JP2005309744A - センサー制御システム及び汎用入出力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサー制御システムにおいて開いたセンサー系を構成すること及び融通性、対応性のあるセンサー制御システムを構成すること。
【解決手段】センサーと制御装置との間に、両者の間で入出力制御を行う入出力制御手段を設け、この入出力制御手段に汎用性を持たせることによって、制御装置からセンサー側への設定やセンサー側から入出力制御手段への検出出力の送信を、センサーの形態に依存することなく行う開いたセンサー系を構成する。センサー制御システム１は、センサーを含むセンサモジュール２と、汎用制御装置４と、センサモジュール２と汎用制御装置４との間において入出力制御を行う汎用入出力制御装置３とを備えた構成とする。汎用入出力制御装置３は、センサモジュール２の検出出力あるいはそのセンサ情報を入力して汎用制御装置４に出力し、汎用制御装置４の制御出力によりセンサモジュール２あるいは汎用入出力制御装置３を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、センサーの制御及びデータ収集を行うセンサー制御システムに関する。

健康管理や警備監視の遠隔地で行うために、配置した各種センサーで検出した検出信号を遠隔地で収集し監視する監視システムが知られている。

図１０は、従来の監視システムの形態例を説明するための概略図である。図１０（ａ），（ｂ）に示す形態は、センサーａ又はセンサーｂに対して専用の管理装置Ａあるいは管理装置Ｂを用意する形態であり、専用管理装置Ａはセンサーａで検出した検出信号を収集するほかセンサーａの設定等の制御を行い、また、専用管理装置Ｂはセンサーｂで検出した検出信号を収集するほかセンサーｂの設定等の制御を行う。なお、図１０（ｂ）は、センサーと簡素装置との間を通信アダプタを介して接続する構成を示している。

各管理装置Ａ，Ｂは、センサーａあるいはセンサーｂの動作形態や信号形態に合うようにそれぞれ構成され、各センサーの形態に合わせた専用装置として構成される。

また、図１０（ｃ）に示す形態は、管理装置ＣとしてＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の汎用の処理装置を用いた構成例を示している。汎用の処理装置は、そのままの構成ではセンサーｃの動作形態や信号形態に対応していないため、これらに対応する制御部を汎用処理装置内に組み込む必要がある。

センサーと管理装置は、図１０（ａ）〜（ｃ）中の破線で囲まれるようにセンサー毎に定まる閉じたセンサー系を構成している。この閉じたセンサー系と外部の上位管理システムとをつなぐ場合には、これらセンサー系に対応した通信機構を用意する必要がある。

このような、センサー毎に対応したセンサコントローラを設ける例として、例えば特許文献１，２等がある。
特開２００４−１０２６２４号公報 特開２００３−１３５４１０号公報

上記したように、従来のセンサー制御システムは、センサーとそのセンサーに対応して形成された専用の管理装置とからなり、そのセンサーに固有の閉じたセンサー系を構成している。

ここで、閉じたセンサー系は必ずしも一つのセンサーに対して一つの管理装置を構成するに限らず、複数のセンサーに対して管理装置を構成することができるが、対象となる個々のセンサーに対応した管理装置を構成する必要がある点では共通しており、共通の管理装置で各センサーの仕様に対応することはできない。

このことは、従来のセンサー系はセンサーに依存した閉じた系であることを意味している。このような各センサーに固有の閉じたセンサー系では、各センサーに対応した専用の管理装置を構成したり、汎用処理装置を用いる場合であっても各センサーに対応した専用の制御部を用意する必要がある。そのため、新たなセンサーの既存システムへの適用や既存のセンサーの機能の変更や、既存のセンサー系間の連携等、システムに何らかの変更を要する場合には、新たにシステム設計を行う必要がある。

そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、センサー制御システムにおいて開いたセンサー系を構成することを目的とし、また、融通性、対応性のあるセンサー制御システムを構成することを目的とする。

本発明は、センサーと制御装置との間に、両者の間において入出力制御を行う入出力制御手段を設け、この入出力制御手段に汎用性を持たせることによって、制御装置からセンサー側への設定やセンサー側から入出力制御手段への検出出力の送信を、センサーの形態に依存することなく行うことができる開いたセンサー系を構成することができる。

本発明のセンサー制御システムは、センサーを含むセンサモジュールと、汎用制御装置と、センサモジュールと汎用制御装置との間において入出力制御を行う汎用入出力制御装置とを備えた構成とする。

