JP2014021899A - 警報装置及び警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】人の生体情報の異常状態を警報する。
【解決手段】人の身体状態の変化に応じた警報情報を通報する警報装置１００であって、警報装置１００を装着した人の生体情報を測定する生体情報測定部１１０と、生体情報の変化パターンの正常範囲を示す正常範囲情報を記憶する記憶部１２０と、生体情報測定部１１０が測定した生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断する判断部１３０と、警報装置の位置情報を取得する位置情報取得部１４０と、変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断部が判断すると、位置情報を含む警報情報を予め登録された宛先に送信する送信部１５０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体情報の異常状態を検出して通報する警報装置及び警報システムに関する。

従来、血圧、脈拍、心拍数、発汗量及び血糖値等の生体情報を測定する装置が知られている。例えば、上記の装置を装着した運転者の脈拍数の平均値を閾値と比較することにより、運転者の異常状態を検出することができる（例えば、特許文献１を参照）。生体情報を測定して、生体情報の測定値が閾値を越えると身体に異常が生じたと判断し、通信回線を介して通報する装置も知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開平２−６２３１号公報 特開２００３−２２００３９号公報

誘拐や通り魔などの犯罪事件が増える中、子供や女性が危険な状態に陥っていることを迅速に検出する必要が生じている。また、高齢者が増える中、外出中の高齢者が急病に陥ったことを迅速に検出する必要も生じている。生体情報を用いて子供、女性、高齢者等が危険な状態に陥っていることを検出する装置には、子供、女性、高齢者等が装着しやすくするために小型化すると共に、電池の寿命を長くするために消費電力を低減することが強く求められている。

しかし、従来の装置においては、生体情報の測定値を閾値と比較することにより異常状態を検出していたので、測定値の精度が低いと異常状態を正確に検出できなかった。そこで、従来の装置においては、長時間に渡って生体情報を測定して平均値を算出したり、高精度のセンサを用いて生体情報を測定したりする必要があった。

例えば、従来の装置は、脈拍数を高い精度で測定するために、高精度のセンサを用いて長時間に渡って脈拍数を測定し続けなければならなかった。また、従来の装置は、血圧を高い精度で測定するために、カフ（膨張袋）により身体に加える圧力を変化させながら脈波の振幅を正確に測定しなければならなかった。発汗量を高い精度で測定するためには、測定部位に空気を流して汗を蒸発させ、蒸発した汗の量を高精度の湿度センサにより測定しなければならなかった。

このように、従来の装置においては生体情報を高い精度で測定しなければならなかったので複雑な機構と高価なデバイスが必要であり、装置の小型化と低コスト化が困難であった。また、生体情報を高い精度で測定するには、生体情報を長時間に渡って継続的に測定しなければならないので、装置の消費電力を低減することも困難であった。

さらに、生体情報の測定値を閾値と比較することにより異常状態を検出する従来の装置においては、例えば身体を動かすことによって生体情報の測定値が閾値より大きくなると、異常状態でないにもかかわらず異常状態であると誤検出される場合があるという問題も生じていた。

そこで、本発明はこれらの点を鑑みてなされたものであり、生体情報の異常状態を検出して通報する装置の小型化、低コスト化及び低消費電力化の少なくとも１つを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、人の身体状態の変化に応じた警報情報を通報する警報装置であって、警報装置を装着した人の生体情報を測定する生体情報測定部と、生体情報の変化パターンの正常範囲を示す正常範囲情報を記憶する記憶部と、生体情報測定部が測定した生体情報の変化パターンが、正常範囲情報が示す正常範囲に含まれているか否かを判断する判断部と、警報装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断部が判断すると、上記の位置情報を含む警報情報を予め登録された宛先に送信する送信部とを備える警報装置を提供する。

一例として、上記の判断部は、生体情報の変化パターンの少なくとも一部が正常範囲に含まれていないと判断した後の所定の期間内の変化パターンにさらに基づいて、変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断する。上記の送信部は、記憶部に記憶された登録エリアの外に警報装置があることを位置情報が示している間は、判断部における判断の結果によらず位置情報を含む警報情報を送信してもよい。

生体情報測定部は、位置情報が示す位置に応じて生体情報を測定するタイミングを変化させてもよい。また、生体情報測定部は、測定した生体情報の状態に応じて生体情報を測定するタイミングを変化させてもよい。

さらに、生体情報測定部が複数の種類の生体情報を測定し、記憶部が複数の種類の生体情報に対応づけて複数の正常範囲情報を記憶し、判断部が複数の種類の生体情報の変化パターンのうちの少なくとも１つが複数の種類の生体情報のそれぞれに対応する正常範囲に含まれないと判断すると、送信部は警報情報を送信してもよい。この場合に、変化パターンが正常範囲に含まれないと判断部が判断した生体情報の種類に応じて、送信部は、異なる種類の警報情報を送信してもよい。さらに、生体情報測定部は、第１の生体情報の変化範囲が正常範囲に含まれない場合に、第１の生体情報と異なる種類の第２の生体情報を取得するタイミングを変化させてもよい。

本発明の第２の態様によれば、人の生体情報を測定する生体情報測定装置と、生体情報測定装置から受信した生体情報に基づいて、生体情報測定装置を装着した人の異常状態を通報する異常警報装置とを備える警報システムを提供する。上記の生体情報測定装置は、生体情報測定装置を装着した人の生体情報を測定する生体情報測定部と、生体情報測定装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、生体情報測定部が測定した生体情報及び位置情報取得部が取得した位置情報を異常警報装置に送信する送信部とを有する。上記の異常警報装置は、生体情報の変化パターンの正常範囲を示す正常範囲情報を記憶する記憶部と、生体情報測定装置から受信した生体情報の変化パターンが、正常範囲情報が示す正常範囲に含まれているか否かを判断する判断部と、変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断部が判断すると、位置情報を含む警報情報を予め登録された宛先に送信する警報送信部とを備える。

