JP2017131319A - 生体センサ装置、管理装置、通信システム、及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報を外部の装置に、より確実に通知する生体センサ装置、管理装置、通信システムを提供する。
【解決手段】生体情報取得部２１１は、被検者の生体情報を取得する。通信部２３は、生体情報取得部２１１により取得された生体情報を、管理装置への中継装置となる端末装置に送信する。接続先決定部は、現在接続している端末装置から他の端末装置に接続先を変更する際、少なくとも１つの他の端末装置の内、当該他の端末装置が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の端末装置を決定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、消防活動などの危険作業を行う隊員が使用する生体センサ装置、管理装置、通信システム、及び通信方法に関する。

毎年多くの消防隊員が心臓発作や外傷により殉死している。その対策として、消防隊員の体に生体センサを装着させ、隊員の生体情報を無線機を用いて指揮センタに送信し、消防隊員の安全をリアルタイムに監視するシステムが提案されている。例えば隊員の心拍数が異常な場合、その隊員が危険な状態にあると判断できる。

特許文献１は、ウェアラブルデバイスとサーバで構成された生体情報管理システムを開示する。自機の近傍に他のウェアラブルデバイスが存在する場合に、自機の処理能力およびバッテリ残量と、近傍のウェアラブルデバイスの各々の処理能力およびバッテリ残量、通信状態とに基づいて、サーバに接続するサーバ接続デバイスを適応的に決定し、自機の生体センサが検出した生体データを、サーバ接続デバイスを介してサーバへ送信する。

特許文献２は生体情報送信装置を開示し、当該生体情報送信装置は、生体情報に異常状態が発生した場合に、第１の無線通信回線（例えば、Bluetooth（登録商標））及び第２の無線通信回線（例えば、Wi-Fi（登録商標））を用いて警告情報を送信する。

特開２０１４−２１３０７１号公報 特許第５２３７５０９号

上述した消防隊員の体に生体センサを装着させ、隊員の生体情報を無線機を用いて指揮センタに送信するシステムにおいて、消火活動が長時間になった場合、無線機が電池切れになる可能性がある。また、消火活動中に隊員が電波が届かない場所に移動する可能性がある。いずれの場合も、当該隊員の無線機から当該隊員の生体情報を指揮センタに送信できなくなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、生体情報を外部の装置に、より確実に通知することができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の生体センサ装置（２０）は、被検者の生体情報を取得する生体情報取得部（２１１）と、前記生体情報取得部（２１１）により取得された生体情報を、管理装置（３０）への中継装置となる通信端末装置（１０）に送信する通信部（２３１）と、現在接続している通信端末装置（１０ａ）から他の通信端末装置（１０）に接続先を変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置（１０）の内、当該他の通信端末装置が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置（１０）を決定する接続先決定部（２１４）と、を備える。

本発明の別の態様は、管理装置（３０）である。この装置（３０）は、生体センサ装置（２０）により検出された被検者の生体情報を含む信号を、通信端末装置（１０）を介して受信する通信部（３３１）と、ある生体センサ装置（２０）の中継装置を、現在接続している通信端末装置（１０）から他の通信端末装置（２０）に変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置（１０）の内、当該他の通信端末装置（１０）が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置（１０）を決定する接続先決定部（３１３）と、を備える。

本発明のさらに別の態様は、通信システム（１）である。この通信システム（１）は、被検者の生体情報を取得する生体センサ装置（２０）と、当該生体センサ装置（２０）が取得した生体情報を管理装置（３０）に中継する通信端末装置（１０）を複数組備え、複数の通信端末装置（１０）から複数人の生体情報を取得する前記管理装置（３０）をさらに備える通信システム（１）であって、前記管理装置（３０）は、ある生体センサ装置（２０）の中継装置を、現在接続している通信端末装置（１０）から他の通信端末装置（１０）に変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置（１０）の内、当該他の通信端末装置（１０）が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置（１０）を決定する接続先決定部（３１３）を有する。

本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、生体センサ装置（２０）が被検者の生体情報を取得するステップと、取得された生体情報を通信端末装置（１０）が管理装置（３０）へ中継するステップと、前記生体センサ装置（２０）が現在接続している通信端末装置（１０）から他の通信端末装置（１０）に接続先を変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置（１０）の内、当該他の通信端末装置（１０）が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置（１０）を決定するステップと、を有する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、生体情報を外部の装置に、より確実に通知することができる。

本発明の実施の形態に係る危険作業支援システムの構成を示す図である。 実施の形態１に係る生体センサ装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る端末装置の構成を示す図である。 図４（ａ）−（ｃ）は、実施の形態１に係る管理装置の構成と機器情報の一例を示す図である。 実施の形態１に係る危険作業支援システムの処理の流れを示すフローチャートである。 図６（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１に係るペアリング接続先の切替処理の具体例を説明するための図である（その１）。 図７（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１に係るペアリング接続先の切替処理の具体例を説明するための図である（その２）。 実施の形態２に係る生体センサ装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る端末装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る管理装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る危険作業支援システムの処理の流れを示すフローチャートである。

