JP2006122610A

JP2006122610A - Health management system

Info

Publication number: JP2006122610A
Application number: JP2004343047A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Egawa; 元浩江川; Tetsuo Ogawa; 哲男小川; Masaharu Yanagida; 正治柳田
Original assignee: IPS KK; IPSQUARE Inc
Current assignee: IPS KK; IPSQUARE Inc
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a health management system for relieving burden on a user and allowing the user to easily manage a health condition by measuring/storing the health condition in a daily life with a vital sensor and for receiving an appropriate diagnosis service from a remote medical institution. <P>SOLUTION: The health management system comprises the vital sensor 11 for authenticating the user and measuring biological data; an agent 12 having a function of autonomously measuring the health condition of the user so as to transmit the measured result to a manager 13 and a function of allowing another sensor to simultaneously perform measurement when a certain sensor value indicates an abnormality and reporting the measured result to an integral manager 14; the manager 13 for collecting/storing the daily biological information of the user and managing/controlling the agent; and the integral manager 14 which is arranged in a remote medical institution or health management company so as to collect the biological information of the user stored in the manager 13 and to provide information for allowing a medical specialist to synthetically diagnose the health condition of the user. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ユーザーの健康状態を反映する血圧、脈拍、心電等ユーザーバイタル情報を携帯型測定器で測定し、更に室内に設置された体重計、トイレおよび風呂等に設置されたバイタルセンサで体重、体脂肪率、尿糖値、心拍数等のバイタルデータを収集して、ユーザーの在宅時に健康状態をモニタリングすることにより、遠隔の医師、医療機関あるいは健康管理サポート会社等がユーザーの健康状態を診断し、管理できる在宅健康情報管理システムに関する。 The present invention measures user vital information such as blood pressure, pulse, electrocardiogram, etc. reflecting the health condition of the user with a portable measuring instrument, and further with a vital sensor installed in a bathroom scale, toilet, bath, etc. By collecting vital data such as body weight, body fat percentage, urine sugar level, heart rate, etc. and monitoring the health status of the user at home, a remote doctor, medical institution or health care support company, etc. Home health information management system.

在宅時に携帯型の体温計、血圧計、心電計等をユーザーの身体に装着し、測定したデータを携帯電話網や公衆回線網あるいはインターネットを介して遠隔の医療機関や健康管理サポート会社等に送信し、医師等がこれら収集したデータを元に診断、指示を行うシステムが数多く提案されている。このようなシステム例として、遠隔診断支援システム（例えば特許文献１）および常時健康管理システム（例えば特許文献２）がある。また、生体センサを備えた専用端末と遠隔のセンタとを通信網で結び、ユーザーの健康状態をリアルタイムで送信するシステム例として、在宅健康管理システム及びバイタルデータ遠隔表示方法（例えば特許文献３）がある。 At home, a portable thermometer, blood pressure monitor, electrocardiograph, etc. is attached to the user's body, and the measured data is transmitted to a remote medical institution or health care support company via a mobile phone network, public line network, or the Internet. Many systems have been proposed in which doctors and the like perform diagnosis and instructions based on the collected data. Examples of such systems include a remote diagnosis support system (for example, Patent Document 1) and a constant health management system (for example, Patent Document 2). In addition, a home health management system and a vital data remote display method (for example, Patent Document 3) are examples of systems that connect a dedicated terminal equipped with a biometric sensor and a remote center via a communication network and transmit a user's health status in real time. is there.

一方、ユーザーの健康状態を計測する測定機器が携帯型ではなく、日常生活に使用する住宅設備に設置したシステム例として、在宅での日常健康管理システム及びそのシステムに使用される洗面化粧台並びにそれらの販売方法（例えば特許文献４）がある。
特開２００３−２９９６２４号公報特開２００３−１５０７１８号公報特開２００３−２１０４２０号公報特開２００２−８３０５５号公報 On the other hand, as an example of a system in which a measuring device for measuring a user's health condition is not portable but is installed in a housing facility used in daily life, a daily health management system at home, a vanity table used in the system, There is a sales method (for example, Patent Document 4).
JP 2003-299624 A JP 2003-150718 A JP 2003-210420 A JP 2002-83055 A

従来のシステムでは、ユーザーの健康状態を測定する生体センサを備え、身体に装着可能あるいは携帯可能な測定機器に携帯電話を接続し、携帯電話網を介して遠隔のセンタにユーザーの健康状態に関する測定データを送信する手段を用いている例が多い。例えば特許文献１では、身体の異常を即座に遠隔のサーバーに通知するためには、携帯可能な測定機器であるモジュールと携帯電話の両方を常にユーザーが携帯している必要があり、使い勝手の面で問題がある。また測定したデータ全てを送信するのではなく、データの値が異常を示した場合にだけ携帯電話でサーバーに送信するので、前後の状況を示すデータが収集できず、医師の診断をする上で支障が生じる。 Conventional systems are equipped with biometric sensors that measure the user's health, connect a mobile phone to a measurement device that can be worn or carried on the body, and measure the user's health status to a remote center via the mobile phone network. There are many examples using means for transmitting data. For example, in Patent Document 1, in order to immediately notify a remote server of a physical abnormality, it is necessary for a user to always carry both a module, which is a portable measuring device, and a mobile phone. There is a problem. Also, instead of sending all the measured data, the data is sent to the server only when the data value shows an anomaly. It will cause trouble.

また、特許文献２では、携帯型の測定機器にセンサのデータを記録し、一定周期で公衆電話網あるいはインターネットを介して遠隔の管理センタにデータを送信する手段を提案しているが、ユーザーの健康状態が異常を示した場合、直ぐにはデータが管理センタに送信されない。この場合、管理センタ側でデータを受信・蓄積し、健康管理データベースを構築して過去のデータを分析し、受信したデータが正常か異常かを判断してからユーザー、医療機関等に通知するため、ユーザーのバイタルデータに異常が生じても、直ぐには本人および医療機関に通知されず、急を要するような状況では非常に問題である。また、特許文献１と２に共通して言える事は、携帯電話を使いバイタルデータを定常的に送信するため、パケット量が膨大になり通信料金が非常に高価になる。 Further, Patent Document 2 proposes a means for recording sensor data in a portable measuring device and transmitting the data to a remote management center via a public telephone network or the Internet at regular intervals. If the health condition indicates an abnormality, the data is not immediately sent to the management center. In this case, the management center receives and stores data, builds a health management database, analyzes past data, determines whether the received data is normal or abnormal, and notifies users, medical institutions, etc. Even if an abnormality occurs in the user's vital data, the person and the medical institution are not immediately notified, and this is a serious problem in a situation that requires urgency. Moreover, what can be said in common with Patent Documents 1 and 2 is that the vital data is constantly transmitted using a mobile phone, so the amount of packets becomes enormous and the communication fee becomes very expensive.

次に特許文献３では、ユーザーの健康状態を測定するバイタルセンサを内蔵した在宅用の専用端末を設置し、測定したバイタルデータをリアルタイムで遠隔のセンタにインターネット等で送信する方法を提案しているが、センサの測定器が携帯型ではないためユーザーは端末の前で操作する必要があり、使い勝手の面が低下する。この点を考慮したのが当該特許文献４で、在宅端末を日常利用する洗面化粧台とし、毎日の洗面、手洗い等の動作に付随してセンサで健康状態を測定する方法を提案している。しかしながら、この方法では洗面化粧台が数々のセンサや画像撮影装置が組み込んだ特注品となり、価格が非常に高価になる事や、トイレや浴槽等で測定したセンサデータも時系列にばらばらに計測されており、ユーザーの健康に異常が生じた際に、医療機関が必要とする異常発生前後の血圧、脈拍、心電等のバイタルデータが取得できない。 Next, Patent Document 3 proposes a method of installing a dedicated home terminal with a built-in vital sensor for measuring the health condition of a user and transmitting the measured vital data to a remote center in real time over the Internet or the like. However, since the measuring instrument of the sensor is not portable, the user needs to operate in front of the terminal, which reduces usability. In consideration of this point, Patent Document 4 proposes a method for measuring a health condition with a sensor in association with daily washing operations, hand washing, and the like, using a home vanity as a vanity for daily use. However, with this method, the vanity table becomes a custom-made product that incorporates a number of sensors and imaging devices, and the price becomes very expensive, and sensor data measured in a toilet, bathtub, etc. is also measured in time series. Therefore, when an abnormality occurs in the user's health, vital data such as blood pressure, pulse rate, and electrocardiogram before and after the occurrence of the abnormality required by a medical institution cannot be acquired.