汎用入出力制御装置は、センサモジュール及び／又は汎用制御装置を制御する他、センサモジュールの検出出力を入力し、入力した検出出力及び／又はこの検出出力に基づくセンサ情報を汎用制御装置に選択的に出力する。

汎用入出力制御装置は、センサモジュールを直接制御する制御形態のほか、汎用制御装置を制御する制御形態とすることができる。

汎用入出力制御装置によるセンサモジュールを制御する制御形態は、汎用制御装置の制御出力を汎用入出力制御装置を介してセンサモジュールに送り、センサモジュールを直接に制御して、センサの選択、タイミング調整、検出動作等を行う。

この制御形態において、汎用入出力制御装置は、センサモジュールから検出出力を受け取り、受け取った検出出力を汎用入出力制御装置に送る他、この検出出力に基づいて形成した形成情報を汎用制御装置に送る。

一方、汎用入出力制御装置による汎用制御装置を制御する形態では、汎用制御装置の制御出力により汎用入出力制御装置を制御する。汎用入出力制御装置は、汎用制御装置の制御を受けて、センサの選択、タイミング調整、検出動作、検出出力や検出出力から得られるセンサ情報の蓄積等の各種制御を行う。

この制御形態において、汎用入出力制御装置は、センサモジュールから検出出力を受け取り、受け取った検出出力やこの検出出力に基づいて形成したセンサ情報、あるいは蓄積しておいたセンサ情報を汎用入出力制御装置に送る。

ここで、センサ情報は、センサーからの検出信号そのものではなく、センサーが検出する情報であり、特定の信号形態やデータ形式に限定されるものではない。

したがって、本発明は、各センサモジュールを汎用入出力制御装置を中継して直接制御する他、汎用入出力制御装置を制御することによって各センサモジュールを制御する。

また、本発明は、各センサモジュールから得られるセンサ情報を、汎用入出力制御装置を中継してセンサモジュールから直接取得する他、汎用入出力制御装置に蓄積されるセンサ情報を取得する。この場合、汎用入出力制御装置はバッファ手段として作用する。

汎用入出力制御装置と汎用制御装置との間、及び汎用入出力制御装置とセンサモジュールとの間は、汎用入出力制御装置と接続される汎用制御装置やセンサモジュールの種類や形態に依存することなく、共通のインタフェースで接続することができる。そのため、使用されるセンサモジュールが変更されたり、新たなセンサモジュールが接続された場合であっても、制御装置のハード構成を再設計することなく、単に汎用入出力制御装置内において各センサーに対応したアプリケーションソフトを変更あるいは追加することで対応することができる。

本発明の汎用入出力制御装置は、センサモジュールと接続するセンサモジュール用インタフェースと、汎用制御装置と接続する汎用制御装置用インタフェースと、汎用制御装置用インタフェースと接続する汎用制御装置からの選択信号に基づいて、センサモジュール用インタフェースに接続されるセンサモジュールを選択する選択機能とを備える。

本発明の汎用制御装置は、汎用入出力制御装置の選択機能で選択したセンサモジュールについて、センサモジュールを直接制御したり、センサモジュールから検出出力あるいは検出出力に基づくセンサ情報を取得する他、汎用入出力制御装置を制御したり、汎用入出力制御装置に蓄積するセンサ情報を取得する。

本発明のセンサモジュールは、無線センサモジュールや有線センサモジュール等の無線や有線による通信形態を用いることができる。汎用入出力制御装置は、センサモジュール用インタフェースを備え、無線ＬＡＮインタフェースや有線ＬＡＮインタフェース等のセンサモジュールの通信形態に対応することができる。

有線センサモジュールは、コネクタ仕様や信号仕様等を共通とする共通コネクタを備え、この共通コネクタを介して汎用入出力制御装置に検出出力を送る他、汎用入出力制御装置から制御出力を受けることができる。

また、無線センサモジュールは、送信用無線部と受信用赤外通信部を備え、送信用無線部によって汎用入出力制御装置に検出出力を送信し、受信用赤外通信部によって汎用入出力制御装置から制御出力を受信する。

