JP2006338121A - 接点出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
システム施工が容易で、居住者の在室判定と動きの検出により居住者の異状を精度良く判定可能な接点出力装置を提供すること。
【解決手段】
本発明にかかる接点出力装置は、居室内に設置され少なくとも居住者の行動を検知するセンサ１２からの信号出力を処理し、カウント値を送信する送信部１４とを有する送信機と、
居住者が携帯する物品に装着され、所定の周期で電波を発する発信機を内蔵したホルダー８と、送信機の信号および前記ホルダーの発する電波を受信し、カウント値から対象者の異状を判断する行動判断部と、送信機の信号とホルダーが発する電波の有無から居住者の不在を判断する電波受信判断部と、２つの判断部の判断結果に基づいて接点信号を出力する接点出力部とを有する受信機からなり、送信機がカウント値を送信する時刻は、ホルダーが電波を発する時刻より前とし、居住者の在室を判断した時のみ異状であると判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、居室内の居住者または居室内の状況をセンサにて検知し、異状を検知して警報を出力する接点出力装置に関するものである。

従来から、居室内の高齢者が病気による発作や転倒などにより緊急事態となり助けが必要なときに、本人が助けを呼ぶのも困難である場合に対応できるよう、予め所定のコールセンターの電話番号が登録され、簡単な操作で居室外部との連絡が取れる緊急通報システム及びその機器が提案されている。例えば、高齢者等が携帯可能な腕時計やペンダントなどに無線送信機能を搭載し、ボタンを押すと無線信号が公衆電話回線に接続されている緊急通報装置に伝達され、緊急通報装置はその無線信号をトリガーとして予め登録されているコールセンターに自動的に接続し、コールセンターからコールバックするものである。これら緊急通報装置は、既に全国にて普及しており、多くの高齢者宅に設置されている。
さらに近年では、高齢者等の行動パターンを監視して異状事態を早期に検知して通報するシステムが提案されている。すなわち、高齢者等が日常使用すると考えられるエアコンやテレビなど電化製品のリモートコントロールの操作の有無を検出して、安否確認用端末にてその使用状況を把握し、２４時間以内に一回も使用されていない場合には異状として電話回線にてホストコンピュータに転送されるものが開示されている。（例えば、特許文献１）

また、赤外線センサや超音波センサにより入居者の動きを検知して、動きが一定時間以上見られない場合には通報をあげるシステムが提案されている。（例えば、特許文献２）
特開２０００−２９３７７４ 特開平１１−８６１６８

しかしながら、これらセンサを用いて利用者の異状を検知するシステムでは、センサ信号を受信してその結果を転送するための報知ユニットが必要になり、従来から全国にて普及している緊急通報装置が使用できず、更にはコールセンター側にも専用の電話受信機または受信用ソフトウェアが新規に必要となり、導入に大幅なコストアップが発生するという問題があった。

さらには、このような利用者の行動パターンや動きをセンサで検知するシステムでは、利用者が外出をした場合などには、利用者に異状が生じてセンサの反応が無いと判断してしまい、コールセンターに誤報（誤った警報）が通報されるという問題があった。これを解決する手段として、玄関などの出入り口に電気錠を設け、緊急通報装置と連動させるシステムや、さらに人間を検知するセンサを設けて外出を判断したり外出スイッチなど利用者にスイッチを操作させるものなどが提案されているが、新たにセンサを設置する必要があり、さらには通常通報装置は公衆電話回線を使用することから電話が置いてある場所付近に設置されることから、出入り口付近のセンサとの接続にコストがかかるという問題があった。また、利用者が外出するのは玄関だけに限らず、勝手口など違う出入り口から外出した場合には正確な判断をすることができないという問題があった。

さらには、本出願人は先にキーホルダー型の発信機により利用者の存在を検知するシステムを提案したが、１日に数回の定期的な送信は搭載している電池の寿命を短くしてしまう。また、利用者が携帯しやすいよう小型化が必要であり、電池は容量の小さいコイン電池などが最適であるが、その場合電池交換のサイクルが早くなってしまい、交換にかかる電池代と人件費がかかるという問題がある。

