１０は、外形がボールであるので、転がすことによって消防士が入り込めない場所に投入可能である。基地局５に送信された画像情報やセンサ検出情報は、インターネット６のような通信網を通じて、遠隔地にある消防署７や消防本部８でも記録を残すことができ、更には携帯電話９を通じて関連部署にも通信可能である。
【００２５】
図２は、一つの基地局（ゲートウェイ）５から延びる、カメラ付きヘルメット２及び複数のボール型センサユニット１０の通信網の一例を示す概略図である。カメラ付きヘルメット２に複数のボール型センサユニット１０をツリー状に連携させ、各ボール型センサユニット１０が検出したセンサ検出情報を、ツリー上流に配置されているボール型センサユニット１０を中継してカメラ付きヘルメットに通信することができる。カメラ付きヘルメット２が基地局５との通信範囲内に存在していれば、ボール型センサユニット１０間及びボール型センサユニット１０とカメラ付きヘルメット２との間で通信できる限りは、基地局５からの通信範囲外にあるボール型センサユニット１０からでも、センサ検出情報は基地局５に送信可能となり、実質的に通信距離を延ばすことができる。
【００２６】
各ボール型センサユニット１０は、センサの種類毎に外形色が定められている。センサの種類毎に異なる色を定めることで、何を検出するためのセンサであるのか、検出対象が何であるのかを、一瞥しただけで識別可能である。センサユニットが検出する検出対象としては、位置、温度、振動、有毒ガス量、湿度、照度等の物理量が挙げられる。作業者は、色により、ボール型センサユニット１０を識別することができ、現場での選択作業が簡素化されると共に、センサの選択誤りを無くすことができる。色による識別例としては、例えば、青色は振動センサ、黄色はガスセンサ、緑色は温度センサ、赤色は湿度センサ等とすることができるが、これは、一例であり、センサの種類の数によって色の数が変更可能であり、センサ内容との対応もこれに限ることはない。色は、全体の色としたが、どの方向から見ても一部を見ることができれば、適当な模様と組み合わせることもできる。
【００２７】
図３は、この発明である情報通信システムに用いられるボール型センサユニットの具体例を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は機能に着目して示した内部の概略図、（ｃ）はボール型センサユニットのための充電器を示す図である。図３（ａ）の外観図に示すように、ボール型センサユニット１０は、全体として球形を呈している球状本体１１を備えており、その頂部にスイッチ１２を、球状本体１１の表面上にスイッチ１２がオンのときに点灯するＬＥＤ１３を、そして下部には球状本体１１を取り外し可能に載置する台座１４を備えている。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、ボール型センサユニット１０は、外部との通信用のアンテナ１５と、アンテナ１５につながる送信部１６、検出機能を奏する各種センサ１７、及び充電式の電源部１８を備えている。充電式の電源を有しており、主要な要素を内部に収容しているので、コンパクトなボール形状に統一される。また、台座１４を有することで、ボール型センサユニット１０の設置姿勢を安定させることもできる。更に、図示しないが、カメラを備えることもできる。この場合、転がす態様で使用されるのではなく、別の物の上に置く、或いは取り付けるという態様、即ち、定点カメラとして使用される。図３（ｃ）に示すように、電源部１８を充電する充電器２０は、コンセント等に繋いで電源供給を受けるためのプラグ２１及び接続コード２２と、内部で接続コード２２に接続された端子２３を備えている。ボール型センサユニット１０が充電器２０に載置されると、端子２３が自動的に電源部１８に接続されて充電が開始される。
【００２９】
上記のとおり、ボール型センサユニット１０は、転がす、置く、等の態様で使用することができ、所定の設置に限られるという面倒なことが一切ない。データを少しの間だけ取得する、といった手軽な使用例もある。基地局５に対して作業者のヘルメット２が通信可能な範囲内にあれば、ヘルメット２の通信機能とボール型センサユニット１０が通信可能である限り、数珠つなぎの態様で、データを中継送信できるため、実質的に通信距離を長くすることも可能である。なお、上記の例では、作業現場として火災現場を挙げたが、これは一例であって、種々の土木・建設工事現場、トンネルの掘削工事現場のみならず、地震等に起因した災害現場等の場合にも適用可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明による情報通信システムを、消防活動におけるネットワーク例として、消防情報通信システムに適用したシステム構成図。
【図２】図１に示すシステムに用いられるボール型センサユニットとカメラ付きヘルメットの連係の一例を示す図。
【図３】図１に示すシステムに用いられるボール型センサユニットの具体例を示す概念図。
【符号の説明】
【００３１】
１  消防情報通信システム
２  カメラ付きヘルメット
３  カメラ
４  消防車（指令車）
５  基地局
６  インターネット
７  消防署
８  消防本部
９  携帯電話
１０  ボール型センサユニット
１１  本体
１２  スイッチ
１３  ＬＥＤ
１４  台座
１５  アンテナ
１６  送信部
１７  各種センサ
１８  充電式の電源部
２０  充電器
２１  プラグ
２２  接続コード
２３  端子
【図１】
2007072802.tif 000003
【図２】
2007072802.tif 000004
【図３】
2007072802.tif 000005