JP4718127B2

JP4718127B2 - 接点出力装置

Info

Publication number: JP4718127B2
Application number: JP2004139269A
Authority: JP
Inventors: 史朗加納
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2024-05-10
Also published as: JP2005322006A

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。

従来から、居宅内の高齢者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、対象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、対象者の行動パターンを監視して異状事態を早期に検知して通報するシステムが提案されている。高齢者が日常使用すると考えられるエアコンやテレビなど電化製品のリモートコントロールの操作の有無を検出して、安否確認用端末にてその使用状況を把握し、２４時間以内に一回も使用されていない場合には異状として電話回線にてホストコンピュータに転送されるものが開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。

また、赤外線センサや超音波センサにより入居者の動きを検知して、動きが一定時間以上見られない場合には通報をあげるシステムが提案されている。（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時までに発見するには至らなかった。
特開２０００−２９３７７４特開平１１−８６１６８

しかしながら、従来の方法では次のような問題があった。
これらセンサを用いて対象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、このような対象者の行動パターンや動きをセンサで検知するシステムでは、対象者が外出をした場合などには、外出していることを判断する機器が必要となる。これらは新たに出入り口付近にセンサ等を設置する必要があり、通報装置との接続にコストがかかる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、異常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、かつ利用者が外出しているか否かを安価なシステムにて判断し、コールセンターへの誤報を避ける接点出力装置を提供することである。

上述した課題を解決するために、本発明に係る接点出力装置は、居宅内の対象者の動きを検知するセンサと、前記センサのアナログ信号をデジタル信号に変換し所定の周期にてサンプリングしてデジタル信号が所定の値であった場合にカウントするセンサ信号処理部と、前記センサ信号処理部のカウント値を示す送信フレームを作成して無線送信する送信部と、を有する送信機と、
上記対象者が携帯する鍵に装着し、所定の周期で電波の有無を示す送信フレームを生成して上記送信機と同じ周波数の電波を発する発信機を内蔵したキーホルダーと、
前記送信機の信号および前記キーホルダーの発する電波を受信し、受信した送信フレームを特定し、受信情報を伝達する受信部と、前記送信機の無線信号の送信フレームが伝達され、上記センサのカウント値と対象者の異状を判断する所定のしきい値とを比較する行動判断部と、前記キーホルダーの発する電波からの送信フレームが伝達され、電波の有無を認識する電波受信判断部と、前記行動判断部にてセンサのカウント値が上記所定のしきい値を下回りかつキーホルダーが発する電波を受信している場合には対象者の異状を判断して第一の接点信号を出力し、前記行動判断部にてセンサのカウント値が上記所定のしきい値を上回りかつキーホルダーが発する電波を受信していない場合には侵入者の存在を判断して第二の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。

本発明の接点出力装置は、居宅内の対象者の行動をセンサにて検知してその結果を送信する送信機と、送信機の信号を受信して、行動判断部にてセンサの出力から対象者の行動を判断すると共に、電波受信判断部にて対象者が外出時に必ず携帯する鍵に装着するキーホルダーの発する電波の有無を判断し、これにより対象者が外出しているか否かを判断して接点信号を出力するようにしたので、センサによる異状判断結果を新たなセンサを設置することなく従来の外出判断に比べて安価にかつ習慣化することでコールセンターに正確なデータを伝送することができるようになるとともにセンサの増設や配線によるコストアップを避けることができる。また接点出力を用いることにより、既に対象者宅に設置されている接点入力がある全ての既存の緊急通報装置に信号を伝達することが可能となり、機器入れ替えによるコストアップを回避することができる。さらには、キーホルダーに電波発信機能を搭載して、その電波を受信することで外出の判断を行うので、鍵を持って外出すれば必ず正確な外出判断が可能となり、コールセンターへの誤報を回避することが容易に行える。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、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対象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は従来から居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。さらに、対象者が通常利用する住居の玄関の鍵７にキーホルダー８が装着される。キーホルダー８は通報先のコールセンターから所定の形状、機能を搭載したものを提供する。