本発明はこのような事情を背景としてなされたもので、その目的は、居室内における居住者の日常の生活から出力される特性をセンシングして、異状を判断するシステムを提供するものである。また、従来の緊急通報装置システムをそのまま使用し、かつ利用者が外出しているか否かを安価なシステムにて判断し、コールセンターへの誤報を避け、かつ電池交換の期間を長く保つことが出来る接点出力装置を提供することである。

本発明にかかる接点出力装置は、居室内に設置され少なくとも居住者の行動を検知するセンサと、前記センサからの信号出力を処理するセンサ信号処理部と、前記センサ信号処理部からのカウント値を送信する送信部と、を有する送信機と、
上記居住者が携帯する物品に装着され、所定の周期で電波を発する発信機を内蔵したホルダーと、
前記送信機の信号および前記ホルダーの発する電波を受信する受信部と、前記センサ信号処理部のカウント値から対象者の異状を判断する行動判断部と、前記送信機の信号と前記ホルダーが発する電波の有無から居住者の不在を判断する電波受信判断部と、前記行動判断部と前記電波受信判断部の判断結果に基づいて接点信号を出力する接点出力部と、を有する受信機からなる接点出力装置であって、
前記送信機の送信部がカウント値を送信する時刻は、前記ホルダーが電波を発する時刻より前に送信するように設定され、
前記受信機の接点出力部は、前記電波受信判断部が居住者の在室を判断した時のみ接点信号を出力することを特徴とするものである。

さらに、送信機からのカウント値を送信する時刻とホルダーが電波を送信する時間の間隔は、前記送信機の内蔵時計と前記ホルダーの内蔵時計の精度誤差を考慮して決定するようにしてもよい。

また、送信機と前記ホルダーは１日に１回のみ電波の発信をおこなうようにしてもよい。

また、受信機の接点信号は、入力端子から入力可能な通報装置を介し、公衆回線を通じて居室外に通報するようにしてもよい。

前記ホルダーが送信する時刻は、前記通報装置から通報を受けるコールセンターの指定により設定するようにしてもよい。

本発明の接点出力装置は、居室内の居住者の行動をセンサにて検知してそのカウント値を送信する送信機と、送信機からのカウント値をもとに居住者の動きの異状を判断すると共に、居住者が外出時に必ず携帯し、居室に戻ると鍵を装着するホルダーが発する電波を送信機をより遅れた時刻で送信し、電波受信状態から居住者が外出しているか否かを判断し、在室していると判断したときのみ接点信号を出力するので、センサによる異状判断結果を新たなセンサを設置することなく、かつ従来の外出判断に比べて容易にかつ安価にコールセンターに正確なデータを伝送することが可能となる。これにより、センサの増設や配線によるコストアップを避けることが可能となる。また送信機の送信時刻とホルダーの送信する時刻とをずらし、ホルダーからの電波を受信のときのみ接点を出力するので、各々１日に１回の送信で確実に判断することが可能となり、電池の寿命が保て電池交換の周期を長く出来るので、専門の業者によるメンテナンスのコストの大幅な削減が可能となる。さらには、ホルダーに電波発信機能を搭載して、その電波を受信することで外出の判断をおこなっているので、居住者が新たな操作をすることなく、日常生活を送りながら、コールセンターへの誤報を回避することが容易となる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態について図を用いて説明する。図１は、本発明を実施するための接点出力装置の構成と周辺機器との接続を示したものである。高齢者などの居室内に送信機１、受信機２、緊急通報装置３が設置される。送信機１には赤外線センサや超音波センサなど、非接触で人体の動きを検知できるセンサが搭載されており、天井や壁などに固定されている。センサの検知する方向を居住者が行動する場所に向けて設置する。例えば天井であればセンサ面は下方向となる。受信機２は送信機１からの無線信号を受信できる範囲に設置される。受信機２と緊急通報装置３は接点を伝達するケーブル４で接続されている。このため、緊急通報装置３の近傍に設置されることが望ましい。緊急通報装置３は従来から居室内に設置されている無線のペンダントなどを使用できるものであり、電話公衆回線５と一般の電話機６に接続されている。なお、緊急通報装置３には、通常火災報知器など有線にて接点入力できる複数の接点入力端子が設けられている。さらに居住者が外出時でも通常携帯する物品、ここでは玄関の鍵７とする。この鍵７に所定周期で電波を発信するホルダー８が装着される。