本発明の実施の形態は、複数の隊員で構成される消防隊の消防活動を支援するための危険作業支援システムに関する。なお以下の説明では消防活動を例に説明するが、消防活動は危険作業の一例であり、複数の隊員が協力して行う危険作業全般に適用可能である。例えば地震や土砂崩れ等の自然災害に対する救助作業や復旧作業にも適用可能である。また鉱山開発などの危険な場所での作業にも適用できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る危険作業支援システム１の構成を示す図である。危険作業支援システム１は、指揮センタ３に設置される管理装置３０、各隊員が装着している生体センサ装置２０、各隊員が保持または携帯している端末装置１０を備える。以下、本明細書では隊員が３人の例を説明する。

生体センサ装置２０は隊員の体に装着され、心拍、体温、姿勢などの生体情報を検出する。生体センサ装置２０にはゲルパッドで体に貼り付けるタイプや、腕や足などにバンドで巻き付けるタイプや、衣服の内側に取り付けられているタイプなど様々なタイプがある。生体センサ装置２０と端末装置１０間は近距離無線通信で接続される。本明細書では近距離無線通信としてBluetooth（登録商標）を使用する例を説明する。なお近距離無線通信としてＷｉ−Ｆｉ（登録商標）や赤外線通信など、Bluetooth（登録商標）以外の近距離無線通信を用いてもよい。

端末装置１０にはスマートフォン等の通信端末装置を使用する。以下、本明細書ではスマートフォンを使用する例を想定する。管理装置３０は、消防署や消防指揮車の中などの指揮センタ３となる場所に設置される。管理装置３０はＩＰ網に接続されたＰＣで構成できる。端末装置１０と管理装置３０間は、携帯電話網を利用した無線通信で接続される。例えば、端末装置１０がＬＴＥ（Long Term Evolution）の携帯電話網を利用して基地局装置にアクセスし、基地局装置を介して管理装置３０と通信する。なお端末装置１０がＷｉ−Ｆｉ（登録商標）を利用してアクセスポイントにアクセスし、アクセスポイントを介して管理装置３０と通信してもよい。

なお端末装置１０として、スマートフォンの代わりに業務用無線の携帯型簡易無線機を使用してもよい。その場合、管理装置３０は業務用無線の基地局無線機に接続されたＰＣで構成でき、両者は業務用無線で接続される。

（実施の形態１）
図２は、実施の形態１に係る生体センサ装置２０の構成を示す図である。生体センサ装置２０は制御部２１、記憶部２２、通信部２３、センサ部２４及び操作部２５を備える。制御部２１は生体情報取得部２１１、生体情報通知部２１２及びペアリング接続部２１３を含む。制御部２１の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。

生体センサ装置２０には、各生体センサ装置２０を一意に識別するための識別情報（以下、ＩＤともいう）が付与されている。

記憶部２２は不揮発性半導体メモリ等の記憶媒体を備える。通信部２３は近距離無線通信部２３１を含む。携帯電話網や業務用無線などの中距離または長距離の無線通信機能は備えていない。センサ部２４は心拍センサ、体温センサ、３軸加速度センサ等を含み、装着されている隊員の心拍、体温、姿勢などの生体情報を検出する。センサ部２４は検出した生体情報を制御部２１に出力する。

生体情報取得部２１１は、センサ部２４から検出された生体情報を取得する。生体情報通知部２１２は近距離無線通信部２３１を介して、取得された生体情報及び当該生体センサ装置２０のＩＤを定期的（例えば数秒ごと）にペアリング接続している端末装置１０に通知する。

ペアリング接続部２１３は、近距離無線通信におけるペアリング接続を管理する。具体的には、操作部２５からの指示に基づき、近隣の近距離無線通信機能を備えた機器に自己の存在を公開する。その状態で自己（スレーブ機）に対してマスタ機となる機器から接続要求を受信すると、所定の手順に従い当該機器とペアリング接続する。本明細書では端末装置１０とペアリング接続し、端末装置１０がマスタ機、生体センサ装置２０がスレーブ機となる。

図３は、実施の形態１に係る端末装置１０の構成を示す図である。端末装置１０は制御部１１、記憶部１２、通信部１３、表示部１４、操作部１５、音声入出力部１６及びＧＰＳ受信部１７を備える。制御部１１は生体情報取得部１１１、電池残量管理部１１２、位置情報取得部１１３、電界強度検出部１１４、監視情報通知部１１５、トリガ通知部１１６及びペアリング接続部１１７を含む。制御部１１の機能もハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。図３の制御部１１の機能ブロックには、実施の形態１で注目する処理に関連する機能ブロックのみを描いている。

端末装置１０には、各端末装置１０を一意に識別するための識別情報（以下、ＩＤともいう）が付与されている。

記憶部１２は不揮発性半導体メモリ等の記憶媒体を備える。音声入出力部１６はマイク及びスピーカを備える。ＧＰＳ受信部１７は、複数のＧＰＳ衛星から信号を受信して、複数の受信信号をもとに現在の位置情報を検出する。位置情報は緯度経度で特定される。

通信部１３は近距離無線通信部１３１及び携帯電話網通信部１３２を含む。近距離無線通信部１３１は生体センサ装置２０との通信に使用され、携帯電話網通信部１３２は管理装置３０又は他の端末装置１０との通信に使用される。

