JP2020151001A - 生体情報特定システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態の生体情報特定システムの全体構成を示す図である。本明細書においては、生体とは、人体及び動物を含む概念である。以下の本実施の形態では、生体に、特に人体を適用した例について説明する。
図1及び図2は、本実施の形態における生体情報特定システムの全体を示した図面である。移動体のセンシング装置は、送受信機101と、センサシート104とを備える。つぎに、各構成について詳細に説明する。
送受信機101は、発振制御部102と第1アンテナ103とを備える。送受信機101は、高周波電力を生成し、空間へ電波として送信する機能を有する。送受信機101は、各センサモジュール105へ情報を送るように指示し、各センサモジュール105から、人体に関する状態情報を取得する機能を有する。
発振制御部102は、高周波電力を生成する機能を有し、水晶振動子、位相同期回路(PLL回路)、増幅回路(AMP)などの電気回路で構成され、高周波の電力を生成する。生成する高周波電力の周波数は、900MHz帯、2.45GHz帯、5.8GHz帯などのマイクロ波帯であれば、特に限定されるものではない。生成する高周波電力は、送電する距離、送受信機のサイズに応じて、適宜選択される。
第1アンテナ103は、発振制御部102で生成された高周波電力を電波として空間へ送信する機能と他の機器(本実施の形態では、例えばセンサモジュール105)から送信された電波を取得する機能を有する。アンテナの種類としては、例えば指向性アンテナが好ましい。指向性アンテナは、平面状であって、誘電体基板をGND板とアンテナ板とで挟んだ構造のパッチアンテナを使用する。
センサシート104は、複数のセンサモジュール105を、シート106に固定することにより構成される。センサシート104は、人体の検出が必要な範囲、例えば、人体が横たわる床の上に設置される。センサシート104は、シート106の上における人体の位置を検知するとともに、人体に関する状態情報を取得し、それらの情報を送受信機101へ送信する。
センサモジュール105は、第2アンテナ201と、受電制御部202と、センサ203とを備える。センサモジュール105は、第2アンテナ201を介して送受信機101から送信された電波を受け取り、受け取った電波を電力に変換し、この電力を電源として用い、保有しているID情報を送受信機101に送信する。センサモジュール105は、シート106の上の所定の位置に配置され固定される。具体的には、各センサモジュール105は、互いに所定の間隔を開けて、マス目状にシート106に配置され固定される。センサモジュール105を、例えば図2に示すように、5行及び5列に、所定の間隔を開けて配置する。なお、センサモジュール105は、互いに間隔を開けることなく、接触した状態で配置されてもよい。接触した状態でセンサモジュール105を配置すれば、所定の間隔を開けて配置する場合よりも、精密に人体の位置を検出することができる。また、センサモジュール105が保有する情報には、シート106上における各センサモジュール105の位置情報が含まれる。例えば3行目であって3列目のセンサモジュール105が保有するID情報には、図2に示されている左側の各センサモジュール105のうち、真ん中のセンサモジュール105であるという位置情報が含まれている。
次に、人体の位置を検出する方法について説明する。具体的には、センサシート104上に人が存在しない状態で、送受信機101は、電波を送信し、各センサモジュール105にID情報を送信するよう指示する。すると、各センサモジュール105は、ID情報を送受信機101へ送信する。続いて、送受信機101は、ID情報を受信し、発信制御部102は、それぞれのID情報と受信した電波の強度を対応付けて発振制御部102が備えるメモリに記憶させる。発信制御部102は、各センサモジュール105から受信したID情報に基づいて、センサモジュール105の位置を特定するとともに、このときに受信した電波強度を、基準強度と定める。
(1)送受信機101は、電波を送信し、センサモジュール105へID情報を送信するように指示する。
(2)各センサモジュール105は、ID情報を送受信機101へ送信する。
(3)送受信機101は、センサモジュール105から受信したID情報に対応する基準強度を発振制御部102が備えるメモリから読み出し、読み出した基準強度と、センサモジュール105から受信した電波の強度と比較する。
(4)基準強度に対する受信した電波の強度の変化に基づいて、センサモジュール105の近傍に人体が存在するか否かを検出する。
検出した人体の個人を特定する方法を説明する。
