JP2017005668A - 防犯及び防災システム - Google Patents

Abstract

【課題】子供、高齢者、障碍者などの保護観察対象が装着し、少ない消費電力で位置、健康、周囲環境の情報を取得することが出来る端末装置と、それらの情報を収集、整理して保護観測者が閲覧出来るようにするインターネット技術を提供する。
【解決手段】保護観察対象が装着する発信端末には、装着者の健康等の情報を取得するセンサーと、低消費電力の短距離無線通信の機能が搭載される。不特定多数のユーザーが携行する情報端末は、発信端末の発する無線信号を受信しウェブサーバー１６にアップロードする。その際、ウェブサーバーは短距離無線通信の受信信号強度とＧＰＳ受信機能から発信端末１１の位置を測定し、前述の情報と併せてデータベースに登録する。保護者は所有する情報端末のインターネット接続機能を使って、発信端末の装着者の健康、周囲環境、位置などの情報を得ることが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル無線通信を通じて発信端末の情報を情報端末に通知し、それらの情報を情報端末から自動的にインターネット上のウェブサーバーに登録して、特定または不特定の人間が閲覧出来るようにすることを目的とした、電子機器及びインターネットの技術に関する。更には、電子機器に関し、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、パーソナルコンピュータ、ウェアラブル装置に適用して有効な技術に関する。更には、インターネット技術に関し、例えばウェブサーバー、データベース、ソーシャルネットワークサービスに適用して有効な技術に関する。

近年、多くの経済大国で少子高齢化が進み、子供、高齢者、障碍者等の社会的弱者の防犯と防災について関心が高まっている。例えば、中国において都市部の経済成長が著しい一方で、富裕層の子供を狙った誘拐犯罪等が急増している。また例えば、日本においては高齢化が進み、認知症を患う高齢者が徘徊して事故や事件に巻き込まれる事例が急増している。そのため、これらの保護観察対象となる社会的弱者の位置、安全、健康等の情報を効率的に収集し、閲覧可能にするような情報技術が求められている。

こういった要求に応えるため、図２に示すようにＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機能及びインターネット接続機能を搭載した発信端末を保護観察対象に装着させ、保護者が遠隔で保護観察対象の移動を観測できるようにしたシステムが提案されている。この提案において、発信端末２１は、ＧＰＳ人工衛星２４から発信されるＧＰＳ無線信号を受信することで現在位置を特定し、無線通信によるインターネット接続機能を使って、ウェブサーバー２２に位置の情報を一定の時間間隔でアップロードする。インターネット接続機能の手段としては、Ｗｉ−ＦｉやＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が挙げられるが、これらに限定しない。保護者の持つ情報端末２３はウェブサーバー２２にアクセスする機能を有し、発信端末２１が通知した位置情報を取得することが出来る。従来技術を説明する文献としては特許文献１や特許文献２、非特許文献１がある。

特開２０１４−９２９４５号公報

特開２００６−２３４７７８号公報

「ＮＴＴ Ｄｏｃｏｍｏ、ウォッチ製品、ドコッチ０１」［平成２６年３月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔｄｏｃｏｍｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｗａｔｃｈ／ｄｏｃｏｔｃｈ０１／＞

しかしながら、従来技術では、発信端末２１が備えるインターネット接続機能とＧＰＳ受信機能の消費電力が大きく、頻繁な電池の交換や充電が必要とされる。そのため保護観察対象が危機に遭遇した際、安全が確保される前に発信端末２１が電力を喪失し機能しなくなる恐れがある。いつ危機が発生するかを予見するのは困難であるため、装着する発信端末には常に十分な電力の余裕を持たせる必要がある。そのためには発信端末の消費電力を大きく低減する必要がある。

また、従来技術において、保護者がウェブサーバーから取得できる情報は発信端末の位置情報のみである。位置のみでなく、血圧、心拍数、歩行に伴う振動、その他の健康に関わる情報や、気温、湿度といった周囲環境に関わる情報を同時に取得することが出来れば、発信端末の装着者が危機に晒されたり、健康上の異変が生じたりしたことを保護観測者がいち早く察知することが出来るようになり、より適切な保護行動を取ることが可能になる。

