JP4512920B2 - 接点出力装置 - Google Patents

Description

本発明は、居宅内の居住者または居宅内の状況をセンサにて検知し、異状を検知して警報を出力する接点出力装置に関するものである。

従来、居宅内の一人暮らしの高齢者などが病気による発作などにより異状状態となり、助けを呼ぶのも困難である場合に対応できるよう、予め所定のコールセンターの電話番号が登録され、簡単な操作で外部との連絡が取れる緊急通報システム及びその機器が提案されている。例えば、利用者が携帯可能な腕時計やペンダントなどに無線送信機能を搭載し、ボタンを押すと無線信号が公衆電話回線に接続されている緊急通報装置に伝達され、緊急通報装置はその無線信号をトリガーとして予め記憶されているコールセンターに自動的に接続するものである。これら緊急通報装置は、既に全国にて普及しており、多くの高齢者宅に設置されている。
近年では、赤外線や超音波などのセンサを居宅内に設置して在／不在を監視する、または利用者に直接装着することで、利用者の異状を早期に検知して通報するシステムが提案されている。腕時計などの装身具に利用者の血圧や脈拍を計測するセンサと送信回路を内蔵し、健康状態に異状があると判断した場合にはその旨の信号を報知ユニットに送信するものが示されている。（例えば、特許文献１参照）
また、異状の判断は、1日のうちに数回利用者が出入りするトイレなどに人の動きを検知する動態センサを設置し、動態センサの検知信号を受信すると制御回路のタイマをリセットすることで、所定時間タイマが経過した場合に警報を発するものがある。（例えば、特許文献２参照）
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願までに発見するには至らなかった。
特開平１１−３９５８１号公報 特開平１１−９５５９

しかしながら、赤外線や超音波などのセンサを用いて利用者の異状を検知するシステムでは、センサ信号を受信してその結果を転送するための報知ユニットが必要になり、従来から全国にて普及している緊急通報装置が使用できず、更にはコールセンター側にも専用の電話受信機または受信用ソフトウェアが新規に必要となり、導入に大幅なコストアップが発生するという問題があった。

また、利用者の動きを検知して、所定の時間動きが無かったら警報を出すシステムでは、メンテナンスが必要になった場合、コールセンターに警報が正確に届くかどうかの確認を行う際、擬似的に警報を発生させるには、動きを止める、時間を調整する等、手間と時間がかかってしまうという問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、居宅内における対象者の日常の生活から出力される特性をセンシングして、異状を判断するシステムであり、従来の緊急通報装置システムをそのまま使用し、かつコールセンターへの誤報を回避しつつ、設置時にその動作確認を早期におこなうことができる接点出力装置を提供することである。

上述したような課題を解決するために、本発明にかかる接点出力装置は、居宅内に設置され非接触で人体の動きを検知するセンサと、前記センサからの信号出力を処理し、居住者の動きを検知し動いている間の出力信号をカウントアップし、このカウント値が所定のしきい値に達したときに、前記センサからの出力信号のカウントアップを停止するとともにセンサへの電源供給を抑えるセンサ信号処理部と、送信時間間隔をあらかじめ設定するモード設定部と、前記センサ信号処理部のカウント値を送信する送信部と、を有する送信機と、前記送信機からの信号を受信する受信部と、前記センサ信号処理部のカウント値と前記モード設定部の設定したモードに応じて設定されたしきい値に基づいて、居住者または居宅内の異状を判断する判断部と、前記判断部にて判断した結果に応じて接点信号を出力する接点出力部と、を有する受信機からなることを特徴とする。