一方、汎用入出力制御装置は、汎用制御装置と接続する汎用制御装置用インタフェースを備え、この汎用制御装置インタフェースは、無線ＬＡＮインタフェース、有線ＬＡＮインタフェース、通信網インタフェースの少なくも何れか一つとすることができ、例えば、ＵＣＢ、Ｉ１３９４、ＲＳ２３２Ｃ等がある。

また、通信網インタフェースとしてＰＨＳ（パーソナル・ハンディホーン・システム）や携帯端末網を利用することができる。ここで、ＰＨＳは屋外通信を前提とするデータ通信モードと、屋内利用を前提とするプライベートモードがある。ＰＨＳを汎用インタフェースとして利用することにより、汎用入出力制御装置は、汎用制御装置からの指示あるいは予めの設定により、屋外あるいは屋内のＰＨＳ端末にデータを送信することができる。このＰＨＳの利用態様によれば、汎用制御装置に所定条件を設定しておき、汎用入出力制御装置から得られる、例えば侵入者検知等の端末監視情報に基づいて、汎用入出力制御装置にＰＨＳ端末への連絡を行わせることができる。

連絡を受けたＰＨＳ端末は、汎用制御装置を介してあるいは直接汎用入出力制御装置との間でデータの授受を行い、詳細情報を取得することができる。

汎用入出力制御装置と汎用制御装置との間の接続において、汎用入出力制御装置と汎用制御装置とは共通プロトコルを備え、これにより汎用入出力制御装置が備える汎用制御装置用インタフェースは汎用のインタフェースを構成する。

汎用制御装置は、汎用入出力制御装置を介して接続されるセンサーに対応したアプリケーション及びドライバを備える。これによって、汎用制御装置や汎用入出力制御装置のハードウェアを設計変更することなく、ソフトウェアの作成あるいは変更によって新たなセンサーに対応することができる。

汎用入出力制御装置は、センサモジュールと接続するセンサモジュール用インタフェースと、汎用制御装置と接続する汎用制御装置用インタフェースと、センサモジュール用インタフェースに接続されるセンサモジュールを選択する選択機能とを備えた構成とし、選択機能は、汎用制御装置用インタフェースに接続される汎用制御装置からの選択信号に基づいて、センサモジュール用インタフェースに接続されるセンサモジュールを選択する。

これにより、汎用制御装置側から複数のセンサモジュールの中から特定のセンサモジュールを選択し、特定のセンサーを制御するほか、特定のセンサーから検出信号を取得することができる。

本発明のセンサー制御システムは、任意のセンサーの接続を許容する開いたセンサー制御系（オープンアーキテクチャ）を構成するものであり、センサーや制御装置に依存することなく適用さえることができる。

また、本発明の汎用入出力制御装置を用いることにより本発明のセンサー制御システムを構成することができる。

以上説明したように、本発明によれば、センサー制御システムにおいて開いたセンサー系を構成することができる。また、融通性及び対応性のあるセンサー制御システムを構成することができ、接続されるセンサーの設定変更や、センサーの増減を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明のセンサー制御システムの概要を説明するための概略図である。図１において、本発明のセンサー制御システム１は、各種センサーを含むセンサモジュール２（センサモジュールＡ、センサモジュールＢ，センサモジュールＣ，…）と、センサーの検出信号を受ける他にセンサーの制御を行う汎用制御装置４と、センサモジュール２と汎用制御装置４との間において、検出信号及び制御信号の入出力を行う汎用入出力制御装置３とを備える。

センサモジュール２が備えるセンサーは、使用目的に応じて種々のセンサーとすることができる。例えば、健康管理や看護管理等に適用する場合には、室温や体温や布団内温度等を測定する温度センサー、室内湿度や布団内湿度等の湿度を測定する湿度センサー、室内の照度を測定する照度センサー、寝返りを検知する圧力センサー、血圧や脈拍を測定する血圧／脈拍センサー、開閉手段の開閉状態を検出する開閉センサー等がある。また、センサモジュール２には、センサーの他に、センサーの各種設定やオン／オフの制御を行う制御出力手段を備えることもできる。また、インターホーン等の入出力手段を備えることもできる。

汎用制御装置４は、前記したセンサモジュール２のセンサーが検出した検出信号を受信する他、センサモジュール２に制御信号を送信して各種設定や制御を行う。汎用制御装置４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の汎用の処理装置を用いることができ、各センサーに対応したアプリケーション（アプリケーションＡ〜アプリケーションＮ）やドライバ（ドライバＡ〜ドライバＮ）を用意することによって、種々のセンサモジュール２に対して共通の汎用制御装置４を用いることができる。