Means for Solving the Invention

上記課題を解決するために本発明は、請求項１に本システムを構成する要件を記載している。すなわち、ユーザーを認証する生体認証センサあるいはユーザーの健康状態を計測する血圧、脈拍、心電等各種バイタルセンサと、センサを接続する機能と、センサ動作を規定する設定条件と処理動作等を定義したプログラムおよび判断ルールを記録・保持するメモリ機能と、前記センサ動作の設定条件およびプログラムでセンサデータを処理するプロセッサ機能と、外部と通信するための通信機能と、これら機能を使い独自に判断し動作する自律処理機能と、与えられた要求に応じて処理する目的処理機能を備えるエージェントと、無線あるいは有線通信を介して前記エージェントを遠隔から監視・管理・制御を行う機能と、複数の前記エージェントからバイタル情報を収集する機能と、当該バイタル情報を用いてユーザーの健康状態を判定する機能を備えるマネージャを備える。最後に無線あるいは有線通信を介して、前記エージェントおよび前記マネージャを統括的に監視・管理・制御する機能と複数の前記エージェントあるいは前記マネージャからユーザーの健康状態に関する情報を収集し、健康状態を判断できる情報に加工する機能を備える統括マネージャを備える。本発明は上記４つの要素から構成される事を特徴とする遠隔健康管理システムである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention describes the requirements for configuring the present system in claim 1. In other words, biometric authentication sensors that authenticate users or various vital sensors such as blood pressure, pulse, and electrocardiogram that measure the user's health, functions to connect the sensors, setting conditions that define sensor operations, processing operations, etc. were defined Memory function that records and holds programs and judgment rules, processor function setting conditions and processor function for processing sensor data with programs, communication function for communication with the outside, and independent judgment and operation using these functions An agent having an autonomous processing function, an objective processing function for processing according to a given request, a function for remotely monitoring, managing, and controlling the agent via wireless or wired communication, and a plurality of the agents A function to collect vital information and the user's health status using the vital information Equipped with a manager having a function of. Finally, it is possible to collect a function for comprehensively monitoring, managing, and controlling the agent and the manager via wireless or wired communication and information on a user's health status from a plurality of the agents or the manager to judge the health status. A general manager with a function to process information is provided. The present invention is a remote health management system comprising the above four elements.

次に請求項２では、システムの構成要素であるエージェントの要件について記載している。すなわちエージェントは、前記エージェントは、生体認証センサを使用してユーザーの認証を行う機能と、認証したユーザーの情報を保持する機能と、前記マネージャあるいは前記統括マネージャと通信を始める場合、相互にユーザーを識別するデータを交換して認証を行う機能と、自身に備えられた全てのバイタルセンサの測定データを、前記マネージャからの要求あるいは自身のバイタルセンサの値をトリガーにして同時に測定し、記録および送信する機能を備える事を特徴とする。 Next, claim 2 describes the requirements of the agent that is a component of the system. That is, when the agent starts communication with the manager or the general manager, the agent mutually authenticates the user by using the biometric sensor, the function of holding the information of the authenticated user, and the manager or the general manager. A function to perform authentication by exchanging identification data and measurement data of all vital sensors provided in itself, triggered by a request from the manager or the value of own vital sensor, and recorded and transmitted It is characterized by having the function to do.

請求項３もエージェントの要件について記載している。エージェントは上記の要件に加えて、全てあるいは任意のバイタルセンサからの測定データをＩＰパケットに加工する機能と、前記マネージャとのデータ送受信では暗号化処理を行い、有線または無線通信手段により通信する機能と、他のエージェントあるいはマネージャからの要求に応じて、認証したユーザー情報を受信・記録・判定・送信する機能と、バイタルセンサからの値があらかじめ設定された閾値を超えた場合、あるいはその他のバイタルセンサからの信号に対して、ＩＰパケットでマネージャに通知する機能と、マネージャからの各種要求に対して、設定データの場合はエージェント内部の記憶箇所に記録して設定を変更し、制御データの場合はエージェントと接続しているコントローラ等の各種機器を制御あるいは要求されたセンサのデータを送信する等の機能を備える事を特徴とする。 Claim 3 also describes the requirements of the agent. In addition to the above requirements, the agent functions to process measurement data from all or arbitrary vital sensors into IP packets, and to perform encryption processing in data transmission / reception with the manager and to communicate by wired or wireless communication means In response to requests from other agents or managers, the function to receive, record, judge, and send authenticated user information, and when the value from the vital sensor exceeds a preset threshold or other vitals In the case of control data, a function for notifying the manager of the signal from the sensor with an IP packet and various requests from the manager, setting data is recorded in the storage location inside the agent and the setting is changed. Controls or requires various devices such as controllers connected to agents. Characterized in that a function, such as transmitting the data of the sensor.

次に請求項４では、複数のエージェント間での動作を規定している。すなわち前記エージェントは、有線または無線通信を介して他の複数のエージェント間で自律的に協調動作することにより論理的な階層構造を決定する機能を備え、当該論理的な階層構造は、認証したユーザー情報を保持しているエージェントを上位に決定し、当該上位エージェントは認証したユーザー情報を保持しない下位エージェントに認証したユーザー情報を有線または無線通信を介して送信する機能を備え、前記上位エージェントから認証したユーザー情報を受信し、当該認証したユーザー情報とバイタルセンサで測定したデータを、共にマネージャに送信する機能を備える下位エージェントとで構成される事を特徴とする。 Next, in Claim 4, the operation | movement between several agents is prescribed | regulated. In other words, the agent has a function of determining a logical hierarchical structure by autonomously cooperating among a plurality of other agents via wired or wireless communication, and the logical hierarchical structure includes an authenticated user. An agent that holds information is determined as a higher level, and the higher level agent has a function of transmitting authenticated user information to a lower level agent that does not hold authenticated user information via wired or wireless communication. It is characterized by comprising a subordinate agent having a function of receiving the authenticated user information and transmitting the authenticated user information and the data measured by the vital sensor to the manager.

請求項５ではエージェントの一つの形態として、身体に装着可能なエージェントについて記載している。すなわち前記エージェントの一部は、ユーザーの身体に装着可能な機能と、生体認証センサにより装着したユーザーを識別判断する機能と、ユーザー認証データを記録・保持する機能と、他のエージェントと当該ユーザー情報を送受信する機能と、前記バイタルセンサのいずれかの値が予め設定した範囲を外れた場合あるいは身体の異常を示す値になった場合、当該エージェントに接続された全てのバイタルセンサの値を同時に測定する機能と、上記同時測定したバイタルセンサの情報をＩＰパケットに加工して前記マネージャに暗号化して送信する機能と、予め前記マネージャあるいは統括マネージャから設定された時刻に、当該エージェントの全てのバイタルセンサの値を同時に測定し、マネージャあるいは統括マネージャにデータを送信する機能を備える事を特長とする。 Claim 5 describes an agent that can be worn on the body as one form of the agent. That is, some of the agents include a function that can be worn on the user's body, a function that identifies and judges a user worn by a biometric sensor, a function that records and holds user authentication data, and other agents and the user information When the value of any of the vital sensors is out of the preset range or the value indicates a physical abnormality, the values of all vital sensors connected to the agent are measured simultaneously. A function for processing the simultaneously measured vital sensor information into an IP packet, transmitting the encrypted information to the manager, and all the vital sensors of the agent at a time set in advance by the manager or the general manager. Simultaneously measure the value of and send data to the manager or general manager And features that a function of.

請求項６ではエージェントの一形態として、設置型のエージェントについても記載している。すなわち、前記エージェントの一部は、体重計、ベッド、トイレおよび浴槽に組み込まれたバイタルセンサと通信する機能と、測定したバイタル情報をＩＰパケットに加工する機能と、他のエージェントからユーザー認証情報を取得する機能と、当該バイタル情報と認証したユーザー情報の両方を暗号化してマネージャに送信する機能とを備える事を特徴とする。 Claim 6 also describes an installed agent as one form of the agent. That is, some of the agents have a function of communicating with a vital sensor incorporated in a scale, bed, toilet, and bathtub, a function of processing measured vital information into an IP packet, and user authentication information from other agents. And a function of encrypting both the vital information and the authenticated user information and transmitting the encrypted information to the manager.

