JP2008015659A - 状況検知端末及びこれを用いた状況通報システム - Google Patents
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Abstract
【課題】情報装置を携帯した行動者が、例え自身で通信することができない状態でも、情報装置の携行者の状況を検知し、指令本部等に送信することが可能な状況通報システムを提供する。
【解決手段】第1の情報装置2は、携行者の生体情報と周辺の状況とに関する情報とを取得し、前記携行者が操作しなくても、該生体情報の判断結果によって所定の情報について、通信手段3を介して送信をおこなうことができる。
【選択図】図1
【解決手段】第1の情報装置2は、携行者の生体情報と周辺の状況とに関する情報とを取得し、前記携行者が操作しなくても、該生体情報の判断結果によって所定の情報について、通信手段3を介して送信をおこなうことができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、火災現場や災害現場等の危険な現場で、情報装置を身体に装着して携行して行動している行動者の置かれている状況を自動的に検知し、その状況を自動的に遠隔した指令本部等に送信する状況検知端末及びこれを用いた状況通報システムに関する。
地下街、地下鉄、トンネル、イベント会場、オフィスビル、病院、大型船舶等の地下又は建築構造物内での火災現場で消火活動を行う消防士や、災害現場で救助活動を行う救急隊員は、常時危険にさらされている。そのため、本人自体が事故に遭遇して負傷したり動けなくなったりすることが多い。また、マンホールやタンクの内部で作業を行う作業員は、酸素欠乏や有毒ガスの吸引による中毒で動けなくなり、最悪の場合は死亡するケースも発生している。
危険な現場で任務を遂行している行動者の安全確保のためには、危険な現場で身体に装着した情報装置を携行して行動している行動者がどのような状況にあるか、行動者からのアクションを待つことなく、遠隔の指令本部等において知り、それに対する適切な指示や対応をおこなう必要を要する場合がある。
従来、救援活動等を行う行動者の安否を確認するための位置情報や生体情報を得る方法として、情報装置である業務用無線機による無線連絡が用いられることがある。行動者が業務用無線機を用いて現場の位置や状況等を報告することにより、指令本部で現場活動を行っている行動者の位置情報や生体情報が得られるものである。
しかし、情報装置を携行している行動者の状態が制約を受けている場合も発生する。例えば、ある空間に閉じ込められた場合や、高いところから転落した場合等によりダメージが大きく、行動者本人は情報装置を操作して通信を行うことができない場合である。その場合でも、行動者の安全確保には、行動者の状態を遠隔地の指令本部に連絡する必要はある。しかしながら、現状ではその手段は確立されていない。
また、行動者が指令本部に情報装置を用いて連絡する際に、複数の通信手段がある場合、データの種類に応じて自動的に通信網を選択することは知られている(例えば特許文献1)。
なお、本出願人は、業務の内容、環境に応じて情報装置を用いることにより複数の通信手段から、適切な選択手段を選択して送信する通信網選択方法を、先に、特願2005−360418号として出願している。
特開2001−320424号公報
上述のように、従来では、情報装置を携行して危険な現場で活動している行動者の状態が、例えば、ダメージが大きく、行動者本人は通信を行うことができない場合でも、行動者の状態を的確に遠隔地の指令本部に連絡する手法は知られていない。
従って、行動者本人のダメージが大きい場合は、行動者の状況に関する情報が指令本部等で得られないため、行動者を救出することができない事態が発生してします。
本発明は、これらの事情を考慮してなされたもので、情報装置を携帯した行動者が、例え自身で通信することができない状態でも、情報装置の携行者の状況を検知し、指令本部等に送信することが可能な状況検知端末及びこれを用いた状況通報システムを提供することを目的としている。
本発明の一実施の形態に係る状況検知端末は、携行者が携行して用いる状況検知端末であって、かつ、携行者の生体情報に関するデータ情報を取得する第1情報取得手段と、該携行者の周囲の映像情報や音声情報に関するデータ情報を取得する第2情報取得手段と、前記第1情報取得手段および前記第2情報取得手段で取得した各データ情報の正常性を判別する正常性判別手段と、前記正常性判別手段の判別結果に対応して通信網を制御する通信制御手段と、前記通信網との接続手段とを有していることを特徴とする。