本発明のセンサー制御システム１は、種々のセンサモジュール２と共通の汎用制御装置４とを接続し、検出信号と制御信号の入出力をハードウェアの設計変更を伴うことなく行うために、センサモジュール２と汎用制御装置４との間に汎用入出力制御装置３を設ける。

汎用入出力制御装置３は、センサモジュール２との間で汎用のインタフェースを形成するセンサモジュールインタフェース３Ａを備え、汎用入出力制御装置４との間で汎用のインタフェースを形成する汎用制御装置用インタフェース３Ｂを備える。センサモジュールインタフェース３Ａと汎用制御装置用インタフェース３Ｂとの間は、ＣＰＵ３Ｄで接続される選択機能３Ｃにより接続される。この選択機能３Ｃによって、汎用制御装置４は、汎用入出力制御装置３を介してセンサモジュール用インタフェース３Ａに接続されるセンサモジュールＡ〜センサモジュールＮから任意のセンサモジュールを選択し、選択したセンサモジュール２のセンサーで検出された検出出力を取得するほか、選択したセンサモジュールを制御することができる。なお、検出出力は、センサーの検出信号のほか、検出信号を加工した信号形態あるいはデータのセンサ情報とすることもできる。

また、汎用制御装置４は、汎用入出力制御装置３を介してセンサモジュール２を直接制御したり、センサモジュール２から検出出力を取得するほか、汎用入出力制御装置３を制御することによってセンサモジュール２を制御したり、汎用入出力制御装置３に蓄積されているセンサ情報を取得することができる。

なお、センサモジュールの制御はセンサー自体の制御に限らず、例えば、センサーのオン／オフ制御、センサーの設定、音声出力等、センサモジュールが持つ機能全般の制御を含むものである。

センサモジュール用インタフェース３Ａは、無線や有線等の通信形態に応じて共通の仕様に沿って形成されたインタフェースを備え、同じく共通の仕様で形成されたインタフェースを持つセンサモジュール２との間で接続が行われる。両インタフェースは、物理的あるいは信号形態において共通の仕様で形成されているため、良好な汎用性を備えることができる。

また、汎用制御装置用インタフェース３Ｂにおいても、無線や有線等の通信形態に応じて共通の仕様に沿って形成されたインタフェースを備え、同じく共通の仕様で形成されたインタフェースを持つ汎用入出力制御装置４との間で接続が行われる。両インタフェースは、物理的あるいは信号形態において共通の仕様で形成されているため、良好な汎用性を備えることができる。

したがって、本発明のセンサー制御信号は、センサモジュール２と汎用制御装置４との間を汎用入出力制御装置３を介して接続することによって、汎用性のある開かれたセンサー系を構成することができる。

以下、図２を用いて汎用入出力制御装置の概略構成を説明し、図３，４を用いてセンサモジュールの概略構成を説明する。なお、図３は有線センサモジュールの概略構成を示し、図４は無線センサモジュールの概略構成を示している。

図２において、汎用入出力制御装置３は、センサモジュール用インタフェース３Ａとして、有線センサインタフェース３Ａ１と無線センサインタフェース３Ａ２とを備える。

有線センサインタフェース３Ａ１は有線により有線センサモジュール２Ａ〜２Ｃと接続する。有線センサインタフェース３Ａ１は複数個のコネクタ口を持つことができ、このコネクタをセンサー種別に依存しない共通形式のコネクタとすることにより、種々の組み合わせのセンサモジュールを接続することができる。

また、無線センサインタフェース３Ａ２は無線により無線センサモジュール２Ｄ〜２Ｆと接続している。無線センサモジュール２Ｄ〜２Ｆから無線センサインタフェース３Ａ２に向かう上りでは、微弱な無線信号による自立通信によって検出信号等の情報が送られる。この微弱無線による自立通信によれば、設置の自由度を高いという利点があるほか、送信時以外はスリープ状態とすることによって電池での長期間の駆動が可能であり、消費電力の点でも有利である。

一方、無線センサインタフェース３Ａ２から無線センサモジュール２Ｄ〜２Ｆに向かう下りでは、赤外線近接通信により設定等の制御信号が送られる。また、無線センサインタフェースによれば、複数個の無線センサモジュールを管理することができるという利点がある。