次に請求項７では、システムの構成要素であるマネージャについて要件を記載している。すなわちマネージャは、生体認証センサでマネージャ利用者の認証を行う機能と、前記マネージャ利用者の認証情報を記録し保持する機能と、前記エージェントあるいは前記統括マネージャと通信を始める場合、マネージャ利用者とエージェントのユーザーを識別するデータを相互に交換して認証を行う機能と、認証が終了すれば前記エージェントあるいは前記統括マネージャとの通信を暗号化して行う機能と、前記エージェントから送信されるユーザーのバイタル情報と認証情報を受信し、バイタル情報をデータベースとして記憶装置に記録・保持する機能と、当該バイタル情報データベースを基にユーザーの健康状態を判断し表示する機能と、前記総括マネージャからの要求に応じて、任意のユーザーに関するバイタル情報を前記バイタル情報データベースから検索し抽出する機能と、前記抽出した情報を総括マネージャに送信する機能と、前記エージェントに対してセンサの設定条件を変更・修正する機能を備える事を特徴とする。 Next, claim 7 describes requirements for a manager which is a component of the system. That is, when the manager starts communication with the agent or the general manager, the function of authenticating the manager user with the biometric sensor, the function of recording and storing the authentication information of the manager user, and the agent or the general manager, A function for performing authentication by exchanging data for identifying users, a function for encrypting communication with the agent or the general manager when the authentication is completed, and user vital information transmitted from the agent In response to a request from the general manager, a function for recording and storing vital information as a database in a storage device, a function for judging and displaying a user's health status based on the vital information database, Vital information about any user, said Vita A search function of extracting from the information database, a function of transmitting the extracted information to the summary manager, characterized in that a function to alter or modify the setting conditions of the sensor to the agent.

請求項８もシステムの構成要素である統括マネージャの要件を記載している。すなわち統括マネージャは、生体認証センサで統括マネージャ利用者の認証を行う機能と、統括マネージャ利用者の認証情報を記録・保持する機能と、前記エージェントあるいは前記マネージャと通信を始める場合、統括マネージャ利用者とエージェントのユーザーを識別するデータを相互に交換して認証を行う機能と、認証完了後に前記エージェントあるいは前記マネージャとの通信を暗号化して行う機能と、前記マネージャに要求して、マネージャが備えるバイタル情報データベースを検索し、任意のユーザーに関する情報を抽出し送信させる機能と、当該抽出したユーザーのバイタル情報を受信し、記憶装置に記録して保持する機能と、当該バイタル情報を基に医師等の専門家がユーザーの健康状態を判断できる情報に加工し表示する機能と、前記マネージャに対してユーザーの健康状態に関するデータを送信する各種条件を変更・修正する機能と、マネージャを介さず、直接エージェントに動作条件を設定・変更・修正する機能を備える事を特徴とする。 Claim 8 also describes the requirements of the general manager, which is a component of the system. That is, the general manager uses the biometric sensor to authenticate the general manager user, to record / hold the general manager user's authentication information, and to start communication with the agent or the manager. And a function for performing authentication by exchanging data for identifying the user of the agent with each other, a function for performing communication with the agent or the manager after authentication is completed, and a vital provided to the manager by requesting the manager A function to search an information database, extract and transmit information on an arbitrary user, a function to receive the extracted vital information of the user, record and store it in a storage device, and a doctor or the like based on the vital information Process and display information that allows professionals to judge the health status of users And a function for changing / correcting various conditions for transmitting data on the health status of the user to the manager, and a function for setting / changing / correcting the operating conditions directly on the agent without using the manager. And

請求項９は、前記エージェントの論理構造決定時の追加機能について記載している。すなわち、エージェントは論理的な階層構造の決定する機能において、相互に認証したユーザー情報の有無を確認し、双方が当該情報を保持している場合には、各エージェントが当該情報とバイタルセンサから得たバイタル情報を個々にマネージャに送信する機能を備える事を特徴とする。 Claim 9 describes an additional function when the logical structure of the agent is determined. In other words, in the function of determining the logical hierarchical structure, the agent confirms the presence / absence of mutually authenticated user information, and if both hold the information, each agent obtains the information from the vital sensor. It is characterized by having the function to send the vital information individually to the manager.

The invention's effect

本発明により上記課題が解決され、以下に示す効果が期待できる。
先ず、装着型のエージェントはブルートゥース等の無線通信により宅内に設置されたマネージャと通信を行い、次にマネージャは遠隔の統括マネージャにユーザーのバイタルデータをインターネット経由で送信する。この時、ユーザーの健康状態を測定したデータを漏れなく全て送信するので、医師等の専門家は十分なデータを用いて診断する事が出来る。また、携帯電話を使用せずに生体データを送信するので、システムの通信コストも低く抑えることができる。The above-described problems are solved by the present invention, and the following effects can be expected.
First, the wearable agent communicates with a manager installed in the house by wireless communication such as Bluetooth, and then the manager transmits the vital data of the user to the remote general manager via the Internet. At this time, since all the data measuring the health condition of the user is transmitted without omission, specialists such as doctors can make a diagnosis using sufficient data. Moreover, since biometric data is transmitted without using a mobile phone, the communication cost of the system can be kept low.

次に、主に半導体で構成されるエージェントを使用する事で、ユーザーが装着する場合でも小型・軽量のため扱いやすく、基本的な動作はエージェントが自律的に実行するため、ユーザー側で余分な操作も必要なく使い勝手に優れる。また、個人の健康状態に関する情報を扱う事を考慮し、本人認証の手段、エージェントとマネージャあるいは統括マネージャ間の相互認証手段および統括マネージャの操作者の認証手段では、指紋、声紋、虹彩等の生体認証で実現し、エージェントとマネージャおよびマネージャと統括マネージャ間の通信は暗号化処理を行っているため、セキュリティの面でも優れている。 Next, by using an agent mainly composed of semiconductors, even if the user wears it, it is easy to handle due to its small size and light weight, and the basic operation is performed autonomously by the agent. It is easy to use without any operation. Also, considering the handling of personal health information, the means of personal authentication, the mutual authentication means between the agent and the manager or the general manager, and the authentication means of the general manager operator are biometrics such as fingerprints, voiceprints and irises. Realized by authentication, the communication between the agent and the manager and between the manager and the general manager is encrypted, so it is excellent in terms of security.

医療の専門機関は、遠隔から任意に指定したユーザーのバイタルデータをサンプリングすることが出来ることから、例えば健康状態から少し外れた状態のユーザーに注目し、当該ユーザーのデータを収集・観察することができる。これにより、いきなり異常な値を示したユーザーに対して対応をするのでは、十分なデータを使って的確な判断する事は難しいが、あらかじめ予期して短期間でもデータを収集して、健康状態を診断する事ができれば、医師や医療機関が的確な診断をする事が可能になる。 Medical professional institutions can sample the vital data of arbitrarily designated users from a distance, so it is possible to collect and observe the user's data, for example, paying attention to users who are slightly out of health. it can. As a result, it is difficult to make an accurate judgment using sufficient data to deal with a user who suddenly shows abnormal values. If it can be diagnosed, a doctor or a medical institution can make an accurate diagnosis.

更に、センサの何れかが異常な値を示した場合、本発明ではリアルタイム性に優れた半導体で構成されたエージェントを使用しているので、これをトリガーにして他のセンサの値も全て同時に収集する事ができ、医師や医療機関がユーザーの健康状態を的確に把握する上で非常に有効である。 In addition, if any of the sensors shows an abnormal value, the present invention uses an agent made of a semiconductor with excellent real-time characteristics, so that all other sensor values are collected simultaneously using this as a trigger. It is very effective for doctors and medical institutions to accurately grasp the health status of users.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特長の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are invented. It is not always essential to the solution.

図１に、本発明の実施形態に係る健康管理システム１の基本構成を示す。健康管理システム１は図に示したようにバイタルセンサ１１、エージェント１２、マネージャ１３、統括マネージャ１４の４つの要素から構成される。 FIG. 1 shows a basic configuration of a health management system 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the health management system 1 includes four elements: a vital sensor 11, an agent 12, a manager 13, and a general manager 14.

センサ１１は血圧、脈拍、心電、心拍、血中酸素濃度、体温、尿糖等のバイタルデータを計測するバイタルセンサ、あるいは指紋、虹彩、声紋等で本人を識別する生体認証センサである。ここでバイタルセンサに関して、血圧、体温、脈拍、心電等のようにセンサ及び電極を身体に装着して測定するタイプもあれば、トイレ１５に組み込んで尿糖を計測するタイプ、体重計１８に組み込んで体重と体脂肪率を測定するタイプや、浴槽１７に組み込んで入浴中の心拍数を測定するタイプやベッドでの心拍数あるいは心電図を測定するタイプもある。 The sensor 11 is a vital sensor that measures vital data such as blood pressure, pulse, electrocardiogram, heart rate, blood oxygen concentration, body temperature, urine sugar, etc., or a biometric authentication sensor that identifies the person by fingerprint, iris, voiceprint, or the like. Here, regarding a vital sensor, there is a type in which a sensor and an electrode are attached to the body, such as blood pressure, body temperature, pulse, electrocardiogram, etc. There are a type that incorporates and measures body weight and body fat percentage, a type that incorporates in bathtub 17 and measures heart rate during bathing, and a type that measures heart rate or electrocardiogram in bed.