本発明の目的は、従来技術よりも少ない消費電力で装着者の位置、健康、環境など複数の情報を容易に収集できる装置を提供することである。

本発明は更に、収集した情報をウェブサーバー上のデータベースに登録し、ソーシャルネットワークサービスやその他のサービスを通じて、特定ないし不特定のユーザーが閲覧できるようにすることを目的とする。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち代表的なシステムは、発信端末、情報端末、ウェブサーバー及びデータベースから構成される。

発信端末は保護観察対象が装着する。発信端末は人体に常時装着しやすい形状、例えば腕時計、足環、衣類、衣類のボタン、指輪、首飾りなどの形状を取ることが好ましい。発信端末は、最低でも電源、装着者の健康や環境の情報を取得するセンサー、短距離無線通信の機能を備える。発明の実施例によっては更にＧＰＳ受信機能とインターネット接続機能も備える。それらは本発明の実施例の記述によって明らかになるであろう。

短距離無線通信の技術的な要件としては、数メートルから数十メートルの距離で通信が出来て、数百キロビット毎秒から１メガビット毎秒程度のデータレートを備えることである。また、空中線電力を数ミリワットから１ワット程度に抑え、通信頻度を数ミリ秒〜数秒に一回の間欠通信に限定することで、消費電力を抑制することが出来る。これらの要件を満足する短距離無線通信規格としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙが挙げられるが、これに限定せず、同じような技術的要素を持つあらゆる無線技術を使用出来る。

情報端末は短距離無線通信、インターネット接続及びウェブアクセス機能を備えた市販の電気製品である。例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータの形態を取ることが想定され、アプリケーションソフトウェアをインストールすることにより、本発明に必要な機能を付加することが出来る。また、情報端末は多くの場合、ＧＰＳ受信機能を搭載している。

ウェブサーバーは、情報端末や発信端末からアップロードされた情報をデータベースに登録する機能、得られた情報から統計データを整理する機能、情報と統計データをインターネットから閲覧可能なように公開する機能を備える。しばしばソーシャルネットワークサービスの形態を取ることも考えられる。ウェブサーバーからインターネットに公開された情報は、特定のユーザーだけが閲覧できるよう制限出来る。また、不特定多数のユーザーが閲覧できるように設定することも出来る。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、保護者は情報端末を使ってウェブサーバーにアクセスし、保護観察対象となる保護観察対象の位置、健康、環境に関わる情報をいち早く取得し、必要に応じて速やかに保護に向かうことが可能となる。

また、保護観察対象が装着する発信端末は低消費電力の技術で構成されるため、頻繁な電池交換や充電を必要としない。そのため、事件、事故、災害などの緊急事態が発生した際にすぐに電池切れとならず、長時間に亘って有効に動作する。

更に、保護観察対象の位置、健康、環境の情報を自動的にインターネット上のウェブサーバーにアップロードし、データベースに保持することができる。ユーザーはデータベースに保持された情報をインターネットにより閲覧することで、発信端末の装着者の現在位置や足跡、健康状態の変化、周囲環境の情報を素早く得ることが出来る。

本発明の防犯及び防災システムの代表的な実施例を示すブロック図である。 従来技術の概念を示すブロック図である。 代表的な実施例における発信端末１１の機能構成である。 本発明にかかる防犯及び防災システムの別の実施例を示すブロック図である。 別の実施例における発信端末４１の機能構成である。 別の実施例における発信端末４１のＧＰＳ受信及びインターネット接続機能の電源制御のフローチャートである。

本発明の複数の実施形態について、以下に図を参照しながら説明する。

本発明の代表的な実施例を図１に示す。図１の実施例は発信端末１１と、情報端末１２〜１５と、ウェブサーバー１６と、データベース１７から構成される。各部の動作と機能について以下に詳細に説明する。