また、汎用入出力制御装置３は、汎用制御装置用インタフェース３Ｂとして、有線ＬＡＮインタフェース３Ｂ１と、無線ＬＡＮインタフェース３Ｂ２と、ＰＨＳ／携帯用インタフェース３Ｂ３を備える。有線ＬＡＮインタフェース３Ｂ１はＨＵＢを経た後、各種モデムを介して汎用制御装置に接続され、無線ＬＡＮインタフェース３Ｂ２はＷＬＡＮ−ＡＰを通過した後、各種モデムを介して汎用制御装置に接続され、ＰＨＳ／携帯用インタフェース３Ｂ３は各キャリアの基地局を介して汎用制御装置に接続される。汎用制御装置は、例えば集中管理センタ等に設置することができる。モデムは、例えば、ＡＤＳＬ、ＣＡＴＶ、光ケーブル等を用いることができる。

次に、有線センサモジュール２Ａ〜２Ｃの概略構成について説明する。なお、ここでは、図３中の有線センサモジュール２Ａを例として説明する。有線センサモジュール２Ａは、温度センサーや湿度センサー等のセンサーＡ（２ａ）を備える。なお、図では一つのセンサモジュールは一つのセンサーを備える構成を示しているが、複数のセンサーを備える構成とすることもできる。

センサーＡ（２ａ）で検出された検出信号は、センサ情報共通化ドライバ２ｂによって、センサーの種類に依存しない共通化された信号形態に変換され、共通コネクタ２ｃから汎用入出力制御装置３に出力される。

また、共通コネクタ２ｃには、汎用入出力制御装置３から制御信号が入力される。入力された制御信号は、出力ドライバ２ｄを介して制御出力手段２ｅに出力される。制御出力手段２ｅは、制御信号により制御あるいは駆動される手段全般を含み、例えば、センサーの設定、センサーのオン／オフ制御等の制御動作他、スピーカ等に音声出力するようにしてもよい。

共通コネクタ２ｃはセンサーの種類に依存しない共通仕様とし、また、この共通コネクタ２ｃに接続される接続線は任意とすることができるが、例えば、６線４芯の電話線を流用することができる。図３では、４芯に情報，＋５Ｖ，ＧＮＤ，Ｄoutの各信号を割り当てた例を示しているが、この例に限られるものではない。

次に、無線センサモジュール２Ｄ〜２Ｅの概略構成について説明する。なお、ここでは、図４中の無線センサモジュール２Ｄを例として説明する。無線センサモジュール２Ｄは、センサーＤ１（２ｆ），センサーＤ２（２ｇ）を備える。なお、図では一つのセンサモジュールは二つのセンサーを備える構成を示しているが、無線センサモジュール２Ｄは無線プロトコルにより接続されるため、複数のセンサーを備える構成とすることができる。センサー２ｆ，２ｇ及び制御回路２ｈは自律発信とすることにより、発信時以外の消費電力を削減することができ、小型の電池２ｋによって長期間運用させることができる。

センサーＤ１，Ｄ２（２ｆ，２ｇ）で検出された検出信号は、制御回路２ｈによって送信信号に変換され微弱無線回路２ｉから送信される。この微弱無線送信では、前記したように、センサモジュール単体で送信すべきタイミングを判断するパッシブ型とし、送信時以外はスリープ状態としているため、小型電池２ｋで長期間運用させることができる。また、無線プロトコルを用いることにより、センサモジュールに実装するセンサーの種類に依存しない構成とすることができる。

汎用入出力制御装置３からの制御信号は、赤外通信回路２ｊによって受信される。入力された制御信号は、制御回路２ｈを介してＩＤや動作設定などの設定動作に用いられる。なお、通常運用時には、物理的に接続を切断することにより、消費電力を削減させることができる。

次に、汎用入出力制御装置３のより詳細な構成例について図５を用いて説明する。

汎用入出力制御装置３は、汎用制御装置側と接続するボード部分３０とセンサモジュール側と接続するボード部分３１の二つのボード部分を備える。なお、ボード部分３０とボード部分３１とは、ＰＣ１０４バス等のバスを介して接続する構成とするほか、共通のボード上に形成して実体的には同一のボード構成としてもよい。