エージェント１２は、接続しているセンサ１１で測定したユーザーの血圧、脈拍、心電等のバイタルデータをＬＡＮ２０に代表される有線通信またはブルートゥース等の無線通信２１を介してマネージャ１３に送信する。図１の例では、エージェント１２ａはトイレ１５に組み込まれた尿糖センサ１１と接続しており、ユーザーがトイレ１５を使用すると自動的に尿中の糖分が検出され、マネージャ１３にデータが送信される仕組みになっている。また、別のエージェント１２ｄ、１２ｅは、身体に装着するため無線通信２１でバイタルセンサのデータをマネージャ１３に送信する仕組みになっている。 The agent 12 transmits vital data such as blood pressure, pulse, and electrocardiogram of the user measured by the connected sensor 11 to the manager 13 via wired communication represented by the LAN 20 or wireless communication 21 such as Bluetooth. In the example of FIG. 1, the agent 12 a is connected to the urine sugar sensor 11 incorporated in the toilet 15. When the user uses the toilet 15, the sugar content in the urine is automatically detected, and data is transmitted to the manager 13. It has become a mechanism. Further, the other agents 12d and 12e are configured to transmit vital sensor data to the manager 13 by wireless communication 21 in order to be worn on the body.

マネージャ１３は、各家庭のパソコンに後述の各種ソフトをインストールすることで、エージェントの管理・監視・制御を行う事ができる。具体的にはマネージャからエージェント１２の設定を行う事で、生体認証センサ１１の種類の選択、精度等の条件設定やバイタルセンサ１１の種類の選択、測定頻度、精度および閾値等の測定条件を自由に変更することができ、任意のバイタルセンサ１１のデータを任意の条件で収集する事ができる。例えば装着型のエージェント１２ｄに血圧や脈拍、血中酸素濃度等のバイタルセンサ１１ｄが接続されている場合、血圧値が閾値を超えた場合には、エージェントは自律的に他の全てのバイタルセンサも同時に測定し、マネージャおよび後述の統括マネージャに閾値を超えた事の通知とその時の全バイタルセンサ測定値を送信する。マネージャはこれを受けて、画面に閾値を超えた旨の表示やユーザーへの通知およびユーザーのバイタルデータの蓄積を行う。 The manager 13 can manage, monitor, and control the agent by installing various software described later on the personal computer of each household. Specifically, by setting the agent 12 from the manager, the selection of the type of the biometric sensor 11, the setting of conditions such as accuracy, the selection of the type of vital sensor 11, the measurement conditions such as the measurement frequency, accuracy, and threshold are free. The data of any vital sensor 11 can be collected under any condition. For example, when a vital sensor 11d such as blood pressure, pulse, or blood oxygen concentration is connected to the wearable agent 12d, if the blood pressure value exceeds a threshold value, the agent autonomously detects all other vital sensors. At the same time, a notification that the threshold has been exceeded and all vital sensor measurement values at that time are transmitted to the manager and the general manager described later. In response to this, the manager displays on the screen that the threshold has been exceeded, notifies the user, and accumulates the user's vital data.

一方、統括マネージャ１４は会員になる事でサービス等が受けられる健康管理会社あるいは別途契約した開業医や病院等の医療専門機関に設置され、各家庭に設置されるマネージャと同様に後述の各種ソフトをインストールする事で、各家庭のエージェント１２およびバイタルセンサ１１が収集し、一旦マネージャ１３に蓄積されたユーザーのバイタルデータから抽出した概略情報を定期的に収集することができる。また、バイタルセンサが閾値を検知した場合には、即座に全バイタルセンサ測定値が統括マネージャに送信される。通知を受けて統括マネージャ１４は、閾値が発生した時刻の前後のユーザーのバイタル情報を取得するため、マネージャのバイタル情報データベース５７を検索し、所定のデータを抽出して送信するように要求をする。これにより、健康管理会社あるいは医療専門機関は、異常が発生したユーザーの現在の健康状態と異常発生前後の健康状態のデータの両方を参照する事が出来、総合的かつ的確な診断を実現することができる。 On the other hand, the general manager 14 is installed in a health management company that can receive services by becoming a member, or a medical specialist organization such as a practitioner or a hospital that has contracted separately, and the various software described later are installed in the same manner as the manager installed in each home. By installing, the agent 12 and the vital sensor 11 of each household can collect periodically the summary information extracted from the vital data of the user once accumulated in the manager 13. When the vital sensor detects a threshold value, all vital sensor measurement values are immediately transmitted to the general manager. Upon receiving the notification, the general manager 14 searches the vital information database 57 of the manager in order to acquire the vital information of the user before and after the time when the threshold value is generated, and requests to extract and transmit predetermined data. . As a result, the health management company or medical institution can refer to both the current health status and the health status data before and after the occurrence of the abnormality, and realize a comprehensive and accurate diagnosis. Can do.

なお、統括マネージャ１４はインターネット等を通じて多数の会員を管理する必要があるため、管理下にある多数のマネージャ１３のバイタル情報データベース５７から会員全てのバイタル情報を収集することは、ネットワークのトラフィックや統括マネージャ１４のＣＰＵや記憶装置等の資源の効率を考えると好ましくない。従って、マネージャ１３に必要なユーザーの概略情報を送信させ、自身のユーザー情報データベース６０に蓄積・記録する。また、概略のデータから異常を検知した場合やセンサの値が設定した閾値を超えた場合に、当該会員の蓄積したユーザー情報データベース５７から異常時発生時点前後のデータに限定してデータ収集することで、ハード資源とネットワークにとって効率の良い利用が図れる。 Since the general manager 14 needs to manage a large number of members through the Internet or the like, collecting vital information of all the members from the vital information database 57 of the large number of managers 13 under management is the network traffic and general control. Considering the efficiency of resources such as the CPU and storage device of the manager 14, it is not preferable. Therefore, the manager 13 transmits necessary user outline information, and stores and records it in its own user information database 60. In addition, when an abnormality is detected from the rough data or when the sensor value exceeds a set threshold, data is collected from the user information database 57 accumulated by the member only to the data before and after the occurrence of the abnormality. Thus, efficient use for hardware resources and networks can be achieved.

次に図２から図４を使いエージェント１２の機能について詳しく説明する。図２はエージェント１２の機能ブロックとセンサ１１との接続図で、エージェント１２はエージェントＡＳＩＣ２５、ＡＤＣ２６、ＥＥＰＲＯＭ３０およびＬＩＮＥ−Ｉ／Ｆ３１から構成されている。バイタルセンサ１１（図２では心電センサ１１ａ、血圧センサ１１ｂおよび脈拍センサ１１ｅを例示しているが、他のセンサも接続可能である）はＡＤＣ２６を介してエージェント１２と接続する。ＡＤＣ２６の設定はマネージャ１３からエージェントＡＳＩＣ２５を通じて変更することができる。また、バイタルセンサの閾値の設定や、測定間隔等の設定もマネージャからエージェントＡＳＩＣ２５を通じて設定することができ、ＥＥＰＲＯＭ３０にネットワーク設定やエージェントＡＳＩＣ２５の設定、ＡＤＣ２６の設定を記録・保持する。更に、ＬＩＮＥ−Ｉ／Ｆ３１は図ではＬＡＮ２０用のＩ／Ｆで記載しているが、無線ＬＡＮやブルートゥース等の無線通信用２１のＩ／Ｆでもよい。 Next, the function of the agent 12 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a connection diagram of the functional block of the agent 12 and the sensor 11. The agent 12 includes an agent ASIC 25, an ADC 26, an EEPROM 30, and a LINE-I / F 31. The vital sensor 11 (the electrocardiogram sensor 11a, the blood pressure sensor 11b, and the pulse sensor 11e are illustrated in FIG. 2 but other sensors can be connected) is connected to the agent 12 via the ADC 26. The setting of the ADC 26 can be changed from the manager 13 through the agent ASIC 25. Moreover, the setting of the threshold value of the vital sensor and the setting of the measurement interval can be set from the manager through the agent ASIC 25, and the network setting, the setting of the agent ASIC 25, and the setting of the ADC 26 are recorded and held in the EEPROM 30. Furthermore, although the LINE-I / F 31 is described as an I / F for the LAN 20 in the figure, it may be an I / F for a wireless communication 21 such as a wireless LAN or Bluetooth.