また本発明の一実施の形態に係る状況検知端末は、前記第1情報取得手段は、携行者の生体情報に関するデータ情報と共に加速度センサからのデータ情報も取得することを特徴とする。
また本発明の一実施の形態に係る状況検知端末は、携行者の生体情報と周辺情報とに関するデータ情報を取得した際は、前記携行者が操作しなくても該生体情報の判断結果に応じて、所定のデータ情報について通信手段を介して送信をおこなうことができることを特徴とする。
また本発明の一実施の形態に係る状況通報システムは、上記の状況検知端末からなる第1の情報装置と、前記第1の情報装置と離間して配置され前記通信手段を介して該第1の情報装置からの所定のデータ情報の送信を受信する第2の情報装置とを有することを特徴とする。
また本発明の一実施の形態に係る状況通報システムは、前記第1の情報装置は、送信する所定のデータ情報に応じて、前記通信手段の中から最適な通信手段を選択することを特徴とする。
また本発明の一実施の形態に係る状況通報システムは、前記第1の情報装置は、携行者の身体に装着することが可能であることを特徴とする。
また本発明の一実施の形態に係る状況通報システムは、前記第2の情報装置は、必要に応じて前記第1の情報装置に対してデータ情報の要求や離脱操作を行うことができることを特徴とする。
本発明によれば、情報装置を携行している行動者が、情報装置を直接操作することができなくても、行動者の状況を的確に最適な通信手段及び最適なデータ形式で遠隔の指令本部等へ送信することが可能になる。
以下、本発明の状況検知端末及びこれを用いた状況通報システムを実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の状況検知端末を用いた状況通報システムの機能の概要を示す模式ブロック図である。状況通報システム1は大別すると、様々な危険な状況等で活動する、例えば、救命隊員や消防士あるいは兵士等の行動者(状況検知端末の携行者)が、情報装置として携行するユビキタスターミナル(何時でも、何処でも、誰でも使える端末装置)であるクライアント装置として機能する状況検知端末2(第1の情報装置)と、この状況検知端末2と通信網を形成している通信インフラ3(通信手段)で接続され、離間した場所にある本部のユビキタスターミナルであるマスタ装置4(第2の情報装置)とで構成されている。
状況検知端末2とマスタ装置4とは通信インフラ3を介して、双方向の通信が可能に形成されている。すなわち、状況検知端末2からマスタ装置4への通信は、状況検知端末2が入手した詳細データを送信する。詳細データとは、クライアント装置の周辺の音声や画像等のデータD1、生体情報等のセンサデータD2、携行者データD3および業務取り扱いデータD4、等である。
一方、マスタ装置4から状況検知端末2への通信は、状況検知端末2を保有している行動者への指示、状況検知端末2への詳細データの要求、状況検知端末2の離脱操作を行う。
図2は、状況検知端末2の機能模式図である。すなわち、状況検知端末2は、マスタ装置4等の離間した場所の装置と通信可能な複数の手段を有する物理インフラ部11と、この物理インフラ部11の複数の通信手段のうち、どの手段を用いて通信を行えるかの通信網の状況把握を行う通信網状況把握部12(通信制御手段)と、通信網の選択制御を行う最適通信網制御部13(第2情報取得手段)と、状況検知端末2の周辺外部の情報などを取得するアプリケーション部14と、状況検知端末2の携行者の生体情報を取得するセンサ部15(第1情報取得手段)とにより構成されている。なお、最適通信網制御部13には、アプリケーション部14やセンサ部15が取得した各データ情報の正常性を判別する正常性判別手段を備えている。
物理インフラ部11には通信手段として、無線通信により離間した場所と通信することが可能な無線通信部11a、携帯電話により通信が可能な携帯電話部11b、無線LANにより通信が可能な無線LAN部11cなどが設けられている。
アプリケーション部14には、携行者の外部の状況を検知できる外部情報取得手段として、例えば、外部の映像を取得できるカメラ部14a、外部の近くにいる人の声を取得できるマイク部14b、外部の音を取得可能なオーディオ部14cなどが設けられている。