発信端末１１は、保護観察対象が装着する端末である。発信端末１１の機能構成を図３に示す。発信端末１１はプロセッサ３１と、短距離無線機能３２と、アンテナ３３と、センサー３４〜３５から構成される。図３ではセンサー３４〜３５は、図描画の便宜上二つの部品で表現されているが、本発明の実施形態によっては単一または複数のセンサー部品から成る。センサーでは装着者の体温、血圧、心拍数、歩行に伴う振動、環境の温度、湿度など複数の情報を取得することが出来る。プロセッサ３１はセンサーで取得した単一または複数の情報を集約し、一定時間間隔で短距離無線機能３２及びアンテナ３３を使って短距離無線信号として発信する。

図１の情報端末１２〜１４には短距離無線通信、インターネット接続及びウェブアクセス機能が搭載されており、発信端末１１から発信された短距離無線信号を受信すると、インターネット接続を通じて、ウェブサーバー１６に情報をアップロードする。情報端末１２〜１４は、図描画の便宜上三つの端末で表現されているが、本発明の実施形態によっては単一または二つ以上の複数の情報端末が存在し得る。また、情報端末１２〜１４はＧＰＳ受信機能を備えており、ＧＰＳ人工衛星からＧＰＳ無線信号を受信し、それぞれの情報端末自身の位置の情報を取得することが出来る。情報端末１２〜１４の一例として、不特定多数のユーザーが携行するスマートフォンが想定される。常に複数の情報端末が受信できるように発信端末から短距離無線信号を発信することにより、ある情報端末が短距離無線通信の通信範囲外に移動してしまっても、残りの情報端末の無線通信が継続している限り、システムを継続することが出来る。

また、情報端末１２〜１４は、短距離無線通信の受信信号強度（ＲＳＳＩ）から発信端末１１との距離を測定することが出来る。情報端末１２〜１４は発信端末１１から受信した体温、血圧、心拍数、歩行に伴う振動、環境の温度、湿度など複数の情報に、ＧＰＳで得た情報端末の位置と発信端末１１との距離の情報を加えて、ウェブサーバー１６にアップロードする。

ウェブサーバー１６とデータベース１７はローカル接続されており、情報端末１２〜１４からアップロードされた情報はデータベース１７に登録される。

情報端末１５は保護者が装備する端末である。情報端末１５にはインターネット接続及びウェブアクセス機能が搭載されており、ウェブサーバー１６にアクセスすることで、発信端末１１から発信された情報、すなわち、発信端末１１装着者の体温、血圧、心拍数、歩行、周囲環境の温度、湿度などの情報を得ることが出来る。

また、情報端末１２〜１４の位置と、発信端末１１との距離の情報から、ウェブサーバーは発信端末１１の現在位置を測定し、情報端末１５から閲覧することが出来る。

本発明の別の実施例を図４に示す。図４の実施例は、発信端末４１と、情報端末４２と、ウェブサーバー４３と、データベース４４から構成される。ＧＰＳ人工衛星４５は位置情報を通知するための設備である。

発信端末４１は、保護観察対象が装着する端末である。発信端末４１の機能構成を図５に示す。発信端末４１はプロセッサ５１と、短距離無線機能５２と、そのアンテナ５３と、センサー５４〜５５と、インターネット接続機能５６と、そのアンテナ５７と、ＧＰＳ受信機能５８と、そのアンテナ５９から構成される。図５ではセンサー５４〜５５は、図描画の便宜上二つの部品で表現されているが、本発明の実施形態によっては単一または複数のセンサー部品から成る。センサーでは装着者の体温、血圧、心拍数、歩行に伴う振動、環境の温度、湿度など複数の情報を取得することが出来る。プロセッサ５１はセンサーで取得した単一または複数の情報を集約し、一定時間間隔で短距離無線機能５２及びアンテナ５３を使って短距離無線信号として発信する。インターネット接続機能５６及びＧＰＳ受信機能５８の電源は機能開始当初オフにされている。

図４の情報端末４２には短距離無線通信、インターネット接続及びウェブアクセス機能が搭載されており、発信端末４１から発信された短距離無線信号を受信すると、インターネット接続を通じて、ウェブサーバー４３に情報をアップロードする。また、情報端末４２はＧＰＳ受信機能を備えており、ＧＰＳ人工衛星からＧＰＳ無線信号を受信し、情報端末４２自身の位置の情報を取得することが出来る。情報端末４２の一例として、保護者が携行するスマートフォンが想定される。