図３はエージェントＡＳＩＣ２５のＨ／Ｗブロックを示した図である。エージェントＡＳＩＣ２５は、インターネット等のＩＰネットワークで通信するためのプロトコルであるＴＣＰ／ＩＰ処理を高速に実行するＴＣＰ／ＩＰエンジン３２、ＩＰパケットを高速に暗号化／復号化する暗号化エンジン３３、上位アプリケーションや暗号処理を実行するＣＰＵ３４、データやアプリの記憶領域あるいは処理実行時のワークエリアであるＲＡＭ／ＲＯＭ３５、血圧、脈拍等のバイタルセンサ１１およびＡＤＣ２６との通信Ｉ／ＦであるＳＰＩ−Ｉ／Ｆ３６、デジタルセンサやアクチュエータ４１のＩ／ＦであるＤＩＯ３７およびシリアル通信４２のＩ／ＦであるＵＡＲＴ３８から構成される。ここで、例えばシリアルＩ／Ｆ４２に液晶表示コントローラを接続すれば、バイタルセンサの値を液晶に表示する事や、ＤＩＯ３７にＬＥＤを接続すればセンサの値が予め設定した値を超えた場合にＬＥＤを点灯するという処理ができる。 FIG. 3 is a diagram showing the H / W block of the agent ASIC 25. The agent ASIC 25 includes a TCP / IP engine 32 that executes TCP / IP processing, which is a protocol for communicating with an IP network such as the Internet, at a high speed, an encryption engine 33 that encrypts / decrypts an IP packet at high speed, and a host application. CPU 34 that executes encryption processing, RAM / ROM 35 that is a data or application storage area or work area at the time of processing execution, blood pressure, pulse and other vital sensors 11 and SPI-I / F 36 that is a communication I / F with ADC 26 The DIO 37 is an I / F of the digital sensor or the actuator 41, and the UART 38 is an I / F of the serial communication 42. Here, for example, if a liquid crystal display controller is connected to the serial I / F 42, the value of the vital sensor is displayed on the liquid crystal, or if an LED is connected to the DIO 37, an LED is displayed when the sensor value exceeds a preset value. Can be processed to light up.

図４はエージェントＡＳＩＣ２５の機能ブロックを示した図である。一般的にエージェントの基本機能として自律性と目的指向性が挙げられるが、エージェントＡＳＩＣ２５にもこれらの機能が搭載されている。すなわち、自身の判断で各種イベントおよびタスクをその時の状況に応じて処理する自律処理機能（自律性）とマネージャ１３からの要求に応じて処理を実行する目的処理機能（目的指向性）がある。これらの処理は図の自律処理部・目的処理部５１が行い、更に通信処理、暗号処理、認証処理、プログラム処理、バッファ処理およびセンサ処理の各機能も統括して管理・制御する。なお、各処理は同時並行処理が可能で、高いリアルタイム性を実現している。 FIG. 4 is a diagram showing functional blocks of the agent ASIC 25. In general, the basic functions of the agent include autonomy and directionality. The agent ASIC 25 also includes these functions. In other words, there are an autonomous processing function (autonomous) that processes various events and tasks according to the situation at that time, and a purpose processing function (purpose directivity) that executes processing according to a request from the manager 13. These processes are performed by the autonomous processing unit / purpose processing unit 51 in the figure, and further manage and control the functions of communication processing, encryption processing, authentication processing, program processing, buffer processing, and sensor processing. Each process can be performed in parallel and achieves high real-time performance.

外部との通信は、ＴＣＰ／ＩＰより上位のレイヤの処理を行う通信処理部４５、ＴＣＰ／ＩＰの処理をＨ／Ｗで高速に処理するＴＣＰ／ＩＰエンジン部３２およびＬＡＮ用のフレームフォーマットにするＭＡＣ３９および物理Ｉ／ＦであるＰＨＹ４０を介してＬＡＮ２０で行う。なお、図ではＬＡＮ２０を例にしているが、ＭＡＣ３９とＰＨＹ４０を変更すればブルートゥースや無線ＬＡＮ等の無線通信２１も可能である。 For communication with the outside, a communication processing unit 45 that performs processing of a layer higher than TCP / IP, a TCP / IP engine unit 32 that processes TCP / IP at high speed with H / W, and a frame format for LAN This is performed in the LAN 20 via the MAC 39 and the physical I / F PHY 40. In the figure, the LAN 20 is taken as an example. However, if the MAC 39 and the PHY 40 are changed, wireless communication 21 such as Bluetooth or wireless LAN is also possible.

ここで血圧、脈拍、心電図等のバイタルデータは個人情報なので、インターネットを介して遠隔の健康管理会社や医療機関等にバイタルデータを送信する場合、セキュリティに十分配慮する必要がある。本システムでは、利用するユーザーの認証と端末の相互認証および端末間の通信では暗号化を行い、高度なセキュリティを実現している。 Here, vital data such as blood pressure, pulse, and electrocardiogram is personal information. Therefore, when vital data is transmitted to a remote health management company or medical institution via the Internet, it is necessary to give sufficient consideration to security. In this system, high security is realized by performing encryption for user authentication, mutual authentication of terminals and communication between terminals.

先ず認証に関して、ユーザーがエージェントを利用する場合、指紋、虹彩、声紋等の生体認証用センサ１１で本人認証を行い、マネージャ１３および統括マネージャ１４の操作者がユーザーの個人情報を見る場合には、当該個人情報を閲覧することが許可された人間かどうかについて操作者認証を行う。更にエージェント１２とマネージャ１３間、エージェント１２と統括マネージャ１４間およびマネージャ１３と統括マネージャ１４間の通信において、双方が予め登録された正規の端末かどうかを認証するための相互認証も行う。これらの処理を行うのが、図の認証処理部４７および認証で使用するハッシュアルゴリズムや暗号アルゴリズム等を高速に実行する認証・暗号エンジン部３３である。 First, regarding the authentication, when the user uses an agent, the biometric authentication sensor 11 such as a fingerprint, an iris, or a voiceprint performs personal authentication, and the manager 13 and the general manager 14 see the user's personal information. Operator authentication is performed as to whether the person is permitted to view the personal information. Further, in the communication between the agent 12 and the manager 13, between the agent 12 and the general manager 14, and between the manager 13 and the general manager 14, mutual authentication is performed to authenticate whether both are regular terminals registered in advance. These processes are performed by the authentication processing unit 47 shown in the figure and the authentication / cryptographic engine unit 33 that executes the hash algorithm and the cryptographic algorithm used in the authentication at high speed.

次に認証を終えたユーザー、マネージャ１３あるいは統括マネージャ１４は、データを暗号化して送受信を行なう。暗号化処理はＤＥＳ、トリプルＤＥＳ等に代表される共通鍵方式およびＲＳＡに代表される公開鍵方式の両方に対応可能で、各種暗号アルゴリズムを高速に処理する認証・暗号エンジン３３および暗号処理部４７で暗号化・復号化処理を行なう。 Next, the user who has finished the authentication, the manager 13 or the general manager 14 encrypts the data and performs transmission / reception. The encryption process is compatible with both a common key system represented by DES, triple DES, and the like and a public key system represented by RSA, and an authentication / cryptographic engine 33 and a cryptographic processing unit 47 that process various cryptographic algorithms at high speed. The encryption / decryption process is performed with.

バイタルセンサ１１の値に対応して各種処理を予め定義しておく場合には、プログラムを作成してＲＡＭ／ＲＯＭ３５に記録・保持し、センサの値を測定した際にプログラム処理部４８でプログラムを実行する。例えば血圧の値が閾値を超えた場合には、血圧の他にも脈拍や心拍あるいは血中酸素濃度、体温等を測定してユーザーに通知し、更に遠隔の医療機関等にデータを送信するといった処理が可能になる。 When various processes are defined in advance corresponding to the value of the vital sensor 11, a program is created, recorded and held in the RAM / ROM 35, and the program is processed by the program processing unit 48 when the sensor value is measured. Execute. For example, when the blood pressure value exceeds a threshold value, in addition to blood pressure, the pulse, heartbeat, blood oxygen concentration, body temperature, etc. are measured and notified to the user, and further data is transmitted to a remote medical institution, etc. Processing becomes possible.

バッファ処理部４９は、通信処理やセンサのデータを暗号化処理する際での処理速度の違いや処理のタイミングを補うために、各種データを一時保存しておく処理等を行う。センサ処理部５０は血圧、脈拍、心電等のバイタルセンサ１１や指紋、虹彩、声紋等の生体認証センサ１１のデータをＡＤＣ２６でデジタル化し、ＳＰＩ３６経由でデータを取り込む処理を行う。 The buffer processing unit 49 performs processing for temporarily storing various data in order to compensate for the difference in processing speed and processing timing when the communication processing and sensor data are encrypted. The sensor processing unit 50 digitizes the data of the vital sensor 11 such as blood pressure, pulse, and electrocardiogram, and the biometric sensor 11 such as fingerprint, iris, and voiceprint by the ADC 26 and performs processing for capturing the data via the SPI 36.