また、センサ部15にはバイタルセンサ15Aと加速度センサ15cと、それらを制御するCPU(不図示)が装着されている。バイタルセンサは、血圧、脈拍数、体温、心電図、呼吸数、心拍数、心音などの生体情報、すなわちバイタルデータを測定するデバイスであり、脈拍センサ15a、血流センサ15b等で形成されている。また、加速度センサ15cは、行動者の動きに伴う加速度を検知するセンサである。
バイタルセンサ15Aの出力(以下、バイタルセンサ信号という)はCPU(不図示)に入力され、そこで実行される監視プログラムがバイタルセンサ信号からのバイタルデータを常時監視し、行動者の身体異常の判定を行う。また、監視プログラムは、判定により行動者の身体異常が発生したら、メモリから読み出した行動者のユーザIDと、GPSモジュール(不図示)から取得した現在位置情報とを含む緊急信号を生成し、信号処理回路(不図示)、無線通信部11a等を経て携帯電話網等の通信インフラ3を介してマスタ装置4へ発信する。
状況検知端末2は構造的には、バイタルセンサ15Aと加速度センサ15cとが格納されたセンサ部15と、本体部10で構成される。バイタルセンサ15Aは、脈拍センサ15aや血流15b等の生体情報測定センサを有している。
また、本体部10は、物理インフラ部11と、この物理インフラ部11等の手段により通信を行うかを制御する通信網状況把握部12と、最適通信網制御部13と、外部の情報などを取得するアプリケーション部14を有している。また、センサ部15と本体部10とは、ケーブルで接続されている。なお、センサ部15と本体部10との間のケーブル接続は、信号の通信ができれば無線(電波や赤外線等)で行うことも可能である。
バイタルセンサ15Aの生体情報測定センサ15a、15bは、装着している行動者の生体情報を測定する。生体情報は、生命体(行動者)の健康状態、特に生死の状態を示す情報のうち少なくとも1つを含んでいる。例えば、体温、脈拍、血圧などである。
また、加速度センサ15cからのデータは、行動者の行動状態を報知するもので、例えば、行動者が自由に移動可能で、走れる状態である場合であるとか、物理的あるいは周囲の状況判断等から動けなくなってしまった状態にある場合等についてのデータを報知する。
なお、バイタルセンサ15Aは、センサ部15に組込まれている場合を示したが、バイタルセンサ15Aは、携行者の身体のいずれの部分でも装着可能とする方法も考えられる。
次に、状況検知端末2が緊急信号をマスタ装置4に通信インフラ3を介して送信する際の通信インフラ3の選択について説明する。図3は、複数の異なる通信インフラ3が利用可能な環境において、本発明に係る通信インフラの選択方法を適用し、通信を伴う複数の業務を遂行する場面の一例をモデル化して示した概念図である。
この図3においては、利用可能な複数の異なる通信インフラ3として、例えば、移動無線通信網3a、無線LANネットワーク3b、及び携帯電話網3cを用いている。これらの各通信網3a、3b、3cの状況は、例えば、4種の特性パラメータ、すなわち電波強度、利用可能な帯域、ホップ数、及びビットエラー率の現況値で示され、その値は時々刻々変化するものとしている。
また、行動者によって遂行される、通信を伴う複数の業務20としては、それぞれにその特質が異なる業務として、例えば、行動者自身の位置を相手方に通報する位置通報業務、行動者の状況を遅滞なく指令本部等の相手方に伝達する状況報告業務、画像や動画等を含む種々の情報を配布する情報配布業務等である。すなわち、位置通報業務は、データ量が少ない上、データ発生の時間間隔が比較的長く、通信時の伝送遅れを許容する業務であり、状況報告業務は、リアルタイム伝送を最優先とする業務である。また、情報配布業務は、大量のデータを複数の相手方に遅滞なく送達する業務である。
最適通信網選択21は、通信網の選択制御を行う最適通信網制御部13に相当し、通信網選択方法が適用された部位である。そして、あらかじめ設定された現況値ランク対応テーブル22、及び複数の業務20のそれぞれに対応して設けられた特性パラメータ条件テーブル23を有し、業務20のそれぞれを遂行時に通信網の選択基準として利用する。また、通信網状況把握24は、通信網状況把握部12に相当し、通信インタフェース11(物理インフラ部11に相当)内の各通信手段を用いた通信網の状況を最適通信網制御21に情報提供する。