生体情報取得部１１１は、生体センサ装置２０から近距離無線通信を介して送信されてくる隊員（被検者）の生体情報及び生体センサ装置２０のＩＤを取得する。電池残量管理部１１２は端末装置１０の電池残量を管理する。位置情報取得部１１３は、ＧＰＳ受信部１７により検出された位置情報を取得する。電界強度検出部１１４は、図示しない基地局装置またはアクセスポイントから受信する信号の強度を検出する。即ち、管理装置３０との通信に使用する無線通信回線の電波状況を検出する。

監視情報通知部１１５は、当該端末装置１０のＩＤ、生体情報取得部１１１により取得された生体情報及び生体センサ装置２０のＩＤ、電池残量管理部１１２により管理される電池残量、位置情報取得部１１３により取得された位置情報を含む監視情報を携帯電話網を介して管理装置３０に通知する。

トリガ通知部１１６は所定の条件を満たしたとき、トリガ信号を管理装置３０に通知する。所定の条件は例えば、端末装置１０の電池残量が設定値（例えば、５％）を下回ったときであってもよいし、操作部１５のトリガボタンが押下されたときであってもよい。また、電界強度検出部１１４により検出される電波強度が設定値（例えば、−１１０ｄｂ）を下回ったときであってもよい。

ペアリング接続部１１７は、近距離無線通信におけるペアリング接続を管理する。具体的には操作部１５から、近隣の近距離無線通信機能を備えた機器の探索指示が入力されると、ペアリング接続部１１７は近距離無線通信機能を備えた機器を探索する。この探索に対して、近隣無線通信の電波が届く範囲に位置し、かつ自己の存在を公開している機器が、ペアリング接続可能な候補として検出される。当該候補のいずれかが操作部１５からの指示により選択されると、ペアリング接続部１１７は選択された機器と所定の手順に従いペアリング接続する。

図４（ａ）は、実施の形態１に係る管理装置３０の構成を示す図である。管理装置３０は制御部３１、記憶部３２、通信部３３、表示部３４、操作部３５及び音声入出力部３６を備える。制御部３１は監視情報取得部３１１、表示制御部３１２、接続先決定部３１３及びペアリング接続指示部３１４を含む。制御部３１の機能もハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。図４の制御部３１の機能ブロックにも、実施の形態１で注目する処理に関連する機能ブロックのみを描いている。

記憶部３２は不揮発性半導体メモリ等の記憶媒体を備える。記憶部３２は、図４（ｂ）に示すように、機器情報として、各隊員名と、各隊員が携帯する端末装置１０のＩＤと、各隊員が装着する生体センサ装置２０のＩＤを紐付けて予め保持している。また、記憶部３２は、図４（ｃ）に示すように、端末装置１０と生体センサ装置２０とのペアリング接続状況を保持する。

消防活動を開始する前に予め、各隊員は自分が携帯する端末装置１０と自分が装着する生体センサ装置２０とのペアリング接続を行う。記憶部３２のペアリング情報は、図４（ｃ）に示すように予め保持している。なお、記憶部３２のペアリング情報は、後述する監視情報を取得した際や、後述するペアリングの切断指示やペアリング接続指示を通知した際に、適宜更新される。

音声入出力部３６はマイク及びスピーカを備える。

監視情報取得部３１１は、端末装置１０から携帯電話網を介して送信されてくる監視情報を取得する。表示制御部３１２は、監視情報に含まれる隊員の生体情報を当該隊員名と関連付けて表示部３４に表示させる。

接続先決定部３１３は、端末装置１０からトリガ信号を取得したとき、当該端末装置１０と現在ペアリング接続している生体センサ装置２０の新たなペアリング接続先（他の端末装置１０のいずれか）を決定する。新たなペアリング接続先の決定方法の具体例は後述する。

ペアリング接続指示部３１４は、ある生体センサ装置２０と現在ペアリング接続している端末装置１０に、当該生体センサ装置２０とのペアリング接続を解除することを指示する切断指示を通知する。またペアリング接続指示部３１４は、接続先決定部３１３により決定された新たなペアリング接続先の端末装置１０に、当該生体センサ装置２０とペアリング接続することを指示するペアリング接続指示を通知する。なお、ペアリング接続指示には、ペアリング接続する生体センサ装置２０を特定するために、当該生体センサ装置２０のＩＤが含まれる。

次に災害現場での消防活動時の処理を説明する。図１に示すように、各隊員Ａ〜Ｃの体には生体センサ装置２０ａ〜２０ｃが装着され、各隊員Ａ〜Ｃは端末装置１０ａ〜１０ｃを保持している。生体センサ装置２０ａ〜２０ｃと端末装置１０ａ〜１０ｃは近距離無線通信でそれぞれペアリング接続されており、端末装置１０ａ〜１０ｃがマスタ機で、生体センサ装置２０ａ〜２０ｃがスレーブ機である。

図５は、実施の形態１に係る危険作業支援システム１の処理の流れを示すフローチャートである。生体センサ装置２０ａの生体情報取得部２１１は、センサ部２４から隊員Ａの生体情報を取得し、生体情報通知部２１２は取得された生体情報を近距離無線通信を介して端末装置１０ａに通知する（Ｓ１１Ａ）。