汎用制御装置側と接続するボード部分３０には、有線ＬＡＮインタフェース３Ｂ１として例えばEtherコネクタ３ｉ、無線ＬＡＮインタフェース３Ｂ２として例えばUSBコネクタ３ｊ、ＰＨＳ／携帯用インタフェース３Ｂ３としてＰＨＳ／携帯アダプタ３ｋ、インターホーン等と接続するためのMIC/SP（マイク／スピーカ）コネクタ３ｌ等のコネクタやアダプタが設けられるほか、メモリ３ｍ（例えば、ＣＦメモリ）が設けられ、ＣＰＵ３ｎにより入出力制御が行われる。

一方、センサモジュール側と接続するボード部分３１には、有線センサモジュール２Ａ〜２Ｃと接続する有線インタフェース３Ａ１としてコネクタ３ａ、無線センサモジュール２Ｄ〜２Ｆと接続する無線インタフェース３Ａ２として微弱無線回路３ｇ及び赤外発光素子３ｈ、３線接続するためのコネクタが設けられる。

有線センサモジュール２Ａ〜２Ｃとの間の入出力は、コネクタ３ａを介して行われる。コネクタ３ａは複数個設けられ、複数個の有線センサモジュールと接続可能としている。入力した複数の検出信号は、マルチプレクサ３ｂを介してＡ／Ｄ変換回路３ｃによってデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は、制御ロジック３ｉから前記した各インタフェースを介して汎用制御装置４に送られる。

また、各インタフェースを介して汎用制御装置４から送られた制御信号は、制御ロジック３ｉから出力レジスタ３ｄを介してドライバ３ｅに送られ、コネクタ３ａから目的とする有線センサモジュール２に出力される。

このとき、制御ロジック３ｉは選択機能により、目的とする有線センサモジュール２が接続されているコネクタ３ａに制御信号を送るように、出力レジスタに出力する。

無線センサモジュール２Ｄ〜２Ｆとの間の入出力は、入力は微弱無線回路３ｆを介して行われ、出力は赤外発光素子３ｇを介して行われる。入力した検出信号は、微弱無線回路３ｆを介して制御ロジック３ｈから前記した各インタフェースを介して汎用制御装置４に送られる。

また、各インタフェースを介して汎用制御装置４から送られた制御信号は、制御ロジック３ｉから赤外発光素子３ｈに送られ、目的とする無線センサモジュール２に出力される。

このとき、制御ロジック３ｉは無線プロトコルに従って選択機能により目的とする無線センサモジュール２に対して制御信号を送る。

本発明のセンサー制御システムは、汎用入出力制御装置と汎用制御装置との間の接続において、有線の固定通信施設（固定インフラ）を利用する形態や、無線通信施設（無線インフラ）を利用する形態を利用することができる。

図６は、有線の固定通信施設（固定インフラ）を利用する形態を説明するための概略図である。図６では、宅側に設置した汎用入出力制御装置３から集中管理センタ１０への接続をＡＤＳＬやＣＡＴＶや光ケーブル等の固定通信施設を利用して接続する。

宅内に設置される有線センサモジュールや無線センサモジュールは、有線接続あるいは微弱無線接続によって汎用入出力制御装置３に接続され、汎用入出力制御装置３は有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮによりＨＵＢ／ＷＬＡＮ−ＡＰ６に接続される。ＨＵＢ／ＷＬＡＮ−ＡＰ６は有線接続によりモデム７に接続される。

モデム７は、ＡＤＳＬ／ＣＡＴＶモデム、光コンバータ、ダイヤルアップモデム等があり、ＡＤＳＬやＣＡＴＶや光ケーブル等の固定通信施設に対応したモデムを用いて、インターネット網９に接続される。インターネット網９には、集中管理センタ１０内にモデム１１を介して汎用制御装置としての管理用パソコン１２が接続される。

これにより、各種センサーは、汎用入出力制御装置３及び固定通信施設を介して汎用制御装置（管理用パソコン１２）に接続される。

なお、図６の構成において、ＨＵＢ／ＷＬＡＮ−ＡＰ６に携帯端末あるいはノートＰＣ等の端末機器（図示していない）を接続することができ、この端末機器により、各種センサーの検出出力や、汎用制御装置からの制御や指示を表示することができる。

図７は、無線通信施設（無線インフラ）を利用する形態を説明するための概略図である。図７では、宅側に設置した汎用入出力制御装置３から集中管理センタ１０への接続をＰＨＳや携帯基地局等の無線通信施設を利用して接続する。