請求項１に記載の警報装置によれば、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断することにより生体情報の異常状態を検出できる。したがって、生体情報を高い精度で長時間に渡って測定する必要がないので、生体情報の異常状態を通報する警報装置の小型化、低コスト化及び低消費電力化の少なくとも１つを実現できる。

請求項２に記載の警報装置によれば、変化パターンの少なくとも一部が正常範囲に含まれていないと判断した後の所定の期間内の変化パターンにさらに基づいて、変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断する。したがって、異常状態が生じていないにもかかわらず一時的に生体情報が変化した場合に、異常状態であると誤検出されることを防止できる。

請求項３に記載の警報装置によれば、記憶部に記憶された登録エリアの外に警報装置があることを位置情報が示している間は、判断部における判断の結果によらず位置情報を含む警報情報を送信する。したがって、警報装置を装着した人が誘拐などの犯罪に巻き込まれた場合に、位置情報に基づく探索が容易になる。

請求項４に記載の警報装置によれば、位置情報が示す位置に応じて生体情報を測定するタイミングを変化させるので、検出すべき異常状態が生じる可能性が低い場所においては、生体情報を測定する頻度を下げて消費電力を低減することができる。

請求項５に記載の警報装置によれば、生体情報の状態に応じて生体情報を測定するタイミングを変化させるので、定常状態においては消費電力を抑制しつつ、生体情報に異常の兆候がある場合に迅速に異常状態を検出することができる。

請求項６に記載の警報装置によれば、複数の種類の生体情報の変化パターンのうちの少なくとも１つが対応する生体情報の正常範囲に含まれない場合に警報情報を送信する。したがって、複数種類の生体情報の変化パターンを用いることで、異常状態をより確実に検出することができる。

請求項７に記載の警報装置によれば、第１の生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれない場合に、第１の生体情報と異なる種類の第２の生体情報を取得するタイミングを変化させる。したがって、第１の生体情報により異常状態の兆候を検出すると、迅速に第２の生体情報が異常であるか否かを判断できるので、短時間に高い精度で異常を検出することができる。

請求項８に記載の警報システムによれば、生体情報測定装置が測定した生体情報を受けた異常警報装置が、正常範囲情報が示す正常範囲に生体情報の変化パターンが含まれていない場合に警報を送信する。異常警報装置には大容量のメモリを搭載しやすいので、異常警報装置は、さまざまな種類の正常範囲情報を用いて、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断することができる。したがって、生体情報の変化パターンが正常であるか否かを、より高い精度で判断することができる。

第１の実施形態に係る警報装置の構成例を示す。 第１の実施形態に係る警報装置の動作フローチャートを示す。 第１の実施形態に係る警報装置が記憶している変化パターンの正常範囲の一例を示す。 第１の実施形態に係る警報装置が、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断する動作フローチャートの一例を示す。 第１の実施形態に係る生体情報測定部が測定する生体情報の一例を示す。 図５Ａに示した生体情報の変化パターンと正常範囲との関係を示す。 第１の実施形態に係る生体情報測定部が測定する生体情報の他の例を示す。 図６Ａに示した生体情報の変化パターンと正常範囲との関係を示す。 第１の実施形態に係る生体情報測定部が測定する生体情報の他の例を示す。 図７Ａに示した生体情報の変化パターンと正常範囲との関係を示す。 生体情報の変化パターンと正常範囲との関係の他の例を示す。 第２の実施形態に係る生体情報の変化パターンと正常範囲との関係の一例を示す。 第３の実施形態に係る生体情報の変化パターンと正常範囲との関係の一例を示す。 第４の実施形態に係る警報装置の構成例を示す。 第５の実施形態に係る警報システムを含むシステムの一例を示す。 第５の実施形態に係る警報システムの構成例を示す。

＜第１の実施形態＞
［警報装置１００の基本構成］
図１は、第１の実施形態に係る警報装置１００の構成例を示す。図２は、第１の実施形態に係る警報装置１００の動作フローチャートを示す。警報装置１００は、人の身体状態の変化に応じた警報情報を通報する。人の身体状態とは、脈拍、血圧、発汗量及び血糖値のような生体情報により示される身体の状態である。警報装置１００は、人の身体状態を示す生体情報の異常状態を検出して、予め定められた宛先に警報情報を送信する。

警報装置１００は、生体情報測定部１１０、記憶部１２０、判断部１３０、位置情報取得部１４０及び送信部１５０を備える。記憶部１２０は例えばＲＯＭ又はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリである。記憶部１２０は揮発性メモリであってもよい。判断部１３０は、例えば記憶部１２０に記憶されたプログラムを実行することにより動作するマイクロプロセッサである。判断部１３０は、生体情報測定部１１０、位置情報取得部１４０及び送信部１５０の動作を制御してもよい。

生体情報測定部１１０は、人の生体情報を測定する（Ｓ２０１）。例えば、警報装置１００は人の手首又は指に装着できる機構を有しており、生体情報測定部１１０は手首又は指において脈拍を検出する圧力センサを有する。警報装置１００が人の上腕部に装着できる機構を有し、生体情報測定部１１０が、上腕部において血圧を検出する圧力センサを有してもよい。生体情報測定部１１０は、発汗量を検出する湿度センサ又は抵抗センサを有してもよい。

生体情報測定部１１０は、例えば判断部１３０により指示されたタイミングで生体情報を測定する。一例として、生体情報測定部１１０は、３０秒ごとにセンサに電源を投入し、センサに電源を投入してから２秒間に検出される脈拍数を測定することによって、１分間当たりの脈拍数の概算値を算出する。生体情報測定部１１０は、脈拍数を測定してから次に脈拍を測定するまでの間、センサの電源を切断してもよい。