生体センサ装置２０ａとペアリング接続している端末装置１０ａの生体情報取得部１１１は、近距離無線通信を介して生体センサ装置２０ａから隊員Ａの生体情報及びＩＤを取得する。監視情報通知部１１５は、端末装置１０ａのＩＤ、生体情報取得部１１１により取得された隊員Ａの生体情報及びＩＤ、電池残量、位置情報、電波強度を含む監視情報を携帯電話網を介して管理装置３０に通知する（Ｓ１２Ａ）。隊員Ｂ、Ｃの生体情報を含む監視情報も同様に指揮センタ３の管理装置３０に通知される（Ｓ１１Ｂ、Ｓ１２Ｂ、Ｓ１１Ｃ、Ｓ１２Ｃ）。

管理装置３０の監視情報取得部３１１は、携帯電話網を介して各隊員Ａ〜Ｃの生体情報を含む監視情報を取得する。表示制御部３１２は取得された監視情報に含まれる各隊員Ａ〜Ｃの生体情報を表示部３４に表示させる（Ｓ１３）。指揮センタ３にいる指揮者は、表示部３４に表示された各隊員Ａ〜Ｃの生体情報を監視し、各隊員Ａ〜Ｃの状態を把握する。

以下、端末装置１０ａの電池残量が下限基準値に到達し（Ｓ２１）、所定時間後（数分後）に端末装置１０ａの電池残量がなくなる状況を考える。端末装置１０ａのトリガ通知部１１６は、生体センサ装置２０ａの中継装置としての機能が所定時間後に果たせなくなることを通知するためのトリガ信号を管理装置３０に通知する（Ｓ２２）。

なお図示しないが、当該トリガ信号は生体センサ装置２０ａにも通知され、生体センサ装置２０ａのペアリング接続部２１３は当該トリガ信号を取得すると、生体センサ装置２０ａの存在（ＩＤ）を、近距離無線通信機能を搭載した他の機器に公開する。なお、他の機器からの近距離無線通信を使用した探索に対して常時、応答を返すように設定されている場合、当該処理は不要である。

管理装置３０の接続先決定部３１３は当該トリガ信号を取得すると、生体センサ装置２０ａの新たな中継装置とする端末装置１０を決定する（Ｓ２３）。その際、接続先決定部３１３は他の端末装置１０ｂ、１０ｃの内、当該端末装置１０ｂ、１０ｃが中継している生体情報の内容に応じて、新たなペアリング接続先の端末装置１０を決定する。具体的には、他の端末装置１０ｂ、１０ｃの内、検出値が異常な生体情報を中継している端末装置１０ｂを、新たなペアリング接続先の候補から除外する。検出値が異常な生体情報とは、例えば、心拍数の検出値が所定の値より低い生体情報であり、当該隊員が危険な状態にあると推定されるものである。図５に示す例では、端末装置１０ｂは、検出値が異常な生体情報を中継しており、端末装置１０ｃは、検出値が正常な領域にある生体情報を中継している。従って端末装置１０ｂが新たな接続先候補から除外される。以上により、接続先決定部３１３は生体センサ装置２０ａの新たなペアリング接続先を端末装置１０ｃに決定する。

管理装置３０のペアリング接続指示部３１４は、端末装置１０ａに生体センサ装置２０ａとのペアリング接続を解除することを指示する切断指示を通知する（Ｓ２４）。端末装置１０ａのペアリング接続部１１７は当該切断指示を取得すると、生体センサ装置２０ａとのペアリング接続を解除するための切断処理を実行する（Ｓ２５）。

管理装置３０のペアリング接続指示部３１４は、端末装置１０ｃに生体センサ装置２０ａとのペアリング接続を指示する接続指示を通知する（Ｓ２６）。端末装置１０ｃのペアリング接続部１１７は当該接続指示を取得すると、生体センサ装置２０ａとペアリング接続するための接続処理を実行する（Ｓ２７）。

生体センサ装置２０ａの生体情報通知部２１２は、隊員Ａの生体情報を近距離無線通信を介して、新たにペアリング接続された端末装置１０ｃに通知する（Ｓ３１Ａ）。生体センサ装置２０ｂの生体情報通知部２１２は、隊員Ｂの生体情報を近距離無線通信を介して、端末装置１０ｂに通知する（Ｓ３１Ｂ）。生体センサ装置２０ｂとペアリング接続している端末装置１０ｂの生体情報取得部１１１は、近距離無線通信を介して生体センサ装置２０ｂから隊員Ｂの生体情報を取得する。端末装置１０ｂの監視情報通知部１１５は、端末装置１０ｂのＩＤ、生体情報取得部１１１により取得された隊員Ｂの生体情報、電池残量、位置情報、電波強度を含む監視情報を携帯電話網を介して管理装置３０に通知する（Ｓ３２Ｂ）。