本発明によれば、居宅内の居住者の動きを検知するセンサからの出力信号をカウントアップし、このカウント値が所定のしきい値に達したときに、カウントアップを停止し、センサへの電源供給を抑えることにより、センサ信号処理部の消費電力を抑えることが可能となる。また、居宅内の居住者の動きを検知するセンサや宅内の状況を検知するたとえば火災センサからの信号に対して、送信する時間間隔を1日1回とする。またテスト等に使用するため、数分間隔で送信するかを選択することができるので、モードにあわせて居住者または宅内の異状を判断して複数の接点信号を出力することができる。これにより、既に居住者宅に設置されている接点入力があるすべての既存の緊急通報装置に信号を伝達することが可能であるので、センサによる異状判断結果を新たな通報手段を用いることなくコールセンターに伝達することが可能となり、機器の入れ替えによるコストアップを避けることが可能となる。
また、送信機は設置場所を選ぶことを必要としない電池駆動が理想であり、その場合には電池寿命の延長により電池の交換回数を減らすという多大なる効果を奏することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１に本発明の接点出力装置の構成と周辺機器との接続を示す。高齢者などの住居内に送信機１、受信機２、緊急通報装置３が設置される。送信機１には赤外線センサや超音波センサなど、非接触で人体の動きを検知できるセンサが搭載されており、天井や壁などに固定され、センサの検知する方向を利用者が行動する場所に向けて設置する。例えば天井であればセンサ面は下方向となる。受信機２は送信機１からの無線信号を受信できる範囲に設置される。受信機２と緊急通報装置３は接点を伝達するコード４で接続されていることから、緊急通報装置３のそばに設置されることが望ましい。緊急通報装置３は従来から宅内に設置されている無線のペンダントなどを使用できるものであり、電話公衆回線５と一般の電話機６に接続されている。なお、緊急通報装置３には、通常火災報知器など有線にて接点入力できる複数の接点入力端子が設けられている。

図２は送信機１の内部構成を示す図、図３は送信機１の処理フローを説明する図である。送信機１は、電源部１１、センサ１２、センサ信号処理部１３、送信部１４、モード設定部１５、スタートスイッチ１６により構成されている。電源部１１は電源ラインを天井まで引き回すことが困難であることから、電池が望ましい。送信機１は電源スイッチを入力するとまずモードの設定を行う。ここでいうモードとは、たとえば、対象者の行動を実際に測定し異状を判断する「測定モード」と、設置時に業者が機器の動作確認を行うための「設置モード」をいう。モード設定部１５にて所望のモードの送信時間間隔と異状判断のためのしきい値の設定を行う（Ｓ１０１）。スタートスイッチ１６を押すと、モードの設定が完了してセンサ１２の信号の計測が開始される（Ｓ１０２）。センサ１２は、人が動いたことを検知できるセンサであり、赤外線センサ、焦電センサ、超音波センサなどがこれにあたる。またドップラー効果を用いた電波センサなどを用いれば、天井の中に設置して検知することも可能となる。センサ信号処理部１３はセンサ１２に接続され、センサからの信号出力を処理する。その処理方法について図４を用いて示す。

図４ではセンサ１２からの出力を所定のクロックにてサンプリングしている例を示している。センサ１２からの信号は、例えば焦電センサである場合、焦電素子のアナログ信号を２値のデジタル信号に変換して、人体の動きを検知した場合には「Ｈ（ハイ）」信号を出力することなどが考えられる。センサ信号処理部１３にはセンサ信号（ａ）が入力され、所定のクロック（ｂ）にてサンプリングをおこなう。クロックの周波数は、センサ１２の反応感度により設定される。クロック（ｂ）の信号立ち上がり時に、センサ信号（ａ）が「Ｈ」であった場合に、内部にあるカウンタをカウントアップする（Ｓ１０３）。

本実施の形態にかかる発明では、センサ信号処理部１３のカウンタのカウント値がモード設定部１６で設定された所定のしきい値に達した時点で、カウントを停止する（Ｓ１０４）。これにより電源部１１の電池の消耗を防ぐことが可能となる。なお、カウントは停止しなくてもよい。