図２は送信機１の内部構成を示す図である。送信機１は、電源部１１、センサ１２、センサ信号処理部１３、送信部１４、タイマー１５により構成されている。電源部１１は電源ラインを天井まで引き回すことが困難であることから、電池が望ましい。送信機１は電池を接続後にセンサ１２の信号の計測が開始される。センサ１２は、人が動いたことを検知できるセンサであり、赤外線センサ、焦電センサ、超音波センサなどであればよい。またドップラー効果を用いた電波センサなどを用いれば、天井の中に設置して検知することも可能となる。センサ信号処理部１３はセンサ１２に接続され、センサからの信号出力を処理する。その処理方法について図３を用いて示す。

図３ではセンサ１２からの出力を所定のクロックにてサンプリングしている例を示している。センサ１２からの信号は、例えば焦電センサである場合、焦電素子のアナログ信号を２値のデジタル信号に変換して、人体の動きを検知した場合には「Ｈ（ハイ）」信号を出力することとなる。センサ信号処理部１３にはセンサ信号（ａ）が入力され、所定のクロック（ｂ）にてサンプリングをおこなう。クロックの周波数は、センサ１２の反応感度により設定される。クロック（ｂ）の信号立ち上がり時に、センサ信号（ａ）が「Ｈ」であった場合に、内部にあるカウンタをカウントアップする。

図４にて内部のカウンタの動作の一例について示す。Ｄ１およびＤ２の時間間隔は２４時間とする。Ｄ１のように居住者が起床後就寝まで食事、入浴、家事等の日常生活をしていれば、センサ１２が居住者の動きを検知し、センサ信号（ａ）が「Ｈ」であった場合にカウントアップをおこなう。ここで、ΔＴ１の期間のように居住者の動きがなくなった場合は、センサ信号が検知できないため、カウンタのカウントアップを停止する。この場合は、居住者が携帯しているホルダーからの信号が受信できるかどうかにより外出しているかどうかを判断する。その後居住者の動きが検出されると、居住者が帰宅したと判断し、カウントアップを再開し、所定の閾値ＳＨになった時点でカウントアップを停止する。送信機１はタイマー１５にて時刻を計測し、所定の時刻Ｔ０１になるとカウントした値を送信部１４にて送信し、カウンタの値をクリアにする。所定の時間Ｔ０１は、あらかじめ決められた時刻とする。例えば連絡先であるコールセンターが異状と見られた場合に居住者に確認の電話をかけるため、居住者が必ず起きていると考えられる朝などが好ましい。

一方、Ｄ２のように、時刻Ｔ２の時点で居住者の動きが無くなり、閾値ＳＨまで届かない場合がある。これは居住者が不在になったか、倒れて動けなくなった時などである。この時、センサ１２は居住者の動きを検知するセンシングを継続しており、送信機１は所定の時刻Ｔ０２になった時点で、その時のカウント値を送信する。

受信機２は送信機１からカウント値を受信する。受信機２の内部構成を図５に示す。送信機１から送信されたデータは受信部２２で受信され、カウント値を抽出して行動判断部２３に伝送する。行動判断部２３では予め設定されたしきい値ＳＨにて、カウント値の大小の比較により居住者の異状判断をおこなう。例えば、図４において、時刻Ｔ０１に送信機１から送信されたカウント値は、時刻Ｔ００からセンサ１２が人体の動きを検知してカウント値が閾値ＳＨ以上であることから、行動判断部２３では異状が無いと判断する。一方、時刻Ｔ０２にて送信されたカウント値はしきい値ＳＨを大きく下回ることから、行動判断部２３では利用者の動きが無い状態で異状と判断する。