記憶部１２０は、生体情報の変化パターンの正常な範囲（以下、正常範囲）を示す正常範囲情報を記憶する。生体情報の変化パターンとは、生体情報の変化を特徴づける情報であり、例えば、生体情報の変化速度又は所定時間内における生体情報の変化の傾向のように、生体情報を測定した時間と生体情報の値との関係を示す情報である。

変化パターンの正常範囲とは、異常状態が発生していない日常生活において生体情報が変化し得ると想定されるパターンが含まれる範囲である。例えば、異常状態の一例としての人が驚いた状態においては、急激に脈拍が早くなったり、血圧が高くなったり、発汗量が増加したりすることが知られている。記憶部１２０は、このような異常状態における生体情報の変化パターンを含まない正常範囲を示す正常範囲情報を記憶する。

具体的には、記憶部１２０は、正常状態において想定される生体情報の所定時間内における変化量の範囲を示す情報を、正常範囲情報として記憶する。記憶部１２０は、生体情報の微分値の正常な範囲を正常範囲情報として記憶してもよい。記憶部１２０は、警報装置１００を装着する人の定常状態における生体情報の値を示す定常値と、所定時間内の定常値に対する許容変化範囲とを正常範囲情報として記憶してもよい。

記憶部１２０は、警報装置１００を装着する人に対応づけて正常範囲情報を記憶してもよい。例えば、記憶部１２０は、警報装置１００を装着する人の定常状態における生体情報を継続的に記録し、記録した定常状態における生体情報の変化パターンに基づいて生成された正常範囲情報を記憶する。

記憶部１２０は、警報装置１００が装着される周辺環境に対応づけて異なる範囲を示す正常範囲情報を記憶してもよい。例えば、記憶部１２０は、気温が高い状態における正常範囲と気温が低い状態における正常範囲とを記憶する。

記憶部１２０は、警報装置１００を装着している人の動きに対応づけて異なる正常範囲を有する正常範囲情報を記憶してもよい。例えば、記憶部１２０は、人が静止している間の正常範囲と人が動いている間の正常範囲とを記憶する。警報装置１００が、例えば加速度センサを用いて人の動きを検出することにより、判断部１３０は、人の動きに応じた正常範囲情報を用いて生体情報が正常であるか否かを判断することができる。

記憶部１２０は、生体情報測定部１１０が取得した生体情報を記憶してもよい。例えば、記憶部１２０は、生体情報測定部１１０が生体情報を測定した時刻と当該時刻における生体情報の値とを対応づけて記憶する。記憶部１２０は、それぞれの生体情報が測定された位置、及び、警報装置１００を装着している人に固有の識別情報を、測定された生体情報に対応づけて記憶してもよい。

判断部１３０は、生体情報測定部１１０が測定した生体情報の変化パターンが、正常範囲情報が示す正常範囲に含まれているか否かを判断する（Ｓ２０２）。具体的には、判断部１３０は、予め定められた時間間隔で測定された生体情報を取得し、複数の生体情報が測定された時間間隔における生体情報の変化量を算出する。判断部１３０は、算出した生体情報の変化量が示す変化パターンを、記憶部１２０が記憶している正常範囲情報と比較する。

判断部１３０は、例えば３０秒ごとに脈拍数を取得し、３０秒間における脈拍数の変化量を算出する。一例として、判断部１３０が、午前８時００分００秒に約６０回／分の脈拍数を取得し、午前８時００分３０秒に約６２回／分の脈拍数を取得した場合には、３０秒間における脈拍数の変化量が＋２回であり、脈拍数の変化速度が＋４回／分であると算出する。

例えば、記憶部１２０が記憶している正常範囲情報が、所定の時間内における脈拍数の変化速度が±３０回／分の範囲であれば正常範囲であることを示しているとする。この場合に、判断部１３０は、生体情報測定部１１０が測定した脈拍数の変化速度が±３０回／分より小さければ、脈拍数が正常範囲に含まれていると判断する。判断部１３０は、脈拍数の変化速度が±３０回／分以上であれば、脈拍数の変化速度が正常範囲に含まれていない異常状態に陥っていると判断する。

判断部１３０は、複数の時刻において測定された複数の生体情報の微分値により変化パターンを算出してもよい。生体情報の単位時間当たりの変化量が大きければ大きいほど、生体情報の微分値が大きくなる。判断部１３０は、記憶部１２０が記憶している正常範囲の微分値よりも算出した微分値が大きい場合に、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断してもよい。

位置情報取得部１４０は、警報装置１００の位置情報を取得する（Ｓ２０３）。例えば、位置情報取得部１４０はＧＰＳ受信機を有し、ＧＰＳの衛星からの電波に基づいて算出した緯度・経度を位置情報として取得する。位置情報取得部１４０は、定期的に位置情報を取得してもよく、判断部１３０が、生体情報の変化範囲が正常範囲に含まれていないと判断した場合に位置情報を取得してもよい。

送信部１５０は、変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断部１３０が判断すると、位置情報取得部１４０が取得した位置情報を含む警報情報を予め登録された宛先に送信する（Ｓ２０４）。例えば、送信部１５０は、算出された脈拍数の単位時間当たりの変化量が正常範囲よりも大きい場合に、警報装置１００を装着した人に何らかの異常が発生したと判断して、警報装置１００を装着した人の家族のメールアドレス宛に位置情報を含む電子メールを送信する。送信部１５０は、予め登録された電話番号に発信して、音声により警報装置１００の位置を通知するメッセージを送信してもよい。

警報装置１００は音響出力部をさらに有し、変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断部１３０が判断すると、警報音を出力してもよい。警報装置１００が警報音を出力することにより、例えば子供、女性、高齢者等が誘拐などの危険な状態に陥って生体情報が異常な状態になった場合に、周囲の人に危険な状態の発生を伝えることができる。