次に図５を使いマネージャ１３のソフト構成と機能について説明する。マネージャ１３は各家庭のパソコンに本システム用のソフトをインストールすることで本システムのマネージャとして機能する。ソフトはＯＳ５２、認証・暗号処理ソフト５３、汎用ネットワーク管理ソフト５４、汎用リレーショナルデータベース５６、健康管理ソフト５５およびバイタル情報データベース５７から構成される。このうちインストールするソフトは、上記からＯＳ５２を除いたもの全てになる。但し、ネットワーク管理ソフト５４とリレーショナルデータベース５６は市販の汎用ソフトを使用するので、既に市販ソフトを使用している場合には、新規に購入する必要がないので導入コストは低く抑えられる。 Next, the software configuration and functions of the manager 13 will be described with reference to FIG. The manager 13 functions as a manager of the present system by installing software for the present system on a personal computer in each home. The software includes an OS 52, authentication / encryption processing software 53, general network management software 54, general relational database 56, health management software 55, and vital information database 57. Of these, the software to be installed is all the software except the OS 52 from the above. However, since the network management software 54 and the relational database 56 use commercially available general-purpose software, if the commercially available software is already used, it is not necessary to purchase a new one, so that the introduction cost can be kept low.

マネージャソフトの機能は、健康管理ソフト５５が汎用ネットワーク管理ソフト５４の機能を使い、エージェント１２で測定したユーザーのバイタルデータを収集し、汎用リレーショナルデータベース５６の機能でバイタルデータをバイタル情報データベース５７に蓄積・記録する。また、収集したデータを定期的に統括マネージャ１４に送信し、ユーザーの健康状態の概要をレポートする機能もある。また、バイタル情報データを見る場合にはユーザー認証を行い、認証完了後にデータを暗号化して統括マネージャ１４に送信するが、これらの処理は認証・暗号処理ソフト５３で実行される。また健康管理ソフト５５には、収集したデータからユーザーの健康状態を概略診断する機能も持つ。ユーザーは通常この機能を用いて、日々の健康管理に反映することができる。 The manager software function is that the health management software 55 uses the function of the general-purpose network management software 54 to collect the vital data of the user measured by the agent 12, and the vital data is stored in the vital information database 57 by the function of the general-purpose relational database 56. ·Record. In addition, there is also a function of periodically transmitting collected data to the general manager 14 and reporting an outline of the user's health condition. When viewing vital information data, user authentication is performed, and after the authentication is completed, the data is encrypted and transmitted to the general manager 14. These processes are executed by the authentication / encryption processing software 53. The health management software 55 also has a function of roughly diagnosing the user's health status from the collected data. Users can usually use this function to reflect on daily health care.

統括マネージャ１４のソフト構成について図６を使い説明する。統括マネージャ１４は、健康管理会社あるいは開業医や病院等の専門の医療機関に設置されたサーバー等に本システム用のソフトをインストールすることで、本システムの統括マネージャ１４として機能する。ソフトはＯＳ５２、認証・暗号処理ソフト５３、汎用ネットワーク管理ソフト５４、汎用リレーショナルデータベース５６、健康管理統括ソフト５８、健康状態判定・診断ソフト５９および診断知識データベース５０から構成される。このうちインストールするソフトは、上記からＯＳ５２を除いたもの全てになる。但し、ネットワーク管理ソフト５４とリレーショナルデータベース５６は市販の汎用ソフトを使用するので、既に購入している場合システム導入時のコストを低く抑えられる。 The software configuration of the general manager 14 will be described with reference to FIG. The general manager 14 functions as the general manager 14 of the present system by installing software for the present system on a server or the like installed in a health care company or a specialized medical institution such as a practitioner or a hospital. The software includes an OS 52, authentication / encryption processing software 53, general network management software 54, general relational database 56, health management overall software 58, health condition determination / diagnosis software 59, and diagnostic knowledge database 50. Of these, the software to be installed is all the software except the OS 52 from the above. However, since the network management software 54 and the relational database 56 use commercially available general-purpose software, the cost for introducing the system can be kept low when the software has already been purchased.

次に統括マネージャソフトの機能について説明する。健康管理統括ソフト５８は、マネージャ１３のバイタル情報データベース５７から定期的に集約データを収集し、ユーザー情報データベース６０に記録・蓄積する機能、ユーザー上位の健康状態判定・診断ソフト５９にデータを受け渡す機能、マネージャ１３との通信条件を設定する機能、認証や暗号化処理の制御機能および任意のエージェント１２の設定変更・更新を行う機能等がある。 Next, the functions of the general manager software will be described. The health management supervision software 58 periodically collects the aggregated data from the vital information database 57 of the manager 13 and records / stores it in the user information database 60, and passes the data to the health condition judgment / diagnosis software 59 higher than the user. Functions, a function for setting communication conditions with the manager 13, a control function for authentication and encryption processing, and a function for changing / updating the setting of an arbitrary agent 12.

健康状態判定・診断ソフト５９は、健康管理統括ソフト５８から渡されたユーザーに関するバイタルデータを使い、診断知識ＤＢ６１に記録されたデータと比較し、異常がないか判断する機能や、各種バイタルデータから総合して統計的に健康状態の判断を行う機能があるので、精度の高い健康診断が行える。また、汎用ネットワーク管理ソフト５４の機能を使い、要診断対象のユーザー宅のエージェント１２を指定し、動的に当該ユーザーのバイタルデータを収集し、直接統括マネージャ１４のユーザー情報データベース６０に蓄積・記録する事もできる。これは前述したユーザーの血圧や心電で閾値を超えなくても、統括マネージャの利用者すなわち健康管理会社や医師などの専門家がユーザー情報データベースの血圧、脈拍、心拍、体温等の測定値が閾値に近い事に気付いた場合、動的にバイタルデータなどを収集し、診断や判断のデータとする場合に非常に有効である。 The health condition judging / diagnostic software 59 uses the vital data regarding the user passed from the health management supervision software 58, compares it with the data recorded in the diagnostic knowledge DB 61, and determines whether there is any abnormality or from various vital data. Since there is a function for comprehensively determining the health status, a highly accurate health check can be performed. Also, using the function of the general-purpose network management software 54, the user's home agent 12 to be diagnosed is designated, the vital data of the user is dynamically collected, and directly stored in the user information database 60 of the general manager 14 You can also do it. This means that even if the user's blood pressure or electrocardiogram does not exceed the threshold value, the user of the general manager, that is, a specialist such as a health care company or a doctor, can measure the measured values such as blood pressure, pulse, heart rate, and body temperature in the user information database. When you notice that the threshold is close, it is very effective for collecting vital data dynamically and using it as diagnostic and judgment data.

なお、統括マネージャ１４を操作する場合、扱うデータが個人の健康状態に関する事なので、利用者はあらかじめ登録された人間かどうか確認するためユーザー認証を行なう。ユーザー認証は、指紋、虹彩、声紋等の生体認証センサ１１を使い行う。また、エージェント１２あるいはマネージャ１３とのデータ送受信は暗号化処理を行う。これらの処理は認証・暗号処理ソフト５３で実行される。 When the general manager 14 is operated, since the data to be handled relates to the personal health condition, the user performs user authentication to confirm whether or not the person is registered in advance. User authentication is performed using a biometric sensor 11 such as a fingerprint, an iris, or a voiceprint. In addition, data transmission / reception with the agent 12 or the manager 13 performs encryption processing. These processes are executed by the authentication / encryption processing software 53.

次に、エージェント１２の一形態である装着型エージェント１２を使用した場合のシステム動作フローを図７に示す。ユーザーは先ず、血圧、脈拍、心電および指紋等のバイタルセンサ１１が接続されたエージェント１２を装着し、ユーザー認証を指紋センサ１１等の生体認証で行う（Ｓ１）。予め登録されたユーザーと判断されれば（Ｓ２）、エージェントは認証したユーザーのセンサ測定条件を読み込む（Ｓ３）。 Next, FIG. 7 shows a system operation flow when the wearable agent 12 which is one form of the agent 12 is used. First, the user wears an agent 12 to which a vital sensor 11 such as blood pressure, pulse, electrocardiogram and fingerprint is connected, and performs user authentication by biometric authentication such as the fingerprint sensor 11 (S1). If it is determined that the user is registered in advance (S2), the agent reads the sensor measurement condition of the authenticated user (S3).