このとき、従来の居住者の行動パターンや動きをセンサで検知するシステムでは、時刻Ｔ２において外出したのか、居住者が倒れて動けなくなったのかを判断することは容易ではない。従来においても、センサに高感度のものを用いて人の動きの量から推測するものや複数のセンサを用いて居住者の動きから玄関から出たかどうかを判断するものなどが提案されているが、居住者の行動は人それぞれであるので定量的に判断することは難しい。これらの事情により、外出していたにもかかわらず動きがないと判断される場合もあり、コールセンターへの誤通報が発生する。また、複数のセンサを新たに設置することに伴うセンサの配線や専用のソフトウエアが必要になるなどによりコストも大幅に上がってしまい、低コストでより正確な異状判断を行えるようにはなっていなかった。そこで、本発明では、安価、かつ確実に外出を判断することができるように所定の周期で電波を発信するホルダーを設けることにより外出の判断を容易に行えるようにした。

図６はホルダー８の内部構成を示す図である。ホルダー８はコイン型などの小型な電池を用いた電源部８１によって動作する。タイマー８２により、あらかじめ決められた時間周期に達すると送信部８３より電波を送信する。ホルダー８には送信機１と同じ周波数の電波を送信する発信機能を搭載することにより、受信機２は同じ受信回路を共有することが出来る。なお、受信回路についてはこれに限らない。またホルダー８の電波送信出力は、居室全体で受信機２が受信できる程度の強度が望ましい。ホルダー８は居住者が携帯しやすくするため、小型にすることが望ましいことから、電源部８１に使用する電池も小さいものが好ましい。しかしながら、小型の電池は電池容量が少ないため、上述の電波送信出力では送信可能な回数が少なく、電池寿命が短くなり、電池交換の期間が短くなってしまう。一般にこのようなシステムを採用するのは高齢者であり、電池交換も正確に出来ない場合があるため、通常は専門の業者が居室を訪れて交換する必要があり、メンテナンスのコストがかかってしまうおそれがある。その場合、出来る限り送信回数を少なくすることが望ましく、数年間連続で稼動させるためには１日に１回のみの通信にすればよい。なお、本発明では、１回の通信で確実に利用者の異状を判断できるような構成としている。

ホルダー８から送信された電波は、受信部２２で受信される。受信部２２では受信した電波の送信フレームにより、行動判断部２３か電波受信判断部３０に伝達することを選択する。図７は送信機１の送信フレームＦ１とホルダー８の送信フレームＦ２の例を示しており、受信機２の受信部２２と同期を取るための同期信号（ＳＴＸ）、個々の機器ＩＤ（ＩＤ）、制御方法を示すコマンド（ＣＭＤ）が順次送信される。ＩＤは複数の送信機１に対応できるように個々に固有の番号とする。また送信機１とホルダー８を区別できるものとする。送信機１のコマンドＣＭＤ１は後に続くカウント値データを行動判断部２３にて処理することを示すものであり、一方ホルダー８のコマンドＣＭＤ２は電波受信判断部３０にて処理することを示すものである。受信部２２はコマンドにより、受信情報を伝達するのを行動判断部２３か電波受信判断部３０を特定する。受信部２２は送信フレームを最後まで抽出し、誤り訂正符号（ＣＲＣ）にて正常に受信したか否かを確認した後に、受信情報を伝達する。