また、情報端末４２は、短距離無線通信の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の電力値から発信端末１１との大よその距離を測定することが出来る。情報端末４２は発信端末１１から受信した体温、血圧、心拍数、歩行に伴う振動、環境の温度、湿度など複数の情報に、ＧＰＳ無線信号から得た情報端末４２の位置と発信端末４１との距離の情報を加えて、ウェブサーバー４３にアップロードする。

ウェブサーバー４３とデータベース４４はローカル接続されており、情報端末４２からアップロードされた情報はデータベース４４に登録される。

また、発信端末４１と情報端末４２は一定時間ごとに相互接続が健在であることを確認する通信を行っており、発信端末４１と情報端末４２の距離が数十メートル以上離れたり、見通しの効かない障害物にて電波を阻害されると、発信端末４１と情報端末４２の短距離無線通信は不可となる。

情報端末４２は短距離無線通信の接続を失ったことを検知すると、短距離無線通信の接続を失った旨をディスプレイ表示、振動、発光、音声の手段を以て、情報端末４２の所有者に通知する。

発信端末４１は短距離無線通信の接続を失ったことを検知すると、ＧＰＳ受信機能５８及びインターネット接続機能５６の電源をオンにし、ＧＰＳ人工衛星４５からＧＰＳ無線信号を受信して位置の情報を取得する。そして、取得した位置の情報をインターネット接続によりインターネット無線信号を送受信して、一定時間間隔でウェブサーバー４３にアップロードする。保護者はウェブサーバー４３にアクセスして、発信端末４１の位置情報を閲覧し、速やかに発信端末４１の装着者の保護に向かうことが出来る。発信端末４１と情報端末４２の距離が短くなり、短距離無線通信が可となると、ＧＰＳ受信機能５８とインターネット接続機能５６の電源はオフにされる。発信端末４１のＧＰＳ受信及びインターネット接続機能の電源制御のフローチャートを図６に示す。

この実施例において明白に有用であるのは、消費電力の消耗が限定的であることである。発信端末４１が情報端末４２の近傍にいて、短距離無線通信の接続が確立されている間は、ＧＰＳ受信機能５８とインターネット接続機能５６の電源がオフにされているため、消費電力を必要最小限に抑えておくことが出来る。

以上に説明した本願のシステムによれば以下の作用効果を得ることが出来る。

（１）少ない消費電力で装着者の健康、環境、位置の情報を取得することが出来る装着型のウェアラブル装置を提供する。

（２）一定時間ごとに取得した上記の情報をウェブサーバーにアップロードし、特定のユーザー、或いは不特定多数のユーザーが閲覧可能な状態にする。

発信端末は、定期的に装着者の健康、安全の情報を発信し続ける。発信端末装着者の近くを通りがかった複数の市民の携行するスマートフォンには本願のシステムを導入したアプリケーションソフトウェアがインストールされており、特別な操作を必要とせず自動的に情報を受信し、取得した情報をウェブサーバーにアップロードする。またこれらのスマートフォンにはＧＰＳ受信機能が備えられており、発信端末からの情報を受信した位置と時間を組み合わせてアップロードすることができる。更にウェブサーバーでは複数の情報端末からアップロードされた位置と時間の情報を組み合わせて、より精密な位置を測定することができる。こうして取得された情報はソーシャルネットワークサービスを通じてウェブサーバーから閲覧可能になる。保護者は自分のスマートフォンを使ってウェブサーバーにアクセスし、発信端末装着者の位置情報をいち早く取得し、速やかに保護に向かうことが可能となる。

発信端末には複数のセンサーを搭載することが想定される。例えば、装着者の体温、血圧、心拍数、歩行に伴う振動、周囲環境の温度、湿度など複数の情報を取得することが出来る。もし、心拍数や血圧に異常が生じたり、危険な環境（異常な高温や低温など）に置かれた場合、保護者はいち早く異常を察知し、前述の位置情報と併せて、速やかに保護に向かうことが可能となる。