［生体情報の変化に基づく異常状態の検出方法］
図３は、第１の実施形態に係る警報装置１００が記憶している変化パターンの正常範囲の一例を示す。同図における横軸は生体情報の変化の検出を開始する起点となる時刻からの経過時間を示し、縦軸は起点となる時刻における生体情報の大きさに対するそれぞれの時刻における生体情報の大きさを示す。同図における斜線で示されている領域は正常範囲を示す。例えば、判断部１３０は、時間Ｔ１における生体情報の値がＶ１以下であれば時間Ｔ０と時間Ｔ１との間の変化パターンが正常範囲に含まれると判断し、時刻Ｔ１における生体情報の値がＶ１よりも大きいと、時間Ｔ０と時間Ｔ１との間の変化パターンが正常範囲に含まれないと判断する。

図４は、第１の実施形態に係る警報装置１００が、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断する動作フローチャートの一例を示す。以下、図３及び図４を参照して、警報装置１００が生体情報の変化に基づく異常状態を検出する方法の一例を説明する。

判断部１３０は、生体情報測定部１１０が測定した複数の生体情報から選択した１つの生体情報を基準生体情報として取得する（Ｓ４０１）。判断部１３０は、生体情報測定部１１０が測定した最新の生体情報を基準生体情報として取得してもよく、記憶部１２０に記憶されている複数の生体情報から選択された生体情報を基準生体情報として取得してもよい。

次に、判断部１３０は、取得した基準生体情報を図３に示した座標平面の原点に割り当てる（Ｓ４０２）。具体的には、判断部１３０は、取得した基準生体情報の値を０に置き換え、基準生体情報を取得した時刻をＴ０に置き換える。

続いて、判断部１３０は、基準生体情報が測定された時刻Ｔの次の測定時刻Ｔ＋１における生体情報を取得する（Ｓ４０３）。例えば、生体情報測定部１１０が生体情報を３０秒ごとに測定する場合、判断部１３０は、基準生体情報が測定されてから３０秒後に測定された生体情報１を取得する。判断部１３０は、基準生体情報の値と生体情報１の値との間の差分値を算出する（Ｓ４０４）。判断部１３０は、基準生体情報の測定時刻と生体情報１の測定時刻との時間差、及び、算出した差分値に基づいて、基準生体情報を基準とする生体情報１への変化パターンを算出する。

例えば、判断部１３０は、基準生体情報が測定された時刻に対する生体情報１が測定された時刻、及び、基準生体情報の値に対する生体情報１の値に基づいて、図３に示した座標平面上に生体情報１を割り当てる。判断部１３０は、図３に示した座標平面上の基準生体情報の位置（原点）と生体情報１の位置とを結ぶ線分の傾きを変化パターンとして算出してもよい。

続いて、判断部１３０は、変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断する（Ｓ４０５）。例えば、判断部１３０は、基準生体情報の位置と生体情報１の位置とを結ぶ線分の少なくとも一部が正常範囲を示す斜線領域に含まれている場合に、時間Ｔ０と時間Ｔ１との間の時間帯における変化パターンが正常範囲に含まれていると判断する（Ｓ４０６）。判断部１３０は、時間Ｔ０と時間Ｔ１との間の変化パターンが正常であると判断すると、基準生体情報が測定された時刻Ｔの次の時刻Ｔ＋１に測定された生体情報を（Ｓ４０７）、新たな基準生体情報として取得する（Ｓ４０１）。判断部１３０は、測定時刻Ｔ＋１に測定された生体情報を基準生体情報として、Ｓ４０１以降の手順を繰り返す。

Ｓ４０５において、判断部１３０が、時間Ｔ０と時間Ｔ１との間における変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断すると、判断の対象とする時間帯を次の時間帯に移行して（Ｓ４０８）、後述するＳ４０９における判断を経て、時間Ｔ１と時間Ｔ２との間における変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断する（Ｓ４０３〜Ｓ４０５）。

ここで、判断部１３０は、変化パターンの少なくとも一部が正常範囲に含まれていないと判断した後の所定の期間内の変化パターンに基づいて、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断してもよい。例えば、判断部１３０は、警報装置１００を装着した人が危険な状態に遭遇した場合に異常状態が継続すると考えられる期間内の変化パターンに基づいて判断する。判断部１３０が、このように所定の期間内の変化パターンに基づいて判断することにより、一時的な生体情報の変化によって異常であると誤って判断することを防ぐとともに、異常状態が発生したか否かを速やかに判断することができる。

具体的には、図３においては、時間Ｔ５までが正常範囲を規定する領域である。したがって、判断部１３０は、時間Ｔ１から時間Ｔ５までの間における隣接する生体情報の間の全ての変化パターンが正常範囲外にある場合には、時間Ｔ６における生体情報の値によらず異常が発生したと判断する。送信部１５０は、判断部１３０がＳ４１０において異常であると判断した時点で警報情報を送信する。

以上のように所定の期間内の変化パターンに基づいて生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断するべく、判断部１３０は、Ｓ４０８において次の時間帯に移行した時点で、移行後の時間帯が正常範囲を規定する時間範囲（以下、規定範囲）を超えているか否かを判断してもよい（Ｓ４０９）。Ｓ４０８における移行前の時間帯における変化パターンが正常範囲に含まれず、かつ、移行後の時間帯が規定範囲を超えている場合に、判断部１３０は生体情報に異常が発生したと判断する（Ｓ４１０）。

Ｓ４０９において、変化パターンが正常範囲内であるか否かを判断する対象となる移行後の時間帯が規定範囲を超えていない場合には、判断部１３０は、次の時刻Ｔ＋２において測定された生体情報を取得する（Ｓ４０３）。判断部１３０は、時刻Ｔ＋１と時刻Ｔ＋２との間における生体情報の差分を算出し（Ｓ４０４）、時刻Ｔ＋１と時刻Ｔ＋２との間における生体情報への変化パターンが正常範囲内であるか否かを判断する（Ｓ４０５）。判断部１３０は、以上の手順を繰り返すことで、生体情報に異常が発生したか否かを判断することができる。