宅内に設置される有線センサモジュールや無線センサモジュールは、有線接続あるいは微弱無線接続によって汎用入出力制御装置３に接続され、汎用入出力制御装置３はＰＨＳ／携帯モジュール５を介してＰＨＳ／携帯基地局８に接続される。ＰＨＳ／携帯基地局８は、パケット通信網等の無線通信施設及びインターネット網９に接続される。インターネット網９には、集中管理センタ１０内にモデム１１を介して汎用制御装置としての管理用パソコン１２が接続される。

これにより、各種センサーは、汎用入出力制御装置３及び無線通信施設を介して汎用制御装置（管理用パソコン１２）に接続される。

本発明のセンサー制御システムは、種々の運用形態により利用することができる。以下、運用形態例を図８，９を用いて説明する。

図８（ａ）は固定通信網を利用した遠隔監視の運用例を示し、図８（ｂ）は無線通信網を利用した遠隔監視の運用例を示している。

図８に示す遠隔監視運用では、集中管理センタ側の汎用制御装置４とユーザー側の汎用入出力制御装置３とは常時あるいは必要に応じて接続を行い、汎用入出力制御装置３は汎用制御装置４にセンサー出力等の情報を出力し、汎用制御装置４は汎用入出力制御装置３に対して各種設定や行うほか、必要に応じて音声通信を行うこともできる。

図９は宅内での運用例であり、図９（ａ）は自己管理運用例を示し、図９（ｂ）は訪問看護の運用例を示している。

図９（ａ）の運用例では、宅内に設置したＰＣをＨＵＢ／ＡＰを介して汎用入出力制御装置と接続し、センサー出力や経時変化をＰＣ側に表示したり、ＰＣ側からセンサー側の設定を行う。これによれば、健康状態を宅内のＰＣで自己管理することができる。

図９（ｂ）の運用例では、宅内において、携帯端末をＨＵＢ／ＡＰを介して汎用入出力制御装置と接続し、センサー出力をＰＣ側に表示したり、ＰＣからセンサー側の設定を行う。これによれば、汎用入出力制御装置に記憶しておいた過去の経時変化を表示し、訪問看護等において健康状態の変化の参照に利用することができる。

本発明は、前記実施形態で説明した健康管理や看護管理に適用するほか、種々のセンサーを利用した遠隔監視に適用することができる。

本発明のセンサー制御システムの概要を説明するための概略図である。 本発明の汎用入出力制御装置の概略構成を説明するための概略図である。 本発明の有線センサモジュールの概略構成を説明するための概略図である。 本発明の無線センサモジュールの概略構成を説明するための概略図である。 本発明の汎用入出力制御装置の構成例を説明するための概略図である。 有線の固定通信施設（固定インフラ）を利用する形態を説明するための概略図である。 無線通信施設（無線インフラ）を利用する形態を説明するための概略図である。 本発明のセンサー制御システムの運用形態を説明するための図である。 本発明のセンサー制御システムの運用形態を説明するための図である。 従来の監視システムの形態例を説明するための概略図である

符号の説明

１…センサー制御システム
２…センサモジュール
２Ａ〜２Ｃ…有線センサモジュール
２Ｄ〜２Ｆ…無線センサモジュール
２ａ２ｆ，２ｇ…センサー
２ｂ…センサ情報共通化ドライバ
２ｃ…共通コネクタ
２ｄ…ドライバ
２ｅ…制御出力手段
２ｈ…制御回路
２ｉ…微弱無線回路
２ｊ…赤外通信回路
２ｋ…電源
３…汎用入出力制御装置
３Ａ…センサモジュール用インタフェース
３Ａ１…有線センサインタフェース
３Ａ２…無線センサインタフェース
３Ｂ…汎用入出力制御装置用インタフェース
３Ｂ１…有線ＬＡＮインタフェース
３Ｂ２…無線ＬＡＮインタフェース
３Ｂ３…ＰＨＳ／携帯インタフェース
３Ｂ４…インターホーン
３Ｃ…選択機能
３ａ…コネクタ
３ｂ…マルチプレクサ
３ｃ…Ａ／Ｄ変換回路
３ｄ…出力ドライバ
３ｅ…ドライバ
３ｆ…微弱無線回路
３ｇ…赤外発光素子
３ｈ…制御ロジック
３ｉ…Etherコネクタ
３ｊ…USBコネクタ
３ｋ…ＰＨＳ／携帯アダプタ
３ｌ…ＭＩＣ／ＳＰ
３ｍ…メモリ
３ｎ…ＣＰＵ
４…汎用制御装置
５…ＰＨＳ／携帯モジュール
６…ＨＵＢ／ＷＬＡＮ−ＡＰ
７，１１…モデム
８…ＰＨＳ／携帯基地局
９…インターネット網
１０…集中管理センタ
１２…管理用パソコン
３０…ＣＰＵボード
３１…拡張ボード