１１…保護観察対象の装着する発信端末
１２…不特定多数のユーザーが携行する情報端末
１３…不特定多数のユーザーが携行する情報端末
１４…不特定多数のユーザーが携行する情報端末
１５…保護者が携行する情報端末
１６…ウェブサーバー
１７…データベース
２１…保護観察対象の装着する発信端末
２２…ウェブサーバー
２３…保護者が携行する情報端末
３１…プロセッサ
３２…短距離無線機能
３３…短距離無線機能のアンテナ
３４…センサー
３５…センサー
４１…保護観察対象の装着する発信端末
４２…保護者が携行する情報端末
４３…ウェブサーバー
４４…データベース
５１…プロセッサ
５２…短距離無線機能
５３…短距離無線機能のアンテナ
５４…センサー
５５…センサー
５６…インターネット接続機能
５７…インターネット接続機能のアンテナ
５８…ＧＰＳ受信機能
５９…ＧＰＳ受信機能のアンテナ

Claims (8)

1. デジタル無線通信で相互に接続された複数の電子機器で構成されるシステムであって、センサーにより取得された装着者の健康や周囲環境の情報を低消費電力の短距離無線通信の無線信号を使って発信する発信端末と、発信端末の発信する無線信号を受信しウェブサーバーにアップロードする情報端末と、ウェブサーバーと、アップロードされた情報を登録するデータベースとを備え、登録された情報を特定、或いは不特定多数のユーザーから情報端末を通じて閲覧可能とする防犯及び防災システム。
2. デジタル無線通信で相互に接続された複数の電子機器で構成されるシステムであって、ＧＰＳ受信機能により取得された現在位置とセンサーにより取得された装着者の健康や周囲環境の情報を低消費電力の短距離無線通信の無線信号を使って発信する発信端末と、発信端末の発信する無線信号を受信しウェブサーバーにアップロードする情報端末と、ウェブサーバーと、アップロードされた情報を登録するデータベースとを備え、登録された情報を特定、或いは不特定多数のユーザーから情報端末を通じて閲覧可能とする防犯及び防災システム。
3. 複数の電子部品で構成された電子機器であって、短距離無線通信の受信信号強度から発信源たる発信端末との距離を測定してウェブサーバーにアップロードする情報端末。
4. 複数の情報端末からアップロードされた距離の情報を整理して発信端末の位置を推定するウェブサーバー。
5. 複数の電子部品で構成された電子機器であって、装着者の血圧、心拍数、体温、歩行に伴う振動及びその他の健康に関係する情報を収集するセンサーと、周囲環境の温度、湿度を収集するセンサーと、センサーが取得した情報を整理するプロセッサと、プロセッサが整理した情報を発信する短距離無線機能と、無線信号を発信するためのアンテナとを備えた発信端末。
6. 複数の電子部品で構成された電子機器であって、装着者の健康や周囲環境の情報を収集するセンサーと、センサーが取得した情報を整理するプロセッサと、プロセッサが整理した情報を発信する短距離無線機能と、無線信号を発信するためのアンテナと、現在位置を特定するＧＰＳ受信機能と、ＧＰＳ人工衛星の信号を受信するためのアンテナと、インターネット接続機能と、インターネットに無線信号で接続するためのアンテナとを備えた発信端末。
7. 複数の電子部品で構成された電子機器であって、短距離無線通信と、ＧＰＳ受信機能と、インターネット接続機能とを備え、登録された情報端末と常時短距離無線による通信を試み、短距離無線通信の接続が喪失したことを検知すると、搭載するＧＰＳ受信機能とインターネット接続機能の電源をオンにするアルゴリズムを備えた発信端末。
8. 複数の電子部品で構成された電子機器であって、短距離無線通信と、ＧＰＳ受信機能と、インターネット接続機能とを備え、登録された端末と常時短距離無線による通信を試み、短距離無線通信の接続が喪失したことを検知すると、ディスプレイ表示、音声、発光、振動の手段で通知する機能を備えた情報端末。

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