生体センサ装置２０ｃの生体情報通知部２１２は、隊員Ｃの生体情報を近距離無線通信を介して、端末装置１０ｃに通知する（Ｓ３１Ｃ）。生体センサ装置２０ａ、ｃの両方とそれぞれペアリング接続している端末装置１０ｃの生体情報取得部１１１は、近距離無線通信を介して生体センサ装置２０ａから隊員Ａの生体情報を取得し、生体センサ装置２０ｃから隊員Ｃの生体情報を取得する。端末装置１０ｃの監視情報通知部１１５は、端末装置１０ｃのＩＤ、生体情報取得部１１１により取得された隊員Ａの生体情報及び生体センサ装置２０ａのＩＤ、隊員Ｃの生体情報及び生体センサ装置２０ｃのＩＤ、電池残量、位置情報、電波強度を含む監視情報を携帯電話網を介して管理装置３０に通知する（Ｓ３２Ｃ）。

管理装置３０の監視情報取得部３１１は、携帯電話網を介して各隊員Ａ〜Ｃの生体情報を含む監視情報を取得する。表示制御部３１２は取得された監視情報に含まれる各隊員Ａ〜Ｃの生体情報を表示部３４に表示させる（Ｓ３３）。

図５のフローチャートに示す例では、新たなペアリング接続先候補の端末装置１０の内、検出値が異常な生体情報を中継している端末装置１０を除外するという判定基準で、一意に端末装置１０ｃを新たなペアリング接続先に決定することができた。この点、当該判定基準だけでは、新たなペアリング接続先を一意に決定できないこともある。その際、追加の判定基準が必要となる。

まず、検出値が正常な生体情報を中継している端末装置１０が複数存在する場合を考える。その場合の一例として接続先決定部３１３は、検出値が正常な生体情報を中継している複数の端末装置１０の内、電池残量が最も多い端末装置１０を新たなペアリング接続先に決定する。別の例として接続先決定部３１３は、検出値が正常な生体情報を中継している複数の端末装置１０の内、生体センサ装置２０ａから最も距離的に近い端末装置１０を新たなペアリング接続先に決定する。さらに別の例として接続先決定部３１３は、検出値が正常な生体情報を中継している複数の端末装置１０の内、電波強度が最も強い端末装置１０を新たなペアリング接続先に決定する。

なお、電池残量を用いた判定基準、対象となる生体センサ装置２０との距離を用いた判定基準、電波強度を用いた判定基準には優先順位が設定されてもよい。例えば、当該記載順に優先順位が高い場合において、検出値が正常な生体情報を中継している複数の端末装置１０の電池残量がいずれも安全基準値（例えば、８０％）を上回っている場合、接続先決定部３１３は、対象となる生体センサ装置２０との距離が近い方の端末装置１０を新たなペアリング接続先に決定する。

次に、検出値が正常な生体情報を中継している端末装置１０が存在しない場合を考える。その場合の一例として接続先決定部３１３は、現在ペアリング接続している端末装置１０以外の端末装置１０の内、電池残量が最も多い端末装置１０を新たなペアリング接続先に決定する。別の例として接続先決定部３１３は、現在ペアリング接続している端末装置１０以外の端末装置１０の内、生体センサ装置２０ａから最も距離的に近い端末装置１０を新たなペアリング接続先に決定する。さらに別の例として接続先決定部３１３は、現在ペアリング接続している端末装置１０以外の端末装置１０の内、中継している生体情報の異常の程度が最も軽い端末装置１０を新たなペアリング接続先に決定する。

図６（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１に係るペアリング接続先の切替処理の具体例を説明するための図である（その１）。図７（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１に係るペアリング接続先の切替処理の具体例を説明するための図である（その２）。

図６（ａ）は、隊員Ａ〜Ｃがそれぞれ保持する端末装置１０ａ〜１０ｃの電池残量が十分な状態を示しており、端末装置１０ａ〜１０ｃは隊員Ａ〜Ｃの生体情報を管理装置３０に、それぞれが確立した通信回線を介して中継している。

図６（ｂ）は、隊員Ａが保持する端末装置１０ａの電池残量が無くなり、隊員Ｂ、Ｃが保持する端末装置１０ｂ、１０ｃの電池残量は十分な状態を示している。隊員Ａに装着される生体センサ装置２０ａからの距離は、隊員Ｃが保持する端末装置１０ｃより、隊員Ｂが保持する端末装置１０ｂの方が近いため、生体センサ装置２０ａは新たなペアリング接続先として、端末装置１０ｂとペアリング接続する。端末装置１０ｂは隊員Ｂの生体情報に加えて、隊員Ａの生体情報を管理装置３０に中継する。

図７（ａ）は、隊員Ａが保持する端末装置１０ａの電池残量が無くなり、隊員Ｂ、Ｃが保持する端末装置１０ｂ、１０ｃの電池残量は十分な状態を示している。さらに端末装置１０ｂが管理装置３０に中継している隊員Ｂの生体情報の数値は危険領域を示しており、端末装置１０ｃが管理装置３０に中継している隊員Ｃの生体情報の数値は平常領域を示している。

隊員Ａに装着される生体センサ装置２０ａからの距離は、隊員Ｃが保持する端末装置１０ｃより、隊員Ｂが保持する端末装置１０ｂの方が近い。しかしながら隊員Ｂの生体情報の数値は危険領域を示しており、隊員Ｂの生体情報を中継している端末装置１０ｂの負荷を上昇させるべきでない。そこで生体センサ装置２０ａは新たなペアリング接続先として、端末装置１０ｃとペアリング接続する。端末装置１０ｃは隊員Ｃの生体情報に加えて、隊員Ａの生体情報を管理装置３０に中継する。