図５を用いてその方法を具体的に述べる。カウンタは、スタートスイッチ１６が押されたＴ０の時点で過去のカウント値をリセットして、センサ１２の出力が「Ｈ」になったときにカウントを開始する。サンプリング周波数は、例えば０．５Ｈｚとすると、２秒毎にカウントすることとなる。対象者が室内を動いている間はセンサ１２が「Ｈ」を出力するのでカウントアップしていく。一方、利用者が外出などでセンサ１２が設置されている部屋に居ない場合には、カウントアップせずにカウント値を維持する（期間Ｔｂ）。対象者が戻った時点でカウントアップが開始され、モード設定部１５で設定された所定のしきい値ＳＨ１に達するとカウントを停止する（期間Ｔｃ）。これによりセンサ信号処理部１３の消費電力が少なくなり、かつセンサ１２への電源供給を抑えることをおこなえば更に消費電力を抑えることが可能となる。緊急通報装置の場合、電池交換後の機器が正常に動作できるかどうかを検査することが重要であるので、専門の工事業者がおこなう必要があり、その場合電池の交換回数を減らすことが人件費を削減することになる。本発明によれば、低消費電力化をおこなうことにより電池交換の回数を減らすことが可能となり、機器運用のランニングコストを下げることが可能となる。

送信機１は所定の時間が経過すると（Ｓ１０５）、カウントした値を送信部１４にて送信する（Ｓ１０６）。例えば、モードを「測定モード」に設定した場合、設定した時刻毎にカウント値を送信する。その場合図５において、Ｔａが２４時間となり、送信機１はＴ１になると、信号処理部１３よりデータが送信部１４に伝送され、設定されたモードの種類とカウント値を送信フレームとして作成して送信し、送信を終了した後にカウンタをリセットする（Ｓ１０７）。Ｔ１は例えば異状と見られた場合に対象者に確認の電話をかけるため、対象者が必ず起きていると考えられる朝９時などが好ましい。モード設定部１５にて送信間隔の時間を自由に設定することも考えられるが、対象者の異状を判断する期間が設置した対象者宅毎に違った場合には、異状の警報を受信するコールセンターでは対象者毎にその期間を登録しておく必要があることから、業務が煩雑となってしまう。よって、２個の時間間隔だけ設定できるようにして、全ての対象者で同じ条件にしておくことが望ましい。これにより、更には設置をする工事業者のモード設定の間違いを避けることが可能となる。ただし、「測定モード」の時間間隔Ｔａは２４時間に限らず、１２時間や６時間などコールセンターの運用に適したものに設定すればよい。なお、送信機は省配線であり設置場所が限定されない無線であることが望ましいが、これに限らない。更には、送信機１に受信機能を設けて、データを正しく送信できたかどうかを確認しても良い。

受信機２は送信機１からの信号を受信する。受信機２の内部構成を図６に、処理フローを図７に示す。受信機２は電源投入後にスタートボタンでスタートする（Ｓ２０１）。送信機１から送信されたデータは受信部２２で受信され（Ｓ２０２）、設定されたモードの種類とカウント値を抽出して判断部２３に伝送する（Ｓ２０４）。判断部２３では抽出されたモードの種類から、送信機１がどのモードで測定したかを認識すると共に、メモリ２５からそのモードに対応した異状を判断するしきい値を読み出す（Ｓ２０５）。例えば、「測定モード」と認識した場合には、メモリ２５において測定モードのしきい値が記憶されているアドレスを指定することで、送信機１のしきい値と同じＳＨ１（例えば、１０２３カウント）を読み出される。その後、読み出したしきい値と送信されたカウント値の比較をおこなう（Ｓ２０６）送信機１カウンタの状態を図８とした場合に、図８の（１）の状態で送信機１が時刻Ｔ１にデータを送信した場合、送信したカウント値はしきい値ＳＨ１の１０２３であることから、利用者に異状は無いと判断し、接点出力部２４に信号を伝達しない。