次にエージェント１２とマネージャ１３間あるいはエージェントと統括マネージャ１４間で相互認証（Ｓ４）を行う。例えばネットワーク環境で広く普及しているＩＰｓｅｃの機能を使ってもよい。相互に認証できれば（Ｓ４）、暗号化通信のセッションを確立（Ｓ５）し、バイタルセンサ１１でユーザーの血圧、脈拍、心電等を測定（Ｓ６）する。 Next, mutual authentication (S4) is performed between the agent 12 and the manager 13 or between the agent and the general manager 14. For example, an IPsec function widely used in a network environment may be used. If mutual authentication is possible (S4), an encrypted communication session is established (S5), and the vital sensor 11 measures the blood pressure, pulse, electrocardiogram, etc. of the user (S6).

ここで、ユーザー認証（Ｓ２）が成功しない場合、認証エラー処理（Ｓ２１）を実行する。具体的には再度生体認証を試行し、数回試行しても成功しない場合に、その旨を表示し終了処理を行う。同様に、エージェントとマネージャ間あるいはエージェントと統括マネージャ間で相互認証が成功しない場合、相互認証エラー処理（Ｓ２２）に進む。 If user authentication (S2) is not successful, authentication error processing (S21) is executed. Specifically, biometric authentication is tried again, and if it does not succeed after several attempts, a message to that effect is displayed and end processing is performed. Similarly, if the mutual authentication is not successful between the agent and the manager or between the agent and the general manager, the process proceeds to a mutual authentication error process (S22).

先ほどの処理に戻り、バイタルセンサ１１の測定値が予め設定した閾値を超えない場合（Ｓ７）、エージェント１２はデータを表示（Ｓ８）およびデータを暗号化（Ｓ１０）し、マネージャに送信（Ｓ１１）する。一方、バイタルセンサ１１の測定値が予め設定した閾値を超えた場合（Ｓ７）、エージェントに接続された全てのセンサ値を同時に計測（Ｓ１２）し、エージェント１２に表示（Ｓ１３）すると共に統括マネージャ１４に閾値を超えた事を通知（Ｓ１３）する。エージェント１２は同時測定したセンサデータ全てを暗号化（Ｓ１４）し、統括マネージャ１４およびマネージャ１３に送信する。 Returning to the previous processing, if the measured value of the vital sensor 11 does not exceed the preset threshold value (S7), the agent 12 displays the data (S8), encrypts the data (S10), and sends it to the manager (S11). To do. On the other hand, when the measured value of the vital sensor 11 exceeds a preset threshold value (S7), all sensor values connected to the agent are simultaneously measured (S12), displayed on the agent 12 (S13), and the general manager 14 (S13) that the threshold value has been exceeded. The agent 12 encrypts all the sensor data simultaneously measured (S14), and transmits it to the general manager 14 and the manager 13.

マネージャから動的にセンサで測定する等の要求があった場合（Ｓ１６）には、要求データを受信して読み込み（Ｓ１７）、バイタルセンサ１１の測定等を行う（Ｓ６）。一方、特に要求が無い場合（Ｓ１６）にはサンプリング間隔待ち（Ｓ１８）を行ない、計測の終了要求があった場合、あるいはあらかじめ設定された計測時間を超えた場合には（Ｓ１９）、先に確立した暗号化通信を終了（Ｓ２０）してエージェント１２の測定動作を終了する。一方、計測の終了要求が無い場合、あるいはあらかじめ設定された計測時間を超えていない場合には、処理を継続してバイタルセンサ１１測定のステップ（Ｓ６）に戻る。 When there is a request from the manager to dynamically measure the sensor (S16), the request data is received and read (S17), and the vital sensor 11 is measured (S6). On the other hand, if there is no particular request (S16), the process waits for a sampling interval (S18). If there is a request for termination of measurement or if a preset measurement time is exceeded (S19), it is established first. The encrypted communication is finished (S20), and the measurement operation of the agent 12 is finished. On the other hand, when there is no request for termination of measurement or when the measurement time set in advance is not exceeded, the processing is continued and the process returns to the step (S6) of the vital sensor 11 measurement.

次に、エージェント１２の上位、下位の論理構造を決定するフローを図８に示す。エージェントの一形態である携帯型エージェント１２をユーザーが装着すると、エージェント１２はユーザー認証を要求（Ｓ３１）する。ユーザーが指紋センサ等で認証し、認証が成功した場合（Ｓ３２）には、ユーザー認証情報をエージェント１２のメモリに記録する（Ｓ３３）。次に、ユーザーが携帯型エージェント１２でベッド１６やトイレ１５を使用した場合、携帯型エージェント１２と設置型エージェント１２が無線通信であるブルートゥース２１で相互の情報を交換し、ユーザー認証情報の有無を確認しあう（Ｓ３５，Ｓ５０）。この過程で、認証情報を記録している方が上位エージェントと決定（Ｓ３６）され、設置型は下位エージェントに決定する（Ｓ５１）。なお、設置型において接続された指紋センサ等でユーザー認証データが記録されている場合、上位、下位の論理構造は採らずに両方が同等の位置づけになり、それぞれがバイタルセンサから得たバイタル情報をマネージャに送信する。 Next, FIG. 8 shows a flow for determining the upper and lower logical structures of the agent 12. When the user wears the portable agent 12 which is one form of the agent, the agent 12 requests user authentication (S31). When the user authenticates with a fingerprint sensor or the like and the authentication is successful (S32), the user authentication information is recorded in the memory of the agent 12 (S33). Next, when the user uses the bed 16 or the toilet 15 with the portable agent 12, the portable agent 12 and the installed agent 12 exchange information with each other via the Bluetooth 21 which is wireless communication, and whether the user authentication information is present or not. Confirm each other (S35, S50). In this process, the person who records the authentication information is determined as the higher agent (S36), and the installation type is determined as the lower agent (S51). In addition, when user authentication data is recorded with a fingerprint sensor or the like connected in a stationary type, both the upper and lower logical structures are not used, and both are positioned equally, and each of the vital information obtained from the vital sensor Send to manager.

上位エージェントは下位エージェントにユーザー認証情報を送信（Ｓ３７）し、下位エージェントはデータを受信し、自身のメモリに記録する（Ｓ５２）。これで相互のデータ交換は終了（Ｓ３８，Ｓ５３）し、上位、下位の各エージェントはマネージャと相互認証を行い（Ｓ４０，Ｓ５５）、計測したバイタルデータをマネージャに暗号化して送信する（Ｓ４２，Ｓ５７）。計測が終了（Ｓ４３，Ｓ５８）すればマネージャとの通信を切断し、暗号化通信も終了（Ｓ４４，Ｓ５９）する。 The upper agent transmits user authentication information to the lower agent (S37), and the lower agent receives the data and records it in its own memory (S52). This completes the mutual data exchange (S38, S53). The upper and lower agents perform mutual authentication with the manager (S40, S55), and the measured vital data is encrypted and transmitted to the manager (S42, S57). ). When the measurement is finished (S43, S58), the communication with the manager is disconnected, and the encrypted communication is also finished (S44, S59).

計測を継続（Ｓ４３，Ｓ５８）する場合には、サンプリング間隔を経て（Ｓ４７，Ｓ６１）データ計測のステップ（Ｓ３９、Ｓ５４）に戻る。なお、設置型エージェントのフローでユーザー認証が失敗した場合（Ｓ３２）には認証エラー処理（Ｓ４５）を行う。また、携帯型エージェントで他のエージェントが通信範囲に認識されない場合（Ｓ３４）には、単独動作フロー（Ｓ４６）に移行する。一方、設置型エージェントの場合、他のエージェントが通信範囲に認識されない場合（Ｓ４９）、ユーザーの識別が出来ないので、ユーザーが携帯型エージェントの装着を行うか、あるいはユーザーがマニュアル操作によってユーザー入力を行うユーザー情報要求処理（Ｓ６０）を行う。 When the measurement is continued (S43, S58), the process returns to the data measurement step (S39, S54) after a sampling interval (S47, S61). If user authentication fails in the flow of the installed agent (S32), authentication error processing (S45) is performed. If no other agent is recognized in the communication range by the portable agent (S34), the process proceeds to the single operation flow (S46). On the other hand, in the case of an installed agent, if other agents are not recognized in the communication range (S49), the user cannot be identified, so that the user installs the portable agent or the user inputs a user input manually. A user information request process (S60) to be performed is performed.