図２は送信機１の内部構成を示す図である。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は電池を接続後、電源ＯＮするとセンサ１２の信号の計測が開始される。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考えられる。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３を用いて示す。

図３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。

送信機１は所定の時間が経過すると、カウントした値を送信部１４にて送信する。所定の時間とは、例えば１時間毎にカウント値を送信する。その場合図４において、時刻Ｔ０から時間Ｔａ（１時間）後の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、カウント値から送信フレームを作成して送信し、送信を終了した後にカウンタをリセットする。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。また、送信時間間隔Ｔａは自由に設定することが可能であり、例えば２４時間に設定して、所定の時刻に送信することもできる。その場合には、送信する時刻は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。

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５に示す。送信機１から送信されたデータは受信部２２で受信され、カウント値を抽出して行動判断部２３に伝送する。判断部２３では予め設定されたしきい値ＳＨにて、カウント値の大小の比較により対象者の異状判断をおこなう。例えば、図４において、時刻Ｔ１に送信機１から送信されたカウント値は、時刻Ｔ０からセンサ１２が人体の動きを検知していたため、カウント値が判断のためのしきい値ＳＨ以上であることから、行動判断部２３では異状が無いと判断する。一方、送信機１のセンサ１２が時刻Ｔ２から検知しなかった場合、時刻Ｔ３にて送信されたカウント値はしきい値ＳＨを大きく下回ることから、行動判断部２３では対象者の動きが無いと判断する。

しかしながら、対象者の行動パターンや動きをセンサで検知するシステムでは、時刻Ｔ２において外出したのか、対象者が倒れて動けなくなったのかを判断することできない。そこで、鍵が格納されているかどうかを判断することにより、在不在を判断することとした。

図６は本発明にかかる鍵格納判断部２４の形態の一つの例を示す図である。受信機２の筺体の一部に鍵７に付けられたキーホルダー８が差し込める穴が設けられている。受信機２内部のプリント基板２５には、受信部２２や行動判断部２３などの処理回路と共に、メカニカルスイッチ２６が装備されている。キーホルダー８はアクリル板やプラスティック板など、対象者が携帯するにあたり負荷とならない程度の大きさと重さの素材でできている。メカニカルスイッチ２６はキーホルダー８に上部から押され、キーホルダー８の重さにてスイッチが入り導通するものが望ましい。メカニカルスイッチ２６の信号は鍵格納判断部２４に入力され、導通されている場合にはキーホルダー８が差し込まれていることから、在宅していると判断する。なお、メカニカルスイッチ２６が導通されている場合には、対象者にその旨がわかるようにＬＥＤを点灯させて表示させることが望ましい。更には、受信機２からテレビや空調など電化製品のＡＣ電源の供給のコンセントを有し、鍵格納判断部２４に入力されているときのみＡＣ電源を供給するようにすれば、対象者はキーホルダー８を設置することを習慣化することが容易となる。

接点出力部２５では、行動判断部２３の結果と鍵格納判断部２４の結果から、図７に示す論理で接点出力の有無を決定する。行動判断部２３にてカウント値のしきい値ＳＨに達しているか否か、および鍵格納判断部２４のスイッチの反応、つまり導通の有無があるか否かから、２つの接点出力が決定される。第一の接点出力は、対象者が倒れたりして動けなくなったことを意味するものであり、行動判断部２３にてセンサのカウント値がＳＨを下回り、かつ鍵格納判断部２４が導通している場合に接点出力をオンとする。一方、第二の接点出力は、外出中の侵入者などを検知するものであり、行動判断部２３にてセンサのカウント値がＳＨを上回り、かつ鍵格納判断部２４が導通していない場合に接点出力をオンとする。接点出力は、リレースイッチなどにより出力され、例えば通常オープンで、オンのときは所定の時間２つの端子の両端をショートさせる方法などがある。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。