［生体情報の変化パターンと正常範囲との関係］
図５Ａは、第１の実施形態に係る生体情報測定部１１０が測定する生体情報の一例を示す。横軸は、生体情報測定部１１０が生体情報を測定した時刻を示し、縦軸は測定された生体情報の値を示す。図５Ｂは、図５Ａに示した生体情報の変化パターンと正常範囲との関係を示す。図５Ｂにおける横軸及び縦軸は、図３における横軸及び縦軸と同等である。図５Ａ及び図５Ｂにおける●は第１生体情報の一例を示し、■は第２生体情報の一例を示す。第１生体情報群及び第２生体情報群は、例えばそれぞれ異なる日時において測定された生体情報である。

図５Ａに示す第１生体情報群においては、隣接する複数の時刻において測定された生体情報の値が急峻に変化していない。これに対して、第２生体情報群においては、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間で、第１生体情報においては見られない急峻な変化が生じている。

判断部１３０は、第１生体情報群及び第２生体情報群が含む変化パターンが正常範囲に含まれるか否かを判断するために、第１生体情報群及び第２生体情報群における時刻ｔ２で測定された生体情報が図３に示した座標面の原点に位置するように、時刻ｔ２以降に測定された複数の生体情報を移動させる。図５Ｂから明らかなように、時間Ｔ０から時間Ｔ５の範囲で第１生体情報群は正常範囲に含まれているので、判断部１３０は第１生体情報群が正常であると判断する。時間Ｔ０から時間Ｔ５までの範囲で第２生体情報群は正常範囲に含まれていないので、判断部１３０は第２生体情報群が異常であると判断する。

図６Ａは、第１の実施形態に係る生体情報測定部１１０が測定する生体情報の他の例を示す。図６Ａに示す例においては、第１生体情報群に含まれる生体情報の値は、第２生体情報群に含まれる生体情報の値よりも大きい。判断部１３０は、生体情報の絶対値に基づいて異常状態であるか否かを判断するのではなく、生体情報の変化パターンに基づいて異常状態であるか否かを判断する。したがって、図６Ａに示す例においても、判断部１３０は、第２生体情報群の時刻ｔ２と時刻ｔ３との間の急峻な変化が異常であると判断し、第１生体情報群は正常であると判断する。

図６Ｂは、図６Ａに示した生体情報の変化パターンと正常範囲との関係を示す。判断部１３０は、図６Ａに示した第１生体情報群及び第２生体情報群における時刻ｔ２で測定された生体情報が図３に示した座標面の原点に位置するように時刻ｔ２以降に測定された複数の生体情報を移動して生成した図６Ｂに示す関係に基づいて、異常状態が発生しているか否かを判断する。図６Ｂから明らかなように、判断部１３０は、第１生体情報群を正常であると判断し、第２生体情報群を異常であると判断する。

図７Ａは、第１の実施形態に係る生体情報測定部１１０が測定する生体情報の他の例を示す。図７Ｂは、図７Ａに示した生体情報の変化パターンと正常範囲との関係を示す。判断部１３０は、図７Ａに示した第１生体情報群及び第２生体情報群における時刻ｔ２で測定された生体情報が図３に示した座標面の原点に位置するように時刻ｔ２以降に測定された複数の生体情報を移動して生成した図７Ｂに示す関係に基づいて、異常状態が発生しているか否かを判断する。

図７Ｂに示されているように、第２生体情報群に含まれる生体情報は、時間Ｔ０と時間Ｔ１との間で急峻に上昇した後に、時間Ｔ２と時間Ｔ４との間で下降しており、時間Ｔ３から時間Ｔ５までの間は正常範囲に含まれている。このように一時的に生体情報が急峻に変化したとしても、その後、定常状態に戻った場合には重大な異常は発生していないと考えられる。そこで、判断部１３０は、第２生体情報群は正常であると判断し、送信部１５０は警報情報を送信しない。

以上の通り、本実施形態に係る警報装置１００は、生体情報の絶対値を閾値と比較することにより異常状態を検出するのではなく生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断することにより、警報装置１００を装着した人の異常状態を検出する。したがって、警報装置１００は生体情報を高精度に測定する必要がないので、装置の小型化、低コスト化及び低消費電力化を実現することができる。

さらに、本実施形態に係る警報装置１００によれば、生体情報の変化パターンと変化後の所定の期間内の変化パターンとに基づいて生体情報が正常であるか否かを判断する。したがって、警報装置１００は、一時的に身体を動かすことにより生じる生体情報の変化を異常状態であると判断することなく、誘拐されて極度の緊張状態が継続したり身体に異常が生じたりして継続的に生体情報の状態が変化した場合に、警報情報を通報することができる。

［生体情報が変化した後に取得間隔を変更する］
図８は、第１の実施形態に係る生体情報測定部１１０が測定する生体情報の他の例を示す。図８に示した生体情報の変化パターンは、時間ｔ３以降に生体情報測定部１１０が生体情報を測定する間隔が図５Ａに示した例における間隔よりも狭い。このように、生体情報測定部１１０は、生体情報の状態に応じて生体情報を取得するタイミングを変化させてもよい。

例えば、判断部１３０が、生体情報の１回目の変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断すると、生体情報測定部１１０は、生体情報を取得する間隔を短くする。生体情報測定部１１０は、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれていない時間が長くなるにつれて、生体情報を取得する間隔を短くしてもよい。

一例として、生体情報測定部１１０は、定常状態においては３０秒間隔で脈拍数を測定する。判断部１３０が、脈拍数が正常範囲を超えて急峻に変化したと判断すると、生体情報測定部１１０は１０秒間隔で脈拍数を測定するように変更する。

以上の通り、定常状態においては比較的長い間隔で生体情報を取得することにより消費電力を削減し、異常状態が発生した可能性が生じた時点で比較的短い間隔で生体情報を取得するように切り替えることで、警報装置１００は、定常状態における消費電力を削減すると共に、異常状態を速やかに検出できる。