Claims (12)

1. センサーを含むセンサモジュールと、汎用制御装置と、前記センサモジュールと前記汎用制御装置との間の入出力制御を行う汎用入出力制御装置とを備え、
   前記汎用入出力制御装置は、前記汎用制御装置の制御出力を入力して当該制御出力に基づいて前記センサモジュール及び／又は汎用制御装置を制御し、前記センサモジュールの検出出力を入力し、当該検出出力及び／又は当該検出出力に基づくセンサ情報を前記汎用制御装置に選択的に出力することを特徴とする、センサー制御システム。
2. 前記汎用入出力制御装置は、
   前記センサモジュールと接続するセンサモジュール用インタフェースと、
   前記汎用制御装置と接続する汎用制御装置用インタフェースと、
   前記汎用制御装置用インタフェースと接続する汎用制御装置からの選択信号に基づいて、前記センサモジュール用インタフェースに接続されるセンサモジュールを選択する選択機能とを備え、
   前記汎用制御装置は、前記汎用入出力制御装置を介して、当該汎用制御装置が選択するセンサモジュールから検出出力を入力し、当該センサモジュール及び／又は汎用制御装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のセンサー制御システム。
3. 前記センサモジュール用インタフェースは共通インタフェースを備えることを特徴とする請求項２に記載のセンサー制御システム。
4. 前記センサモジュールは有線センサモジュールであり、前記共通インタフェースはコネクタ仕様及び信号仕様を共通とする共通コネクタを備えることを特徴とする請求項３に記載のセンサー制御システム。
5. 前記センサモジュールは無線センサモジュールであり、前記共通インタフェースは送信用無線部と受信用赤外通信部とを備えることを特徴とする請求項３に記載のセンサー制御システム。
6. 前記汎用制御装置用インタフェースは、無線ＬＡＮインタフェース、有線ＬＡＮインタフェース、通信網インタフェースの少なくも何れか一つを備えることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載のセンサー制御システム。
7. 前記汎用入出力制御装置用インタフェースは、ＵＳＢ，Ｉ１３９４，ＲＳ２３２Ｃの少なくとも何れかの仕様を満たすことを特徴とする請求項６に記載のセンサー制御システム。
8. 前記通信網インタフェースは、ＰＨＳ（パーソナル・ハンディホン・システム）を含み、屋外及び／又は屋内の通信を行うことを特徴とする請求項６に記載のセンサー制御システム。
9. 前記汎用入出力制御装置と前記汎用制御装置とは共通プロトコルを備え、
   前記汎用入出力制御装置が備える汎用制御装置用インタフェースは汎用のインタフェースを構成することを特徴とする請求項２乃至又８の何れかに記載のセンサー制御システム。
10. 前記汎用制御装置は、前記汎用入出力制御装置を介して接続されるセンサーに対応するアプリケーション及びドライバを備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のセンサー制御システム。
11. センサーを含むセンサモジュールと汎用制御装置との間を接続し、
    前記汎用制御装置の制御出力を入力し、当該制御出力に基づいて前記センサモジュール及び／又は汎用制御装置を制御し、前記センサモジュールの検出出力を入力し、当該検出出力及び／又は当該検出出力に基づくセンサ情報を前記汎用制御装置に選択的に出力することを特徴とする、汎用入出力制御装置。
12. 前記センサモジュールと接続するセンサモジュール用インタフェースと、
    前記汎用制御装置と接続する汎用制御装置用インタフェースと、
    前記センサモジュール用インタフェースに接続されるセンサモジュールを選択する選択機能とを備え、
    前記選択機能は、前記汎用制御装置用インタフェースに接続される汎用制御装置からの選択出力に基づいて、前記センサモジュール用インタフェースに接続されるセンサモジュールを選択することを特徴とする請求項１１に記載の汎用入出力制御装置。

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