最適通信網制御21は、この指示に基づき、物理インフラ部11の通信インタフェース(11)を制御しながら、選択した通信インタフェース11a、11b、11c内のいずれかの通信インタフェース11a、11b、11cを利用して通信インフラ3を介して相手方との通信を行なう。通信インタフェース11は、通信インフラ3との通信をインタフェースする部位であり、通信インフラ3内の複数の通信インフラ3a、3b、3cのそれぞれに対応して、次のようなインタフェースが設けられている。すなわち、無線通信部11aは無線通信網3aに、ルータを含む無線LANアクセスポイント11cは無線LANネットワーク3cに、携帯電話機11bは携帯電話網3bにそれぞれインタフェースする。
通信インフラ3は、上述のように無線通信網3a、無線LAN3c、携帯電話網3b等の無線手段が用いられる。
例えば、通信インフラ3として無線LAN3c方式を選択した場合、仮に3つの状況検知端末2A、2B、2Cがほぼ同時に生体情報を同じ周波数チヤネルの電波として送信する際、無線LAN方式では、送信するデータ(ここでは生体情報のデータ)をパケットという小さな単位のデータに分けて送信する。その場合、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)という制御によって、複数の状況検知端末2A、B、Cから送信される複数のパケットが時間的に衝突しないように時分割的に送信される。
従って、無線LAN3c方式によって、複数の状況検知端末2A、2B、2Cからは、ほぼ同時に生体情報の電波が送信されても、これらの生体情報は互いに混信することなくほぼ同時期に伝送することができる。
なお、端末を識別する方法の一例として、複数の状況検知端末2A、2B、2Cに対応する各行動者の個人情報は、番号などで構成することができ、その番号によってその行動者個人を特定することができる。
図1に示したマスタ装置4は、データの送受信部4a、処理手段4bおよびアラート手段4c等を有している。マスタ装置4は、状況検知端末2から発信される電波を送受信部4aで受信する。受信された状況検知端末2からの電波は、処理手段4bに供給されて、行動者の生体情報が検出される。検出された行動者の生体情報から、さらに行動者の体温や脈拍の異常データを検出することができる。
人間の体温は、生存中は一般的に36度前後であるが、生命力が低下するに従って低下する。また、脈拍も、生存中は一般的に1分間70回前後であるが、生命力が低下するに従って低下する。このため、送られてくる生体情報が標準値をはるかに下回った場合は、異常データとして検出する。それにより、事故に遭遇した行動者の生死の状況を推定することができる。
また、生体情報に加えて個人情報も状況検知端末2から電波によって発信すれば、行動者の誰の生命力が現状どれくらいかをマスタ装置4において把握することができる。
なお、複数の状況検知端末2A、2B、2Cからの送信の一例として、状況検知端末2Aが送信するパケットデータは、コードaで関連付けられ、状況検知端末2Bが送信するパケットデータは、コードbで関連付けられ、さらに状況検知端末2Cが送信するパケットデータは、コードcで関連付けられ、それらのパケットデータがほぼ同時刻に送信される状況が示されている。そして、状況検知端末2A、2B、2Cの送信信号は、ほぼ同時にマスタ装置4で受信される。マスタ装置4では、コードaによって状況検知端末2Aからのパケットデータが再生され、コードbによって状況検知端末2Bからのパケットデータが再生され、コードcによって状況検知端末2Cからのパケットデータが再生される。
このように、CDMA方式によって、複数の状況検知端末2A、2B、2Cから同時に生体情報のデータが送信されても、マスタ装置4では混信することなく選択的に個々の状況検知端末2A、2B、2Cからの生体情報を検出することができる。
次に、上述の状況通報システム1の動作を説明する。
状況通報システム1は、状況検知端末2とマスタ装置4との間で、双方向の通信を行うことができる。以下、双方向の通信について片方向づつ順次説明する。
まず、状況検知端末2からマスタ装置4への通信について説明する。(状況検知端末2→マスタ装置4)
図4は、状況検知端末2内での情報の流れを説明する説明図で、図5は、状況検知端末2のフローチャートである。