図７（ｂ）は、隊員Ａ〜Ｄが４人の例である。隊員Ａが保持する端末装置１０ａの電池残量が無くなり、隊員Ｃが保持する端末装置１０ｃの電池残量が少なくなってきており、隊員Ｂ、Ｄが保持する端末装置１０ｂ、１０ｄの電池残量は十分な状態を示している。さらに端末装置１０ｂが管理装置３０に中継している隊員Ｂの生体情報の数値は危険領域を示しており、端末装置１０ｃ、１０ｄが管理装置３０に中継している隊員Ｃ、Ｄの生体情報の数値は平常領域を示している。

隊員Ａに装着される生体センサ装置２０ａからの距離は、隊員Ｂが保持する端末装置１０ｂが最も近いが、隊員Ｂの生体情報の数値は危険領域を示しており、隊員Ｂの生体情報を中継している端末装置１０ｂの負荷を上昇させるべきでない。隊員Ａに装着される生体センサ装置２０ａからの距離が次に近いのは隊員Ｃが保持する端末装置１０ｃであるが、端末装置１０ｃの電池残量が少なくなっており、端末装置１０ｃの負荷を上昇させるべきでない。そこで生体センサ装置２０ａは新たなペアリング接続先として、端末装置１０ｄとペアリング接続する。端末装置１０ｄは隊員Ｄの生体情報に加えて、隊員Ａの生体情報を管理装置３０に中継する。

以上説明したように実施の形態１によれば、ある端末装置１０の電池残量の低下、電波環境の悪化等により、当該端末装置１０とペアリング接続している生体センサ装置２０で検出される生体情報を管理装置３０に通知することが困難となる状況が予測される場合、中継装置を現在ペアリング接続している端末装置１０から他の隊員が保持する端末装置１０に切り替える。これにより、チームを構成している各隊員の生体情報が、より確実に管理装置３０に通知される仕組みを構築することができる。

また実施の形態１では、生体情報の中継装置を現在ペアリング接続している端末装置１０から他の端末装置１０に切り替える際、切替先の候補となる端末装置１０が現在中継している生体情報の内容を考慮する。即ち、検出値が異常な生体情報を中継している端末装置１０を新たなペアリング接続先の候補から除外する。これにより、検出値が異常な生体情報を中継している端末装置１０の負荷が上昇し、当該端末装置１０の電池残量の減少速度が速くなることを防止することができる。検出値が異常な生体情報は、検出値が正常な生体情報より、現時点以降においても通信チャンネルの確保がより優先されるべきである。なぜなら、指揮センタ３にいる指揮者は、検出値が正常な生体情報よりも検出値が異常な生体情報に基づいて、当該隊員の救助指示等の指揮を行うことが多いからである。この点、実施の形態１によれば、検出値が異常な生体情報を中継している端末装置１０の負荷上昇を抑制することができ、危険な状態にある隊員の生体情報が、より確実に管理装置３０に通知される状態を確保することができる。

また新たなペアリング接続先を決定する際、中継している生体情報の内容に加えて、電池残量、対象となる生体センサ装置との距離、電波強度の少なくとも一つを考慮することにより、より適切なペアリング接続先を決定することができる。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に係る生体センサ装置２０の構成を示す図である。生体センサ装置２０は制御部２１、記憶部２２、通信部２３、センサ部２４及び操作部２５を備える。制御部２１は生体情報取得部２１１、生体情報通知部２１２、ペアリング接続部２１３及び接続先決定部２１４を含む。即ち、図２に示した実施の形態１に係る生体センサ装置２０の構成に接続先決定部２１４が追加された構成である。

図９は、実施の形態２に係る端末装置１０の構成を示す図である。端末装置１０は制御部１１、記憶部１２、通信部１３、表示部１４、操作部１５、音声入出力部１６及びＧＰＳ受信部１７を備える。制御部１１は生体情報取得部１１１、電池残量管理部１１２、位置情報取得部１１３、電界強度検出部１１４、監視情報通知部１１５、トリガ通知部１１６、ペアリング接続部１１７及び応答通知部１１８を含む。即ち、図３に示した実施の形態１に係る端末装置１０の構成に応答通知部１１８が追加された構成である。

図１０は、実施の形態２に係る管理装置３０の構成を示す図である。管理装置３０は制御部３１、記憶部３２、通信部３３、表示部３４、操作部３５及び音声入出力部３６を備える。制御部３１は監視情報取得部３１１及び表示制御部３１２を含む。即ち、図１に示した実施の形態１に係る管理装置３０の構成から接続先決定部３１３及びペアリング接続指示部３１４を取り除いた構成である。

このように実施の形態２は、実施の形態１に係る管理装置３０の接続先決定処理を、生体センサ装置２０ａに持たせる例である。

図１１は、実施の形態２に係る危険作業支援システム１の処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、実施の形態１に係る図５のフローチャートのステップＳ１１〜Ｓ１３と同様である。

以下、端末装置１０ａの電池残量が下限基準値に到達し（Ｓ４１）、所定時間後（数分後）に端末装置１０ａの電池残量がなくなる状況を考える。端末装置１０ａのトリガ通知部１１６は、生体センサ装置２０ａの中継装置としての機能が所定時間後に果たせなくなることを通知するためのトリガ信号を生体センサ装置２０ａに通知する（Ｓ４２）。