(1)まず、送受信機101より、各センサモジュール105に対して状態情報を送信するように指示を送信する。
(2)各センサモジュール105は、ID情報とセンサモジュール105が取得した状態情報を送受信機101へ送信する。
(3)発信制御部102は、センサモジュール105のID情報と、状態情報と、センサモジュール105から受信した電波の強度とを紐付けて発信制御部102が備えるメモリに記憶させる。
(1)送受信機101は、ID情報が読み取れないセンサモジュール105(第1のセンサモジュール)を特定する。送受信機101は、ID情報が読み取れないセンサモジュール105には、人が存在すると判断する。
(2)ID情報が読み取れないセンサモジュール105は、送受信機101からの電波が受信されず、電波による電力が供給されていない。このため、送受信機101は、人体が上にあり電波を受信できないセンサモジュール105への送電指示をID情報が読み取れるセンサモジュール105(第2のセンサモジュール)に対して送信する。
(3)ID情報が読み取れるセンサモジュール105は、送受信機101からの電波を受け取ると、受け取った電波を電力に変換し、この電力をID情報が読み取れないセンサモジュール105へ供給する。
(4)ID情報が読み取れないセンサモジュール105は、ID情報が読み取れるセンサモジュール105から供給された電力を用いて、上にある人体の状態情報を取得する。また、ID情報が読み取れないセンサモジュール105 は、取得した状態情報を、ID情報が読み取れるセンサモジュール105に、自身のID情報とともに送信する。
(5)ID情報が読み取れるセンサモジュール105は、ID情報が読み取れないセンサモジュール105から受信した人体の状態情報を、ID情報が読み取れないセンサモジュール105のID情報とともに、送受信機101に送信する。
センサモジュール105のID情報を用いて人体の位置を検出し、IDリーダ等の特別な無線機を携帯する必要なく、センサシート104内の人体位置検出が実現できる。
102 発振制御部
103 第1アンテナ
104 センサシート
105 センサモジュール
106 シート
201 第2アンテナ
202 受電制御部
203 センサ
301 整流部
302 電源制御部
303 情報処理部
304 通信部
Claims (6)
- 電波を送出し、且つ、無線で信号を受信する送受信機と、
前記電波を受け取り、受け取った前記電波を電力に変換し、当該電力を電源として用いて、自己の固有のID情報を前記送受信機に送信するセンサモジュールと、を備えた生体の情報を特定する生体情報特定システムであって、
前記センサモジュールは、前記電力を電源として用いて、生体の状態に関する状態情報の取得、及び、前記状態情報の前記送受信機への送信を行い、
前記送受信機は、前記ID情報及び前記状態情報に基づいて、前記生体を特定する、生体情報特定システム。 - 前記送受信機は、予め定められた基準強度と、前記センサモジュールから受信した電波の強度とに基づいて、前記送受信機と前記センサモジュールとの間に、前記生体が存在するか否かを検出する、
請求項1に記載の生体情報特定システム。 - 前記センサモジュールは、所定範囲に複数個配置され、
前記送受信機は、予め定められた基準強度と、前記センサモジュールから受信した電波の強度とに基づいて、前記送受信機との間に前記生体が存在する前記センサモジュールを検出する、
請求項1又は請求項2に記載の生体情報特定システム。 - 複数の前記センサモジュールは、互いの間で情報の受け取り及び受け渡しが可能な第1のセンサモジュール及び第2のセンサモジュールを含み、
前記送受信機は、前記第1のセンサモジュールから前記ID情報又は前記状態情報を受信できない場合に、前記第2のセンサモジュールに対して、前記第1のセンサモジュールの前記ID情報又は前記第1のセンサモジュールが取得した前記状態情報を、送信するよう指示する、
請求項3に記載の生体情報特定システム。 - 前記生体の情報とは、前記生体の動き情報、または、前記生体の健康に関する情報を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の生体情報特定システム。
- 送受信機が電波を送出する工程と、
センサモジュールが前記電波を受け取り、受け取った前記電波を電力に変換し、当該電力を電源として用いて、自己の固有のID情報を前記送受信機に送信する工程と、
前記センサモジュールが、前記電力を電源として用いて、生体の状態に関する状態情報を取得し、前記状態情報を前記送受信機に送信する工程と、
前記送受信機が、前記ID情報及び前記状態情報に基づいて、前記生体の状態を特定する工程と、
を含む生体情報特定方法。
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