図８、図９には、鍵格納判断部２４の別の例を示したものであり、受信機２のプリント基板２５に光遮断検知手段２７を接続したものである。光遮断検知手段２７は、例えば、光電スイッチのような光を投光してその反射の有無や、投光器と受光器を設置して受光器の受光の有無を検知するものなどが考えられる。キーホルダー８は所定の場所に収まるように囲われた箱２８に入れられ、光遮断検知手段２７はキーホルダーにより遮られる光を検知することにより、キーホルダー８の有無を検知することができる。これにより、メカニカルスイッチ２６で懸案となる多用による消耗、劣化を回避することが可能となる。さらには、図９では光遮断検知手段２７の代わりに磁気検知手段２９を用いた例であり、キーホルダー８の内部にはマグネットなどの磁性体８１が内蔵されている。磁気検知手段２９は、ホール素子などの磁性体検知素子を用いており、数ｍｍ程度の距離を非接触で磁性体８１を検知できる。磁気検知手段２９を用いることにより、受信機２の筐体にセンサ用の穴を開ける必要がなくなるため、外乱光の影響や埃などによるセンサ感度の低下を回避することが可能となり、耐環境性が向上する。

従来のシステムのように複数のセンサにより外出を判断する場合には、住居の全ての出入り口にセンサを設置しなければ到底正確に外出を判断することができなかった。また、行動パターンを判断するための複雑なアルゴリズムが必要となり、誤報を回避することが非常に困難であった。本発明では、対象者が外出時には必ず携帯する鍵に接続するキーホルダー８を用いており、かつ接点出力装置の受信機１と連動していることを対象者自らが意識することができるので、スイッチなどで外出を指定する方法に比べて使用頻度は確実に高くなり、誤報が無くなるという効果がある。また、近所への外出などは鍵を持たずに外出する場合もあるが、センサにて対象者の異状を判断する時間間隔を１２時間や２４時間など長く設定すれば、数時間の外出では警報を発することもなくなり、一方で旅行などの長期の外出時には必ず施錠をして本人が鍵を持参するので誤報を回避することが可能となる。

［第２の実施の形態］
以下に本発明の第二の実施の形態を示す。図１０は受信機２の内部構成を示したものであり、受信部２２で受信した信号は行動判断部２３と電波受信判断部３０に伝達される。キーホルダー８には送信機１と同じ周波数の電波を送信する発信機能を搭載し、定期的に電波を送信する。定期的とは例えば１０分毎である。キーホルダー８の電波送信出力は、住居全体で受信機２が受信できる程度が良い。図１１は送信機１の送信フレームＦ１とキーホルダー８の送信フレームＦ２の例を示しており、受信機２の受信部２２と同期を取るための同期信号（ＳＴＸ）、個々の機器ＩＤ（ＩＤ）、制御方法を示すコマンド（ＣＭＤ）が順次送信される。ＩＤは複数の送信機１に対応できるように個々に固有の番号とする。また送信機１とキーホルダー８を区別できるものとする。送信機１のコマンドＣＭＤ１は後に続くカウント値データを行動判断部２３にて処理することを示すものであり、一方キーホルダー８のコマンドＣＭＤ２は電波受信判断部３０にて処理することを示すものである。受信部２２はコマンドにより、受信情報を伝達するのを行動判断部２３か電波受信判断部３０を特定する。受信部２２は送信フレームを最後まで抽出し、誤り訂正符号（ＣＲＣ）にて正常に受信したか否かを確認した後に、受信情報を伝達する。