生体センサ装置２０ａのペアリング接続部２１３は当該トリガ信号を取得すると、端末装置１０ａとのペアリング接続を解除する切断処理を実行する（Ｓ４３）。接続先決定部２１４は、近距離無線通信部２３１に、中継している生体情報を含む応答信号の送信依頼を含む探索信号を送信させる（Ｓ４４Ｂ、Ｓ４４Ｃ）。生体センサ装置２０ａからの近距離無線通信の電波が届く範囲に位置する端末装置１０は当該探索信号を受信する。図１１に示す例では、端末装置１０ｂと端末装置１０ｃの両方とも当該探索信号を受信する。

生体センサ装置２０ｂの生体情報取得部２１１は、センサ部２４から隊員Ｂの生体情報を取得し、生体情報通知部２１２は取得された生体情報を近距離無線通信を介して端末装置１０ｂに通知する（Ｓ４５Ｂ）。端末装置１０ｂの応答通知部１１８は、端末装置１０ｂのＩＤ、隊員Ｂの生体情報及び生体センサ装置２０ｂのＩＤ、電池残量、位置情報を含む応答信号を近距離無線通信部１３１に送信させる（Ｓ４６Ｂ）。

同様に、生体センサ装置２０ｃの生体情報取得部２１１は、センサ部２４から隊員Ｃの生体情報を取得し、生体情報通知部２１２は取得された生体情報を近距離無線通信を介して端末装置１０ｃに通知する（Ｓ４５Ｃ）。端末装置１０ｃの応答通知部１１８は、端末装置１０ｃのＩＤ、隊員Ｃの生体情報及び生体センサ装置２０ｃのＩＤ、電池残量、位置情報を含む応答信号を近距離無線通信部１３１に送信させる（Ｓ４６Ｃ）。

生体センサ装置２０ａの接続先決定部２１４は、端末装置１０ｂ、１０ｃから応答信号を取得すると、生体センサ装置２０ａの新たな中継装置とする端末装置１０を決定する（Ｓ４７）。その際、接続先決定部２１４は端末装置１０ｂ、１０ｃの内、当該端末装置１０ｂ、１０ｃが中継している生体情報の内容に応じて、新たなペアリング接続先の端末装置１０を決定する。具体的には、端末装置１０ｂ、１０ｃの内、検出値が異常な生体情報を中継している端末装置１０ｂを、新たなペアリング接続先の候補から除外する。図１１に示す例では、端末装置１０ｂは、検出値が危険な領域にある生体情報を中継しており、端末装置１０ｃは、検出値が正常な領域にある生体情報を中継している。従って端末装置１０ｂが新たな接続先候補から除外される。以上により、接続先決定部２１４は生体センサ装置２０ａの新たなペアリング接続先を端末装置１０ｃに決定する。

生体センサ装置２０ａのペアリング接続部２１３は、端末装置１０ｃとペアリング接続するための接続処理を実行する（Ｓ４８）。生体センサ装置２０ａと端末装置１０ｃとのペアリング接続が確立した後の処理は、実施の形態１に係る図５のフローチャートのステップＳ３１〜Ｓ３３と同様である。

生体センサ装置２０ａの接続先決定部２１４は、検出値が異常な生体情報を中継している端末装置１０を除外するという判定基準に加えて、追加の判定基準を用いることができる。追加の判定基準には、実施の形態１で説明した追加の判定基準を用いることができる。

以上説明したように実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏する。さらに実施の形態２では、生体センサ装置２０から送信される近距離無線通信を使用した探索信号に対して、応答信号を返した端末装置１０のみが新たなペアリング接続先の候補となる。従って、近距離無線通信により確実にペアリング接続できる端末装置１０を接続先の候補とすることができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

上記の実施の形態では端末装置１０から管理装置３０へ通知される監視情報に、端末装置１０の電池残量、位置情報、電界強度を含める例を説明した。この点、これらの情報を監視情報に含めることは必須ではなく、適宜、省略可能である。例えば、端末装置１０がＧＰＳ受信部１７を搭載していない型の端末装置１０である場合、位置情報が省略される。

位置情報が省略される場合、生体センサ装置２０ａまたは端末装置１０ａが近距離無線通信を使用した探索信号を送信し、当該探索信号を受信した端末装置１０からの応答信号を受信する。生体センサ装置２０ａまたは端末装置１０ａが当該応答信号の電波強度を検出することにより、生体センサ装置２０ａまたは端末装置１０ａと、他の隊員が保持する端末装置１０との距離関係を推定することができる。電池残量を考慮しない場合、生体センサ装置２０ａは、最も近くに位置する他の隊員が保持する端末装置１０とペアリング接続する。

また上記の実施の形態では、端末装置１０ａの電池残量が下限基準値に到達した場合、管理装置３０または生体センサ装置２０ａにトリガ信号を通知して、管理装置３０または生体センサ装置２０ａに新たなペアリング接続先を決定させた。この点、端末装置１０ａ自身が実施の形態１または実施の形態２で説明した処理を実行して、新たなペアリング接続先を決定してもよい。