ここで、図８の（２）に示すように、送信機１が所定の時間Ｔ１になったときのカウント値がしきい値であるＳＨ１を下回っている場合、受信機２の判断部２３はカウント値がしきい値ＳＨ１を下回っていることから、対象者に異状が発生していると判断して接点出力部２４にその旨を伝える。接点出力部２４では、判断部２３の結果を受け、接点出力を出す（Ｓ２０７）。接点出力の方法としては、リレースイッチを用いて無電圧接点出力としても良いし、トランジスタをオンさせることでもよい。接点出力部２４はそれら緊急通報装置３毎に接点出力方法を外部スイッチなどで切り替えられるようにすることが望ましい。これにより、緊急通報装置３の種類に左右されず、接点入力がある全ての既存の緊急通報装置３に信号を伝達することが可能であり、さらにはセンサによる異状判断結果を新たな通報手段を用いることなくコールセンターに伝送することが可能となり、機器の入れ替えによるコストアップを避けることが可能となる。

なお、図７において、Ｓ２０３にて１０日間連続して受信できているかどうかを確認している。これは、送信機１または受信機２が正常に動作しているかどうかを確認するための機能である。つまり、「測定モード」の場合、２４時間毎に受信機２は送信機１のデータを受信するので、１０日間で１０回受信できたかどうかを確認し（Ｓ２０３）、受信できた場合には異状判断とは別の接点出力２を出力する（Ｓ２０８）。機器が故障したと考えられる場合に接点を出すことも考えられるが、受信機２の判断部２３や接点出力部２４に故障が生じた場合には、故障したことを示す接点出力を出すことができない場合も考えられる。本発明によれば、定期的な接点出力が無かった場合に送信機１もしくは受信機２が故障していると判断できるので、受信機２が故障した場合でもコールセンターにて宅内の接点出力装置に異常が生じたと判断することが可能となる。

図９には本発明の送信機のモードに応じた信号処理部の例を示している。送信機１は外部からスイッチなどによりモード設定部１５のモードを変更する。例えば、図９（１）の「測定モード」のほかに図９（２）の「設置モード」が設定できるようになっている。「測定モード」のデータ送信タイミングＴａ１は２４時間であり、「設置モード」のデータ送信タイミングＴａ２は例えば５分とする。測定をスタートする時刻Ｔ０は、送信機１にスタートスイッチを持たせて、センサ信号処理部１３のカウンタをリセットさせることと同時におこなう。センサ信号処理部１３はスタートスイッチが押されたときのモード設定部１５の設定値を読み出し、それにあわせて送信時間間隔としきい値を設定する。例えば、モードが「設置モード」であった場合には、送信時間間隔は５分、カウンタのしきい値は３１（ＳＨ２）と設定する。Ｔ０からセンサ１２の信号処理を開始し、送信時間間隔Ｔａ２が経過するまでカウントアップをおこなう。ここでしきい値ＳＨ２に達した時点で、省電力化のためセンサ１２及びセンサ信号処理部１３のカウンタは停止する（期間Ｔｃ２）。送信時間間隔Ｔａ２が経過した時点で、送信部１４に結果を伝達し、設定されたモードの種類とカウント値を送信する。

受信機２の判断部２３は、送信機１からの信号を受信した時点で、送信されたデータからモードの種類を抽出してモード毎の異状判断のしきい値をメモリから読み出し、異状か否かの判断をおこなう。「設置モード」のしきい値ＳＨ２を読み出し、受信したカウント値がそれ未満であった場合には接点出力部２４にその旨を伝え、接点信号をオンとする。なお、異状を判断するしきい値の設定方法は、利用者が動いている時間と送信タイミングを想定して設定される。例えば、センサ信号のサンプリングの周期を２秒（クロック周波数０.５Ｈｚ）とした場合、「設置モード」では常時行動していたとすれば約１分でしきい値ＳＨ２に達するので、送信タイミングＴａ２の５分間でカウント値は十分ＳＨ２に達するので、異状判断時に正常である状態を出すことができる。また「測定モード」では、しきい値ＳＨ１は１０２３であるので、常時人が動いていたとすると約３０分となる。利用者が常時動いているとは考えにくいが、１日に３０分という時間分の活動があったことがわかれば良い。