ここで、行動判断部２３と電波受信判断部３０による居住者の異状か否かの判断は、図８のようにおこなう。電波受信判断部３０にて電波の受信が無い場合には、行動判断部２３の判断結果に関わらず、接点出力部２５は接点出力をおこなわない。これは、ホルダーからの発信される電波が届かないことを意味する。すなわち、居住者が入院や長期外出などで留守にする場合、居室の鍵は居住者自身が保持しており、ホルダーが電波を発信しても受信機が受信できる範囲内にないということを示しており、居室内で倒れているとは考えにくいとコールセンターが想定できるからである。これは、不在時はセンサ信号が無くなるため、居住者の動きがない、すなわち異状と判断してしまい外部へ通報することを防ぐものである。このように従来は、誤報があると鍵のかかっている玄関などを破壊して確認するなどの処置をしていたが、本発明では通常長期外出時には鍵をかけて持っていくという一般的な習慣を利用することでホルダーもあわせて携帯することにより、このような誤報を少なくすることができる。また、１日における総行動量にて１日に一回の判断であるため、日中の数時間の外出などは日常生活の範囲内として判断することが可能であり、更にコールセンターなどへの誤報回数を少なくすることが可能となる。

一方、電波受信判断部３０にて電波の受信を確認した場合、行動判断部２３において送信機１から送信されたカウント値が閾値ＳＨ未満であった場合には接点出力部２５は接点を出力し、既存の緊急通報装置３に入力される。緊急通報装置３は接点が入力されると、予め設定されたコールセンターの電話番号を自動的にダイアルして、コールセンターに利用者の異状を伝える。コールセンターでは、居住者との通話の状態により、在宅していて動けない状態なのかどうかを判断することができる。さらに状況に応じて、救急車を呼ぶ、家族へ連絡する、様子を見に行く。等の処理を行う。また、もしセンサ１２の故障で誤報として通報された場合でも、居住者は在室していることから、コールセンターの呼びかけに応じることができるので、専門業者に修理の依頼などが可能となり、機器の異常にも対応することができる。なお、行動判断部２３にて閾値ＳＨ未満のデータと判断しても、電波受信判断部３０にて電波の受信を確認しない場合には、長期外出をしているとして接点出力は出さない。

ここで、ホルダー８の電池寿命を延ばすための方法について図９を用いて説明する。図９（ａ）には送信機１のセンサ１２の出力のカウンタ値と送信時刻、図９（ｂ）にはホルダー８が電波を送信する時刻を示している。ホルダー８は１日に一回、所定の時刻Ｔ１ｎにフレームＦ２を送信する。一方、送信機１はセンサ１２の出力をカウントし、所定の時刻Ｔ０ｍになると、そのカウント値のデータをフレームＦ１で送信する。送信機１の送信時刻Ｔ０ｍとホルダー８の送信時刻Ｔ１ｎの関係の詳細を図１０に示す。送信機１の送信時刻Ｔ０ｍはホルダー８の送信時刻Ｔ１ｎの数時間（ΔＴ１）前に送信するように設定する。これは、送信機１とホルダー８で有する各々のタイマー１５およびタイマー８２に温度変化や経年変化による誤差（ΔＴ２、ΔＴ３）が生じて送信機１がホルダー８より後に送信しないようにするためである。つまり、送信機１の結果よりホルダー８の電波を先に受信してしまった場合、受信機２は前日の送信機１の結果を参照することとなり、最新の利用者の状態から判断することが出来なくなってしまうからである。それを避けるために、受信機２は送信機１のデータは必ずホルダー８の電波受信の前に取得するようにした。

各々のタイマーに電波時計機能などを使えば、経年変化などによる誤差（ΔＴ２、ΔＴ３）が少ないのでΔＴ１は短くすることが可能であり、一方コストを抑えるためにＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）などを用いる場合には温度変化や経年変化により誤差（ΔＴ２、ΔＴ３）が大きくずれる可能性があるので、ΔＴ１はたとえば２時間程度にしておくことが望ましい。図９において、Ｔ１１ではＴ０１に受信した送信機１のカウンタ値が閾値ＳＨであるので接点は出力せず、Ｔ１２ではＴ０２に受信した送信機１のカウンタ値が閾値ＳＨ未満であるので、接点を出力し、緊急通報装置３よりコールセンターにその旨が通報される。