１ 危険作業支援システム、 １０ 端末装置、 １１ 制御部、 １１１ 生体情報取得部、 １１２ 電池残量管理部、 １１３ 位置情報取得部、 １１４ 電界強度検出部、 １１５ 監視情報通知部、 １１６ トリガ通知部、 １１７ ペアリング接続部、 １１８ 応答通知部、 １２ 記憶部、 １３ 通信部、 １３１ 近距離無線通信部、 １３２ 携帯電話網通信部、 １４ 表示部、 １５ 操作部、 １６ 音声入出力部、 １７ ＧＰＳ受信部、 ２０ 生体センサ装置、 ２１ 制御部、 ２１１ 生体情報取得部、 ２１２ 生体情報通知部、 ２１３ ペアリング接続部、 ２１４ 接続先決定部、 ２２ 記憶部、 ２３ 通信部、 ２３１ 近距離無線通信部、 ２４ センサ部、 ２５ 操作部、 ３ 指揮センタ、 ３０ 管理装置、 ３１ 制御部、 ３１１ 監視情報取得部、 ３１２ 表示制御部、 ３１３ 接続先決定部、 ３１４ ペアリング接続指示部、 ３２ 記憶部、 ３３ 通信部、 ３３１ 携帯電話網通信部、 ３４ 表示部、 ３５ 操作部、 ３６ 音声入出力部。

Claims (12)

1. 被検者の生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記生体情報取得部により取得された生体情報を、管理装置への中継装置となる通信端末装置に送信する通信部と、
   現在接続している通信端末装置から他の通信端末装置に接続先を変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置の内、当該他の通信端末装置が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置を決定する接続先決定部と、
   を備えた生体センサ装置。
2. 前記接続先決定部は、前記通信部に、中継している生体情報を含む応答信号の送信依頼を含む探索信号を送信させ、当該探索信号を受信した通信端末装置から送信された応答信号を受信させる、
   請求項１に記載の生体センサ装置。
3. 前記接続先決定部は、現在接続している通信端末装置から、電池残量が設定値を下回ったことを示す通知信号、または受信電波強度が設定値を下回ったことを示す通知信号を受信したとき、前記新たな接続先の通信端末装置を決定するための処理を開始する、
   請求項１又は２に記載の生体センサ装置。
4. 前記接続先決定部は、検出値が異常な生体情報を中継している通信端末装置を、前記新たな接続先の候補から除外する、
   請求項１から３のいずれかに記載の生体センサ装置。
5. 前記接続先決定部は、前記通信部に、中継している生体情報と電池残量を含む応答信号の送信依頼を含む探索信号を送信させ、当該探索信号を受信した通信端末装置から送信された応答信号を受信させ、前記中継している生体情報の内容と前記電池残量に応じて、前記新たな接続先の通信端末装置を決定する、
   請求項１から４のいずれかに記載の生体センサ装置。
6. 生体センサ装置により検出された被検者の生体情報を含む信号を、通信端末装置を介して受信する通信部と、
   ある生体センサ装置の中継装置を、現在接続している通信端末装置から他の通信端末装置に変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置の内、当該他の通信端末装置が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置を決定する接続先決定部と、
   を備えた管理装置。
7. 前記通信部は、前記接続先決定部により決定された新たな接続先の通信端末装置に、前記生体センサ装置との接続処理を実行するよう指示する信号を送信する、
   請求項６に記載の管理装置。
8. 前記接続先決定部は、前記生体センサ装置が現在接続している通信端末装置から、電池残量が設定値を下回ったことを示す通知信号、または受信電波強度が設定値を下回ったことを示す通知信号を受信したとき、前記新たな接続先の通信端末を決定するための処理を開始する、
   請求項６又は７に記載の管理装置。
9. 前記接続先決定部は、前記少なくとも１つの他の通信端末装置の内、検出値が異常な生体情報を中継している通信端末装置を前記新たな接続先の候補から除外する、
   請求項６から８のいずれかに記載の管理装置。
10. 前記通信部は、各通信端末装置から、生体情報および通信端末装置の電池残量を含む信号を受信し、
    前記接続先決定部は、前記生体情報の内容と前記電池残量に応じて、前記新たな接続先の通信端末装置を決定する、
    請求項６から９のいずれかに記載の管理装置。
11. 被検者の生体情報を取得する生体センサ装置と、当該生体センサ装置が取得した生体情報を管理装置に中継する通信端末装置を複数組備え、複数の通信端末装置から複数人の生体情報を取得する前記管理装置をさらに備える通信システムであって、
    前記管理装置は、
    ある生体センサ装置の中継装置を、現在接続している通信端末装置から他の通信端末装置に変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置の内、当該他の通信端末装置が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置を決定する接続先決定部を有する、
    通信システム。
12. 生体センサ装置が被検者の生体情報を取得するステップと、
    取得された生体情報を通信端末装置が管理装置へ中継するステップと、
    前記生体センサ装置が現在接続している通信端末装置から他の通信端末装置に接続先を変更する際、少なくとも１つの他の通信端末装置の内、当該他の通信端末装置が中継している生体情報の内容に応じて、新たな接続先の通信端末装置を決定するステップと、
    を有する通信方法。

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