本発明の健康管理システム１の基本構成例を示す図である。 It is a figure which shows the basic structural example of the health management system 1 of this invention. センサとエージェントの接続構成例を示す図である。 It is a figure which shows the example of a connection structure of a sensor and an agent. エージェントＡＳＩＣのＨ／Ｗブロックを示す図である。 It is a figure which shows the H / W block of agent ASIC. エージェントＡＳＩＣの機能ブロックを示す図である。 It is a figure which shows the functional block of agent ASIC. マネージャのソフト構成を示す図である。 It is a figure which shows the software structure of a manager. 統括マネージャのソフト構成を示す図である。 It is a figure which shows the software structure of a general manager. エージェントの動作フロー例を示す図である。 It is a figure which shows the example of an operation | movement flow of an agent. エージェントの論理構造決定フロー例を示す図である。 It is a figure which shows the example of a logical structure determination flow of an agent.

Explanation of symbols

１健康管理システム
２エージェント
３エージェントＡＳＩＣ
４エージェントＡＳＩＣ
１１バイタルセンサ
１２エージェント
１３マネージャ
１４統括マネージャ
１５トイレ
１６ベッド
１７浴槽
１８体脂肪率測定機能付き体重計
１９ルーター
２０ＬＡＮ
２１ブルートゥース
２２家庭
２３管理サイト
２４インターネット
２５エージェントＡＳＩＣ
２６ＡＤＣ
２７心電センサ
２８血圧センサ
２９脈拍センサ
３０ＥＥＰＲＯＭ
３１ＬＩＮＥ−Ｉ／Ｆ
３２ＴＣＰ／ＩＰエンジン
３３暗号エンジン
３４ＣＰＵ
３５ＲＡＭ／ＲＯＭ
３６ＳＰＩ−Ｉ／Ｆ
３７ＤＩＯ
３８ＵＡＲＴ
３９ＭＡＣ
４０ＰＨＹ
４１センサ／アクチュエータ
４２シリアルＩ／Ｆ
４５通信処理部
４６暗号処理部
４７認証処理部
４８プログラム処理部
４９バッファ処理部
５０センサ処理部
５１自律処理部・受託処理部
５２ＯＳ
５３認証および暗号処理ソフト
５４汎用ネットワーク管理ソフト
５５健康管理ソフト
５６汎用ＲＤＢ
５７バイタル情報データベース
５８健康管理統括ソフト
５９健康状態判定・診断ソフト
６０ユーザー情報データベース
６１診断知識データベース1 Health management system 2 Agent 3 Agent ASIC
4 Agent ASIC
11 Vital sensor 12 Agent 13 Manager 14 General manager 15 Toilet 16 Bed 17 Bath 18 Weight scale with body fat percentage measuring function 19 Router 20 LAN
21 Bluetooth 22 Home 23 Management site 24 Internet 25 Agent ASIC
26 ADC
27 ECG sensor 28 Blood pressure sensor 29 Pulse sensor 30 EEPROM
31 LINE-I / F
32 TCP / IP engine 33 Cryptographic engine 34 CPU
35 RAM / ROM
36 SPI-I / F
37 DIO
38 UART
39 MAC
40 PHY
41 Sensor / Actuator 42 Serial I / F
45 Communication processing unit 46 Cryptographic processing unit 47 Authentication processing unit 48 Program processing unit 49 Buffer processing unit 50 Sensor processing unit 51 Autonomous processing unit / trust processing unit 52 OS
53 Authentication and encryption processing software 54 General-purpose network management software 55 Health management software 56 General-purpose RDB
57 Vital information database 58 Health management software 59 Health condition determination / diagnosis software 60 User information database 61 Diagnostic knowledge database

Claims

A biometric sensor or a vital sensor that measures health,
A function to transmit / receive data to / from biometric sensors or vital sensors,
A memory function that records and holds the program and judgment rules that define the processing conditions and setting conditions that define the sensor operation
A processor function for processing sensor data with the setting conditions and program of the sensor operation;
Communication function to communicate with the outside,
Autonomous processing function that judges and processes uniquely using the above functions,
And purpose processing function to process according to the given request,
An agent comprising:
A function for remotely monitoring, managing and controlling the agent via wireless or wired communication;
A function of collecting vital information from a plurality of the agents;
A function to record, search and manage the collected vital information in a database;
A function of transmitting summary information extracted from the database to a general manager and a function of determining and displaying a user's health status using the vital information;
A manager comprising:
A function for comprehensively monitoring, managing, and controlling the agent and the manager via wireless or wired communication;
The ability to collect information about the health status of users from multiple agents or managers;
And a function that processes and displays information that can be used to determine the health status of the user based on the collected information,
General manager with
A health management system characterized by comprising

The agent
The ability to authenticate users using a biometric sensor;
The ability to retain authenticated user information,
When starting communication with the manager or the general manager, a function for exchanging data for identifying users and performing authentication;
A function of simultaneously measuring, recording and transmitting the measurement data of all vital sensors provided to itself, triggered by a request from the manager or the value of the own vital sensor;
The health management system according to claim 1.

The agent
A function to process measurement data from all or arbitrary vital sensors into IP packets;
A function of performing encryption processing in data transmission / reception with the manager and communicating by wired or wireless communication means;
A function to receive, record, determine, and send authenticated user information in response to a request from another agent or manager;
When the value from the vital sensor exceeds a preset threshold value, or the signal from the other vital sensor, the function of notifying the manager with an IP packet,
In response to various requests from the manager, in the case of setting data, it is recorded in the storage location inside the agent and the setting is changed, and in the case of control data, a sensor that controls or requests various devices of the controller connected to the agent With the ability to send
The health management system according to claim 1 and 2.

The agent
A function for determining a logical hierarchical structure by autonomously cooperating between other agents via wired or wireless communication;
The logical hierarchical structure has a function to determine an agent holding authenticated user information at a higher level,
The upper agent transmits the authenticated user information to the lower agent that does not hold the authenticated user information via wired or wireless communication, and
The health management system according to claim 2 or 3, wherein the lower agent includes a function of receiving authenticated user information from the upper agent and transmitting the authenticated user information and data measured by a vital sensor to the manager.

Some of the agents are
Functions that can be worn on the user's body,
A function to identify and authenticate the user who wears it with a biometric sensor,
A function to record / hold user authentication data;
The ability to send and receive user information to and from other agents;
When any value of the vital sensor exceeds a preset threshold value or a value indicating a physical abnormality, a function of simultaneously measuring the values of all vital sensors connected to the agent;
A function of processing the simultaneously measured vital sensor information into an IP packet, encrypting it and transmitting it to the manager;
A function for simultaneously measuring the values of all vital sensors of the agent at a time set in advance by the manager or the general manager and transmitting data to the manager or the general manager;
A health management system according to any one of claims 2 to 4.

Some of the agents are
The ability to communicate with vital sensors built into any health condition measuring instrument, furniture, bedding and household equipment;
A function to process the measured vital information into an IP packet;
The ability to obtain user credentials from other agents;
A function of encrypting both the vital information and the authenticated user information and sending it to the manager;
A health management system according to any one of claims 2 to 4.

The manager
A function to authenticate manager users with a biometric sensor,
A function of recording and maintaining the authentication information of the manager user;
When starting communication with the agent or the general manager, a function to exchange authentication data and perform mutual authentication,
A function for encrypting communication with the agent or the general manager after the end of authentication, a function for receiving vital information and authentication information of a user transmitted from the agent, and recording and holding the vital information in a storage device as a database; ,
A function to judge and display the health status of the user based on the vital information database;
In response to a request from the general manager, a function for searching and extracting vital information about an arbitrary user from the vital information database;
A function of transmitting the extracted information to the general manager;
A function for changing / modifying sensor setting conditions for the agent;
A health management system according to any one of claims 1 to 6.

The general manager is
A function to authenticate the general manager user with a biometric sensor,
A function to record and maintain the authentication information of the general manager user,
When starting communication with the agent or the manager, a function of performing authentication by exchanging data identifying the general manager user and the agent user;
A function for encrypting communication with the agent or the manager after completion of authentication, a function for requesting the manager, searching a vital information database provided for the manager, extracting information about an arbitrary user, and transmitting the information;
A function of receiving the extracted vital information of the user and recording and holding it in a storage device;
A function that allows medical professionals to process and display information based on the vital information so that the user's health status can be determined,
A function for changing / correcting various conditions for transmitting data on the health status of the user to the manager;
A function for setting / changing / modifying operating conditions directly on the agent without going through the manager,
The health management system according to claim 1, comprising:

In the function of determining the logical hierarchical structure of the agent,
Check for the presence of mutually authenticated user information, and if both hold the information,
Each agent has a function to individually send the information and vital information obtained from the vital sensor to the manager.
The health management system according to claim 4.