［警報装置１００の位置に応じて制御を切り替える］
送信部１５０は、予め記憶部１２０に記憶された登録エリア内に警報装置１００を装着した人がいる間は、判断部１３０が、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれないと判断した時点で位置情報を含む警報情報を送信してもよい。送信部１５０は、判断部１３０が生体情報に異常がないと判断したときには警報情報を送信しないことで、消費電力の増加を防ぐことができる。

これに対して、送信部１５０は、警報装置１００が登録エリアの外にあることを位置情報が示している間は、判断部１３０における判断の結果によらず位置情報を含む警報情報を送信してもよい。警報装置１００が登録エリアの外にいる場合に、判断部１３０の判断結果によらず所定の間隔で警報情報を送信し続けることにより、警報装置１００を装着した人が誘拐されたり徘徊したりして登録エリアの外に出た場合に、警報装置１００を装着した人の探索をしやすくなる。

記憶部１２０は、例えば、登録エリアの境界線上の位置の緯度及び経度を記憶している。警報装置１００を使用するユーザは、警報装置１００のユーザインターフェイス部を介して登録エリアを記憶部１２０に記憶させてよく、警報装置１００に対してデータを送信できるコンピュータを用いて登録エリアを記憶部１２０に記憶させてもよい。

生体情報測定部１１０は、位置情報が示す警報装置１００の位置に応じて生体情報を取得するタイミングを変化させてもよい。例えば、警報装置１００が登録エリアの外にある場合には、警報装置１００を装着した人が発見されるまでの間、位置情報を含む警報情報を送信し続けることが求められる。そこで、できるだけ警報装置１００を駆動する電池の消耗を防ぐために、生体情報測定部１１０は、警報装置１００が登録エリアの外にあることを位置情報が示している間は、登録エリア内において生体情報を取得する時間間隔よりも大きな時間間隔で生体情報を測定してもよい。生体情報測定部１１０は、登録エリア外において生体情報の取得を中止してもよい。

生体情報測定部１１０は、位置情報が示している位置と登録エリアとの距離に基づいて、生体情報を取得する間隔を変化させてもよい。例えば、生体情報測定部１１０は、位置情報が示している位置と登録エリアとの距離が大きくなるに従って生体情報を取得する間隔を大きくすることにより、警報装置１００を装着した人の探索に長時間を要する可能性がある場合に消費電力を低減することができる。

生体情報測定部１１０は、位置情報が登録エリア内の予め定められた位置を示している間は、生体情報を取得する間隔を大きくしてもよく、生体情報の取得を停止してもよい。例えば、警報装置１００を装着している人が学校の生徒である場合、生徒が学校にいる間は不審者に遭遇したり誘拐されたりする危険性が低いと考えられる。したがって、生体情報により異常状態を監視する必要性が低いので、警報装置１００は生体情報の取得間隔を大きくすることにより消費電力を削減することができる。

送信部１５０は、警報装置１００を装着した人が登録エリア外に出てから測定された少なくとも１つの生体情報に基づいて異常状態が発生していると考えられる場合に、位置情報を含む警報情報を送信してもよい。例えば、判断部１３０は、位置情報が登録エリア外を示す状態に変化した後に生体情報測定部１１０により所定の回数に渡って測定された生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれるか否かを判断する。

判断部１３０が、登録エリア外に警報装置１００が出てから所定期間内の生体情報の変化に異常があると判断した場合には緊急性が高い異常状態が発生したと考えられるので、送信部１５０は警報情報の送信を開始する。登録エリア内において異常状態が発生したと判断部１３０が判断した後に、登録エリア外で測定された生体情報の値が所定の閾値より大きいと判断部１３０が判断した場合にも緊急性が高い異常状態が発生したと考えられるので、送信部１５０は警報情報の送信を開始してもよい。判断部１３０が、登録エリア外に警報装置１００が出てから所定期間内の生体情報に異常がないと判断した場合には、異常状態が発生していないにもかかわらず登録エリア外に出てしまった可能性があるので、送信部１５０は警報情報を送信しない。

このように、判断部１３０が、警報装置１００が登録エリア外に出たことを示す位置情報と登録エリア外に出た後の生体情報とに基づいて異常状態が発生したか否かを判断することにより、警報装置１００は、異常状態でないにもかかわらず登録エリア外に出た場合に警報情報を送信することなく、緊急性が高い異常状態が発生した時に警報情報を送信することができる。

以上の通り、警報装置１００の位置に応じて位置情報を含む警報情報を送信するタイミング、及び、生体情報を測定するタイミングを変化させることにより、警報装置１００の位置に応じて適切なタイミングで生体情報の異常を検出すると共に、警報装置１００の消費電力を削減することができる。

＜第２の実施形態＞
［生体情報の変化パターンと正常範囲との関係の他の例］
図９は、第２の実施形態に係る生体情報の変化パターンと正常範囲との関係の一例を示す。記憶部１２０は、図９に示すように、複数の領域に分割された正常範囲を有する正常範囲情報を記憶してもよい。同図においては、第１正常範囲及び第２正常範囲の２つの領域が示されている。この場合において、判断部１３０は、生体情報の変化パターンの少なくとも一部が第１正常範囲及び第２正常範囲のそれぞれに含まれている状況に応じて、変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断してもよい。

一例として、判断部１３０は、正常範囲に含まれているか否かを判断する対象となる生体情報の変化パターンのうち少なくとも一部が第１正常範囲に含まれる場合には、変化パターンが正常範囲に含まれると判断する。判断部１３０は、図９における第１生体情報群のように変化パターンが所定の時間以上に渡って第２正常範囲に含まれる場合にも、変化パターンが正常範囲に含まれると判断する。これに対して、判断部１３０は、図９における第２生体情報群のように変化パターンが第１正常範囲に含まれず、かつ、所定の時間より短い間だけ第２正常範囲に含まれている場合には、変化パターンが正常範囲に含まれないと判断する。