図4は、状況検知端末2内での情報の流れを説明する説明図で、図5は、状況検知端末2のフローチャートである。
まず、図2で示したセンサ部15の各センサにより、情報装置を携帯している行動者の生体情報を取得し、アプリケーション部14のカメラ部14a、マイク部14b、オーディオ部14cなどから外部状況情報を取得する。
生体情報は、行動者の体温や脈拍等である。また、外部状況情報としては、カメラ部14aから取得した、行動者の周囲の状況の映像に関するデジタル画像情報、及び、マイク部14bやオーディオ部14cから取得した、行動者の周囲の状況の音声に関するデジタル音声情報である。
なお、取得した生体情報及び外部状況情報に対しての基準値データが、図4に示す生体外部情報テーブル31が、予め図2に示す最適通信網制御部13に記憶されている。(ステップS11)
次に、図2に示した物理インフラ部11の無線通信部、携帯電話部、無線LAN部などにより、各通信手段の環境情報が取得される。
次に、図2に示した物理インフラ部11の無線通信部、携帯電話部、無線LAN部などにより、各通信手段の環境情報が取得される。
図4に示したように、これらの通信手段と送信するデータテーブル33が作成されて、最適通信網制御部13に記憶されている。データテーブル33は、縦横の条件項目をANDで掛け合わせた条件項目に対し、重み付けのクラスを設定しているクラスマトリックステーブルである。
(ステップS12)
次に、図2に示した通信網状況把握部12において、その時点で利用可能な通信手段3の中からの最適なものが選択される。
次に、図2に示した通信網状況把握部12において、その時点で利用可能な通信手段3の中からの最適なものが選択される。
なお、最適なものの選択は、図4のデータテーブル33に示したように、様々な現場に応じて異なる。例えば、通信内容の秘匿性が優先される場合は、最も秘匿性を維持できる通信手段3が選択される。また、デジタルカメラによる災害現場の映像のように、大量のデータサイズを送信する場合は、それに最も適した通信手段3が選択される。
(ステップS13)
次に、図2で示したセンサ部15の各センサで生体情報のうち、体温や脈拍等のいずれかに変化があったか検知される。(ステップS14)
ステップS14で、生体情報のいずれかに変化があったときは、さらに、行動者の周辺の映像や音声の外部状況情報に変化があったかが検知される。(ステップS15)
ステップ15で、外部状況情報に変化があったときは、テーブル31とデータテーブル33を用いて、行動者の状況の正常性が判別される。(ステップS16)
ステップS16では、テーブル31とデータテーブル33を用いて、行動者の状況の正常性が判別された結果、正常と判別された場合は、通常のルーチンで、その状況と最適な通信手段により、その通信手段に応じたデータ形式で、状況判断送信テーブル34にもとづいて、選択された通信手段によりその最適なデータ形式で、行動者の状況が遠隔のマスタ装置4に通信インフラ3を介してデータ情報が送信される。
次に、図2で示したセンサ部15の各センサで生体情報のうち、体温や脈拍等のいずれかに変化があったか検知される。(ステップS14)
ステップS14で、生体情報のいずれかに変化があったときは、さらに、行動者の周辺の映像や音声の外部状況情報に変化があったかが検知される。(ステップS15)
ステップ15で、外部状況情報に変化があったときは、テーブル31とデータテーブル33を用いて、行動者の状況の正常性が判別される。(ステップS16)
ステップS16では、テーブル31とデータテーブル33を用いて、行動者の状況の正常性が判別された結果、正常と判別された場合は、通常のルーチンで、その状況と最適な通信手段により、その通信手段に応じたデータ形式で、状況判断送信テーブル34にもとづいて、選択された通信手段によりその最適なデータ形式で、行動者の状況が遠隔のマスタ装置4に通信インフラ3を介してデータ情報が送信される。
一方、行動者の状況の正常性が判別された結果、異常と判別された場合は、異常時刻割り込みをかけて、その状況と最適な通信手段により、その通信手段に応じたデータ形式で、状況判断送信テーブル34にもとづいて、選択された通信手段によりその最適なデータ形式で、行動者の状況が遠隔のマスタ装置4に通信インフラ3を介してデータ情報が送信される。(ステップS17)。