設置業者が対象者宅に装置を設置する場合のセンサ信号のカウント値の推移を図１０に示す。設置業者は設置時に対象者宅の緊急通報装置３に接続して、正常の場合には接点出力をしないことと、異状の場合に所定の接点出力がなされてコールセンターに通報があがることを検査する必要がある。そこで、業者は設置時に「設置モード」にモード設定する。まず、スタートボタンを押してＴ０から測定を開始すると共に、センサが常時検知できる場所にて数分動いてセンサに検知させる。「設置モード」のしきい値ＳＨ２を３１とした場合には約１分程度でカウンタがしきい値まで達し、５分後にカウント値が送信される。受信機では受信したデータがしきい値ＳＨ２であることから、接点出力はおこなわない。ここで、送信機１のデータを正常に受信したことを確認するため、ＬＥＤを点灯させたり、ブザー音をならすことが望ましい。

受信機２が受信した後、引き続き設置業者は再度スタートボタンを押してセンサ１２による測定を開始するが、その場合にはセンサ１２の受光面（レンズ）を布などで覆ってセンサ１２が検知しない状態にして放置する。センサ１２からの信号が検出されないことから、センサ信号処理部１３のカウンタはカウントアップをおこなわず、送信タイミングまでの時間Ｔａ２（５分）までカウント値はしきい値ＳＨ２以下となる。時間Ｔ２になると、センサ信号処理部１３はカウント値を送信部１４に伝送して送信がおこなわれる。受信機２は前回と同様にしきい値ＳＨ２を読み出し、カウント値と比較する。その結果、カウント値がＳＨ２以下であることから、判断部２３は接点出力部２４に接点をオンさせる旨を伝え、接点出力がなされる。このように、設置業者は十数分という短期間のうちに利用者が正常な状態と異常な状態を作り出すことができるので、異常が発生したときと同じ状況で正常にコールセンターに警報が到達するかの検査が容易に可能となる。

この発明の実施の形態に係る接点出力装置の接続の一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態に係る接点出力装置の送信機の内部の構成の例を示す説明図である。 この発明の実施の形態に係る接点出力装置の送信機の処理フローの例を示す説明図である。 この発明の実施の形態に係る接点出力装置の送信機の信号処理部の処理の例を示す説明図である。 この発明の実施の形態に係る接点出力装置の送信機の信号処理部の処理の例を示す説明図である。 この発明の実施の形態に係る接点出力装置の受信機の内部の構成の例を示す説明図である。 この発明の実施の形態に係る接点出力装置の受信機の処理フローの例を示す説明図である。 この発明の実施の形態に係る接点出力装置の送信機の信号処理部の処理の例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る接点出力装置の送信機の信号処理部の処理の例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る接点出力装置の送信機の信号処理部の処理の例を示す説明図である。

符号の説明

１・・・送信機、２・・・受信機、３・・・緊急通報装置、４・・・接点コード、５・・・公衆回線、６・・・電話機、１１・・・電源部（送信機）、１２・・・センサ、１３・・・センサ信号処理部、１４・・・送信部、１５・・・モード設定部、２１・・・電源部（受信機）、２２・・・受信部、２３・・・判断部、２４・・・接点出力部、２５・・・メモリ

Claims (1)

1. 居宅内に設置され非接触で人体の動きを検知するセンサと、
   前記センサからの信号出力を処理し、居住者の動きを検知し動いている間の出力信号をカウントアップし、このカウント値が所定のしきい値に達したときに、前記センサからの出力信号のカウントアップを停止するとともにセンサへの電源供給を抑えるセンサ信号処理部と、送信時間間隔をあらかじめ設定するモード設定部と、前記センサ信号処理部のカウント値を送信する送信部と、を有する送信機と、
   前記送信機からの信号を受信する受信部と、前記センサ信号処理部のカウント値と前記モード設定部の設定したモードに応じて設定されたしきい値に基づいて、居住者または居宅内の異状を判断する判断部と、前記判断部にて判断した結果に応じて接点信号を出力する接点出力部と、を有する受信機からなることを特徴とする接点出力装置。