正常範囲の境界線における生体情報の値は、時間に対して非線形に変化してもよい。例えば、図９の第２正常範囲に示されているように、判断部１３０は、経過時間及び生体情報の値が大きくなるにつれて傾きが緩やかになる境界線を持つ正常範囲に基づいて、変化パターンが正常範囲に含まれるか否かを判断してもよい。

以上の通り、判断部１３０は、複数の領域に分割された正常範囲を有する正常範囲情報に基づいて、変化パターンが正常範囲に含まれるか否かを判断することにより、一時的な生体情報の変化の影響を抑制して、より高い精度で異常状態を検出することができる。また、判断部１３０が、時間に対して非線形に変化する境界線を有する正常範囲に基づいて判断することで、生体情報が非線形に変化する特性を有する場合であっても、変化パターンが正常範囲に含まれるか否かを高い精度で判断することができる。

＜第３の実施形態＞
［生体情報の定常値との差分値の変化パターンに基づいて判断する］
図１０は、第３の実施形態に係る生体情報の変化パターンと正常範囲との関係の一例を示す。上記の実施形態においては、判断部１３０は、生体情報測定部１１０が測定した生体情報の値を基準にした変化パターンに基づいて、生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断した。本実施形態に係る判断部１３０は、予め定められた定常値を基準にした変化パターンに基づいて判断する。

例えば、記憶部１２０は、警報装置１００を装着する人の定常状態における生体情報の定常値を記憶する。判断部１３０は、生体情報測定部１１０が測定した生体情報の値と定常値との差分を算出し、差分値の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断してもよい。

図１０においては、第１生体情報群及び第２生体情報群が示されている。第１生体情報群及び第２生体情報群の変化パターンは同一の傾向を示しているが、定常値との差分値が異なる。判断部１３０は、第１生体情報群は正常範囲に含まれているが、第２生体情報群は正常範囲に含まれていないと判断する。

以上の通り、判断部１３０が、生体情報の定常値と変化パターンとの差分値の変化パターンに基づいて変化パターンが正常範囲に含まれるか否かを判断することにより、定常値との差が小さく異常が発生していないにもかかわらず誤って異常であると判断されることを防止できる。また、判断部１３０は、正常値との差分値が大きい状態で生体情報に変化が生じた場合に、比較的小さな変化であっても異常が発生したことを確実に検出できる。

＜第４の実施形態＞
［複数種類の生体情報を利用する］
図１１は、第２の実施形態に係る警報装置１００の構成例を示す。本実施形態における警報装置１００は、複数の種類の生体情報に基づいて異常状態を検出する。具体的には、第２の実施形態における生体情報測定部１１０は、複数の種類の生体情報を測定する。例えば、生体情報測定部１１０は、脈拍数を取得する脈拍センサ１１２、血圧を取得する血圧センサ１１４、及び、発汗量を取得する湿度センサ１１６を有する。

記憶部１２０は、複数の種類の生体情報に対応づけて複数の正常範囲情報を記憶する。例えば、記憶部１２０は、脈拍数、血圧及び発汗量のそれぞれの変化パターンの正常範囲を示す情報を記憶する。

例えば、判断部１３０が、複数の種類の生体情報の変化パターンのうちの少なくとも１つが、対応する生体情報の正常範囲に含まれないと判断すると、送信部１５０は警報情報を送信する。脈拍数、血圧及び発汗量の少なくとも１つが異常状態を示している場合には、警報装置１００を装着している人が異常な状態に陥っている可能性がある。そこで、送信部１５０は、位置情報を含む警報情報を所定の宛先に送信する。送信部１５０は、複数の種類の生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれない場合に警報情報を送信してもよい。

送信部１５０は、変化パターンが正常範囲に含まれないと判断した生体情報の種類に応じて、異なる種類の警報情報を送信してもよい。例えば、送信部１５０が、変化パターンが正常範囲に含まれない生体情報の種類を示す情報を含む警報情報を送信することにより、警報情報を受けた人が警報装置１００を装着した人の状態を推測することができる。

送信部１５０は、変化パターンが正常範囲に含まれない生体情報の数を示す情報を含む警報情報を送信してもよい。異常状態を示している生体情報の数が多ければ多いほど、警報装置１００を装着している人が危険な状態に陥っている可能性が高い。したがって、送信部１５０が異常状態を示している生体情報の数を示す情報を含む警報情報を送信することにより、警報情報を受けた人が警報装置１００を装着した人が陥っている危険度の大きさを推測することができる。

生体情報測定部１１０は、第１の生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれない場合に、第１の生体情報と異なる種類の第２の生体情報を取得するタイミングを変化させてもよい。例えば、生体情報測定部１１０は、脈拍数の変化パターンが正常範囲に含まれないことを検出すると、血圧を測定する時間間隔を短くする。生体情報測定部１１０は、複数の生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれないことを検出すると、さらに残りの生体情報を測定する時間間隔を短くしてもよい。

以上の通り、１つの生体情報の変化パターンの異常を検出した結果に基づいて他の生体情報の測定タイミングを変化させることで、警報装置１００は、定常状態における消費電力を抑制しつつ、異常が発生した可能性が生じた後に、高い精度で迅速に異常を検出することができる。

＜第５の実施形態＞
［警報システム］
図１２は、第５の実施形態に係る警報システム１０を含む通信システムの一例を示す。警報システム１０は、生体情報測定装置２００及び異常警報装置３００を備える。生体情報測定装置２００及び異常警報装置３００は、インターネット又は電話回線などのネットワーク５０により接続されている。生体情報測定装置２００は、人の身体状態の変化を示す変化パターンを異常警報装置３００に送信する。異常警報装置３００は、生体情報測定装置２００から受けた変化パターンに基づいて、生体情報測定装置２００を装着した人の異常状態を予め登録された宛先に通報する。