なお、図4に示したように、各テーブル31、32、33は、いずれも、縦横のマトリックス状に各項目が配列されており、縦横の項目同士をAND条件で判断している。その判断結果の優劣を比較して最終判断としている。
マスタ装置4は受信した状況検知端末2からのデータを処理装置で処理し、処理結果に対応して必要に応じてアラートを発する。
アラートが発せられた場合、マスタ装置4側では、発せられアラートの対して適切であったのか否かについて、状況検知端末2側へ問い合わせを行い確認後に、状況検知端末2に対して適切な処置をおこなう。
次に、マスタ装置4から状況検知端末2への通信について説明する。
(マスタ装置4→状況検知端末2→マスタ装置4)
マスタ装置4から状況検知端末2への通信は、例えば、指令本部が災害現場で行動中の行動者の安否情報が必要な場合や、行動者への指示が必要な場合に用いられる。
マスタ装置4から状況検知端末2への通信は、例えば、指令本部が災害現場で行動中の行動者の安否情報が必要な場合や、行動者への指示が必要な場合に用いられる。
マスタ装置4から通信インフラ3を介して状況検知端末2の物理インフラ部の無線通信部等へ連絡する。行動者への指示はそれにより伝達される。また、行動者の情報の入手が必要な場合は、受信した無線通信部からの指示により状況検知端末2が上述のステップ11〜ステップ17へと作動し、行動者の情報をマスタ装置4に連絡する。
なお、上述の実施形態では、各状況検知端末2から直接に通信インフラ3を介してマスタ装置4へ通信していたが、複数のクライアント装置として状況検知端末2が存在する場合には、状況検知端末2A、2B、2Cを相互に中継装置として機能させることもできる。その場合は、例えば、状況検知端末2Aから状況検知端末2Bへ情報を伝送し、状況検知端末2Bがマスタ装置4へ通信インフラを介して情報を伝送する。この場合は、状況検知端末2Bが中継装置の役割を果たす。
また、上述の実施形態は、火災や地震等の天災による災害現場の救助や、建物内の保安や、防衛上の任務等の際に適用することができる。
なお、本発明は上記の実施形態のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
1…状況通報システム、2…状況検知端末、3…通信インフラ、4…マスタ装置、10…本体部、11…物理インフラ部、12…通信網状況把握部、13…最適通信網制御部、14…アプリケーション部、15…センサ部。
Claims (7)
- 携行者が携行して用いる状況検知端末であって、かつ、携行者の生体情報に関するデータ情報を取得する第1情報取得手段と、該携行者の周囲の映像情報や音声情報に関するデータ情報を取得する第2情報取得手段と、前記第1情報取得手段および前記第2情報取得手段で取得した各データ情報の正常性を判別する正常性判別手段と、前記正常性判別手段の判別結果に対応して通信網を制御する通信制御手段と、前記通信網との接続手段とを有していることを特徴とする状況検知端末。
- 前記第1情報取得手段は、携行者の生体情報に関するデータ情報と共に加速度センサからのデータ情報も取得することを特徴とする請求項1記載の状況検知端末。
- 前記状況検知端末は、携行者の生体情報と周辺情報とに関するデータ情報を取得した際は、前記携行者が操作しなくても該生体情報の判断結果に応じて、所定のデータ情報について通信手段を介して送信をおこなうことができることを特徴とする請求項1又は2記載の状況検知端末。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の状況検知端末からなる第1の情報装置と、前記第1の情報装置と離間して配置され前記通信手段を介して該第1の情報装置からの所定のデータ情報の送信を受信する第2の情報装置とを有することを特徴とする状況通報システム。
- 前記第1の情報装置は、送信する所定のデータ情報に応じて、前記通信手段の中から最適な通信手段を選択することを特徴とする請求項4記載の状況通報システム。
- 前記第1の情報装置は、携行者の身体に装着することが可能であることを特徴とする請求項4記載の状況通報システム。
- 前記第2の情報装置は、必要に応じて前記第1の情報装置に対してデータ情報の要求や離脱操作を行うことができることを特徴とする請求項4記載の状況通報システム。
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