なお、コールセンターは２４時間体制で緊急の通報を待機していることから、センサによる異状判断は所定の時刻に出力されることが望ましい。これにより、専門のスタッフをその時間のみ待機させればよいことから、全てのコールセンターのオペレータへの教育が不要となる。よって、ホルダー８の送信時刻Ｔ１ｍは、コールセンターにて指定することが望ましい。

このように、送信機１とホルダー８が送信する時間をずらし、かつ受信機２は送信機１のデータを先に収集してホルダー８の電波を受信した時点で判定をすることにより、利用者が在室しているときに利用者が異状か否かを判断することが可能となるので、センサによる異状判断結果を利用者が在室しているときに限りコールセンターに通報することが可能となる。なお、受信機２より送信機１およびホルダー８にデータを送信するよう、指令する電波を出すようにしてもよい。

本発明の実施の形態にかかる接点出力装置の概略構成図である 本発明の実施の形態にかかる送信機の内部構成図である 本発明の実施の形態にかかるセンサ信号の処理結果を示したものである 本発明の実施の形態にかかるカウンタの動作例を示したものである 本発明の実施の形態にかかる受信機の内部構成図である 本発明の実施の形態にかかるホルダーの内部構成図である 本発明の実施の形態にかかる送信機とホルダーの送信フレームを示したものである 本発明の実施の形態にかかる居住者の異状判断処理を示した図である 本発明の実施の形態にかかる送信機およびホルダーの送信タイミングを示した図である 本発明の実施の形態にかかる送信時刻の誤差範囲およびタイミングを示した図である

符号の説明

１ 送信機
２ 受信機
３ 緊急通報装置
４ ケーブル
５ 公衆電話回線
６ 電話機
７ 鍵
８ ホルダー
１１ 電源部
１２ センサ
１３ センサ信号処理部
１４ 送信部
１５ タイマー
２１ 電源部
２２ 受信部
２３ 行動判断部
２４ 電波受信判断部
２５ 接点出力部
８１ 電源部
８２ タイマー
８３ 発信部

Claims (5)

1. 居室内に設置され少なくとも居住者の行動を検知するセンサと、前記センサからの信号出力を処理するセンサ信号処理部と、前記センサ信号処理部からのカウント値を送信する送信部と、を有する送信機と、
   上記居住者が携帯する物品に装着され、所定の周期で電波を発する発信機を内蔵したホルダーと、
   前記送信機の信号および前記ホルダーの発する電波を受信する受信部と、前記センサ信号処理部のカウント値から対象者の異状を判断する行動判断部と、前記送信機の信号と前記ホルダーが発する電波の有無から居住者の不在を判断する電波受信判断部と、前記行動判断部と前記電波受信判断部の判断結果に基づいて接点信号を出力する接点出力部と、を有する受信機からなる接点出力装置であり、
   前記送信機の送信部がカウント値を送信する時刻は、前記ホルダーが電波を発する時刻より前に送信するように設定され、
   前記受信機の接点出力部は、前記電波受信判断部が居住者の在室を判断した時のみ接点信号を出力する
   ことを特徴とする接点出力装置。
2. 前記送信機からのカウント値を送信する時刻と前記ホルダーが電波を送信する時間の間隔は、前記送信機の内蔵時計と前記ホルダーの内蔵時計の精度誤差を考慮して決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の接点出力装置。
3. 前記送信機と前記ホルダーは１日に１回のみ電波の発信をおこなう
   ことを特徴とする請求項１から２に記載の接点出力装置。
4. 前記受信機の接点信号は、入力端子から入力可能な通報装置を介し、公衆回線を通じて居室外に通報される
   ことを特徴とする請求項１から３に記載の接点出力装置。
   
5. 前記ホルダーが送信する時刻は、前記通報装置から通報を受けるコールセンターの指定により設定する
   ことを特徴とする請求項１から４に記載の接点出力装置。