図１３は、第５の実施形態に係る警報システム１０の構成例を示す。生体情報測定装置２００は、生体情報測定部２１０、位置情報取得部２２０及び情報送信部２３０を有する。生体情報測定部２１０は、図１に示した生体情報測定部１１０に対応し、位置情報取得部２２０は位置情報取得部１４０に対応する。情報送信部２３０は、生体情報測定部２１０が測定した生体情報及び位置情報取得部２２０が取得した位置情報を異常警報装置３００に送信する。

異常警報装置３００は、記憶部３１０、判断部３２０及び警報送信部３３０を有する。記憶部３１０は図１に示した記憶部１２０に対応し、判断部３２０は判断部１３０に対応し、警報送信部３３０は送信部１５０に対応する。すなわち、記憶部３１０は、生体情報の変化パターンの正常範囲を示す正常範囲情報を記憶する。判断部３２０は、生体情報測定装置２００から受信した生体情報の変化パターンが、正常範囲情報が示す正常範囲に含まれているか否かを判断する。警報送信部３３０は、変化パターンが正常範囲に含まれていないと判断部３２０が判断すると、位置情報を含む警報情報を予め登録された宛先に送信する。

異常警報装置３００は、例えばサーバであり、記憶部３１０はサーバが有するメモリ、判断部３２０はマイクロプロセッサ、警報送信部３３０は通信コントローラである。警報送信部３３０は、ネットワーク５０を介して、例えば図１１に示した情報端末４００に警報情報を送信する。情報端末４００は、例えば携帯電話機、スマートフォン又はコンピュータである。

以上の通り、生体情報測定装置２００が測定した生体情報を異常警報装置３００が取得し、異常警報装置３００が生体情報の変化パターンが正常範囲に含まれているか否かを判断することによっても、上記の他の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、異常警報装置３００が大容量の記憶部３１０を有することにより、異常警報装置３００はさまざまな種類の正常範囲情報を記憶することができる。したがって、判断部３２０は、さまざまな種類の正常範囲情報を組み合わせて使用することにより、生体情報の変化パターンが正常であるか否かを高い精度で判断することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０・・・警報システム、５０・・・ネットワーク、１００・・・警報装置、１１０・・・生体情報測定部、１１２・・・脈拍センサ、１１４・・・血圧センサ、１１６・・・湿度センサ、１２０・・・記憶部、１３０・・・判断部、１４０・・・位置情報取得部、１５０・・・送信部、２００・・・生体情報測定装置、２１０・・・生体情報測定部、２２０・・・位置情報取得部、２３０・・・情報送信部、３００・・・異常警報装置、３１０・・・記憶部、３２０・・・判断部、３３０・・・警報送信部、４００・・・情報端末

Claims (8)

1. 人の身体状態の変化に応じた警報情報を通報する警報装置であって、
   前記警報装置を装着した人の生体情報を測定する生体情報測定部と、
   前記生体情報の変化パターンの正常範囲を示す正常範囲情報を記憶する記憶部と、
   前記生体情報測定部が測定した前記生体情報の前記変化パターンが前記正常範囲に含まれているか否かを判断する判断部と、
   前記警報装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記変化パターンが前記正常範囲に含まれていないと前記判断部が判断すると、前記位置情報を含む前記警報情報を予め登録された宛先に送信する送信部と
   を備える警報装置。
2. 前記判断部は、前記変化パターンの少なくとも一部が前記正常範囲に含まれていないと判断した後の所定の期間内の前記変化パターンにさらに基づいて、前記変化パターンが前記正常範囲に含まれているか否かを判断する請求項１に記載の警報装置。
3. 前記送信部は、前記警報装置が前記記憶部に記憶された登録エリアの外にあることを前記位置情報が示している間は、前記判断部における前記判断の結果によらず前記警報情報を送信する請求項１又は２に記載の警報装置。
4. 前記生体情報測定部は、前記位置情報が示す位置に応じて前記生体情報を測定するタイミングを変化させる請求項１から３のいずれか一項に記載の警報装置。
5. 前記生体情報測定部は、前記生体情報の状態に応じて前記生体情報を測定するタイミングを変化させる請求項１から４のいずれか一項に記載の警報装置。
6. 前記生体情報測定部は、複数の種類の前記生体情報を測定し、
   前記記憶部は、前記複数の種類の前記生体情報に対応づけて複数の前記正常範囲情報を記憶し、
   前記判断部が、前記複数の種類の前記生体情報の前記変化パターンのうちの少なくとも１つが、対応する前記生体情報の前記正常範囲に含まれないと判断すると、前記送信部は前記警報情報を送信する請求項１から５のいずれか一項に記載の警報装置。
7. 前記生体情報測定部は、第１の前記生体情報の前記変化パターンが前記正常範囲に含まれない場合に、前記第１の生体情報と異なる種類の第２の前記生体情報を取得するタイミングを変化させる請求項６に記載の警報装置。
8. 人の生体情報を測定する生体情報測定装置と、
   前記生体情報測定装置から受信した前記生体情報に基づいて、前記生体情報測定装置を装着した人の異常状態を通報する異常警報装置と
   を備える警報システムであって、
   前記生体情報測定装置は、
   前記生体情報測定装置を装着した人の生体情報を測定する生体情報測定部と、
   前記生体情報測定装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記生体情報及び前記位置情報を前記異常警報装置に送信する送信部と
   を有し、
   前記異常警報装置は、
   前記生体情報の変化パターンの正常範囲を示す正常範囲情報を記憶する記憶部と、
   前記生体情報測定装置から受信した前記生体情報の前記変化パターンが、前記正常範囲情報が示す正常範囲に含まれているか否かを判断する判断部と、
   前記変化パターンが前記正常範囲に含まれていないと前記判断部が判断すると、前記位置情報を含む警報情報を予め登録された宛先に送信する警報送信部と
   を備える警報システム。
   

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