図１２ａに送信機１のセンサ１２の出力のカウンタ値、図１２ｂに受信機２がキーホルー８から受信したデータのタイミングを示す。キーホルダー８は定期的にフレームＦ２を送信する。一方、送信機１はセンサ１２の出力をカウントし、所定の時間Ｔａが経過すると、そのカウント値のデータをフレームＦ１で送信する。Ｔ１時に送信されたカウント値は対象者の異状を判定するしきい値ＳＨ以上であり、かつＴ０からＴ１の間にはキーホルダー８からのデータを複数受信していることから、対象者は在宅しており、かつ活動しているので正常と判断する。また、Ｔ１からＴ３の区間はＴ２よりセンサ出力が無くなり次回の送信時Ｔ３のときにはカウント値がしきい値ＳＨを下回っているが、Ｔ２より期間Ｔｂはキーホルダー８からの電波信号が来なかったことから、外出したと判断して接点は出力しない。ここでＴ４からＴ５の区間では、カウント値がしきい値ＳＨを下回っており、かつキーホルダー８からの電波信号が受信できていることから、対象者が在室しており、かつ異常が発生して動けなくなっていると判断して、図７における第一接点を出力して、一方カウント値がしきい値ＳＨを上回っており、かつキーホルダー８からの電波信号が受信できていないことから、対象者が外出しており、かつ侵入者がいると判断して、図７における第二接点を出力して、緊急通報装置３にその旨を伝える。緊急通報装置３は接点信号が入力されるとコールセンターに自動的に通報する。

このように、対象者の住居の鍵につけたキーホルダーに電波発信機能を持たせて定期的に電波を送信することにより対象者が外出したか否かを判断し、かつ行動を検知するセンサにより対象者の動きを検知しているので、対象者に在不在を判定するための行動を何も起こさせずに、通常の生活のままでコールセンターへの誤報を回避することが可能となる。なお、上記において送信機１が無線の場合には送信機１とキーホルダー８の送信する電波の周波数を同じにして、受信機２の受信部２２を共有することを述べたが、周波数を変えて２つの受信部で受信してもよい。その場合、送信機１とキーホルダー８の送信タイミングが一致した場合でも、混信をおこすことなく、確実にデータを送信することが可能となる。また、送信機１は有線とし、キーホルダー８のみ無線にして受信部２２を１つにすることも可能である。

この発明の実施の形態１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１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。この発明の実施の形態１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１に係る接点出力装置の受信機の鍵格納判断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１に係る接点出力装置の受信機の接点出力部の判断方法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受信機の鍵格納判断部の別の構成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受信機の鍵格納判断部の別の構成の例を示す説明図である。この発明の実施の形態２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２に係る接点出力装置の送信機およびホルダーの通信フレームの構成の例を示す説明図である。この発明の実施の形態２に係る接点出力装置の送信機の信号処理部の処理の例とホルダーの電波発信タイミング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、７・・・鍵、８・・・キーホルダー、１１・・・電源部（送信機）、１２・・・センサ、１３・・・センサ信号処理部、１４・・・送信部、２１・・・電源部（受信機）、２２・・・受信部、２３・・・行動判断部、２４・・・鍵格納判断部、２５・・・接点出力部、２６・・・メカニカルスイッチ、２７・・・光遮断手段、２９・・・磁気検知手段

Claims

居宅内の対象者の動きを検知するセンサと、前記センサのアナログ信号をデジタル信号に変換し所定の周期にてサンプリングしてデジタル信号が所定の値であった場合にカウントするセンサ信号処理部と、前記センサ信号処理部のカウント値を示す送信フレームを作成して無線送信する送信部と、を有する送信機と、
上記対象者が携帯する鍵に装着し、所定の周期で電波の有無を示す送信フレームを生成して上記送信機と同じ周波数の電波を発する発信機を内蔵したキーホルダーと、
前記送信機の信号および前記キーホルダーの発する電波を受信し、受信した送信フレームを特定し、受信情報を伝達する受信部と、前記送信機の無線信号の送信フレームが伝達され、上記センサのカウント値と対象者の異状を判断する所定のしきい値とを比較する行動判断部と、前記キーホルダーの発する電波からの送信フレームが伝達され、電波の有無を認識する電波受信判断部と、前記行動判断部にてセンサのカウント値が上記所定のしきい値を下回りかつキーホルダーが発する電波を受信している場合には対象者の異状を判断して第一の接点信号を出力し、前記行動判断部にてセンサのカウント値が上記所定のしきい値を上回りかつキーホルダーが発する電波を受信していない場合には侵入者の存在を判断して第二の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。