JP5022196B2 - 緊急通報システムにおける接点出力装置 - 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緊急通報システムにおける接点出力装置に関するものである。

従来から、一人暮らしの高齢者が病気による発作や転倒などにより緊急事態となり助けが必要なときに、本人が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、簡単な操作で居宅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、高齢者等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登録されているコールセンターに自動的に接続し、コールセンターからコールバックするものである。これら緊急通報装置は、既に全国多くの地方自治体で普及しており、多くの高齢者宅に設置されている。また、この緊急通報装置は、火炎センサからの接点も入力でき、災害などにも対応できるようになっている。

さらに近年では、赤外線センサやテレビのスイッチのオンオフにより入居者の動きや行動、電気、ガス、水道といったライフラインの使用状況を検知して、センサの出力が一定時間以上ない場合には異常と判断し通報先へ通報するシステムが提案されている。これらのシステムではセンサへの供給電圧が一定以下のときは、通報先にその旨通知し、復旧したときも通報する装置が開示されている。（例えば、特許文献１）

特開２０００−１１２８２

しかしながら、これらセンサを用いて利用者の異状を検知するシステムでは、各種のセンサ信号を受信して検知手段で解析した後、その結果を電話回線にて転送するための報知ユニット（特許文献１の通報手段４）が必要となり、通報装置自体が高価となってしまう。さらにはコールセンター側に通報装置専用の電話回線受信端末または受信用ソフトウェアが新規に必要となり、導入に大幅な投資が必要となってしまう。

緊急通報装置は販売しているメーカ毎に電話回線の通信プロトコルが異なっているため、すでに設置している場合には、緊急通報装置は専用の受信端末が必要であり、生活行動センサ専用の通報端末と共有化することはできない。よって、既に設置されている緊急通報装置に接点入力が可能であれば、接点信号にて通報する機能を追加できるものが望ましい。そのようにすれば、コールセンター側の投資が不要となる。

しかしながら、センサを搭載した機器は電気的に駆動していることから様々な機器異常が発生する可能性が想定され、入力する接点数が足りないことが問題となっている。例えば、電池駆動で無線通信をおこなうセンサを使えば、配線をする必要が無くなるが、常に正常に動作させるためには電池の寿命が切れることを事前に通知する必要がある。

また、無線により情報を伝達するので、周囲の電波環境などにより電波を受信できない可能性が想定される。特に送信機および受信機設置後に家具の移動などにより電波伝搬環境が変わり、正常に受信できない場合には、自動的に受信できないことを伝えるしくみが必要となる。

また、落雷などによる機器の破壊や、機器の電源コンセントが外れた場合などは、機器が動作することが困難となり、通報することができないという課題があった。このように、センサからの信号を信号処理し、機器の異常も含めて異状を判断し、判断結果を通信手段から電話回線を介し、コールセンターに送信する緊急通報装置にこのようなすべての機能を搭載するには多大な開発投資と開発期間が必要となり、かつ個々の製品コストアップが発生してしまうという問題があった。

そこで、本願発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、すでに設置されている緊急通報装置システムをそのまま使用し、居宅内における居住者の日常の生活から出力される特性をセンシングして、居住者の異状を判断し、かつ機器の異常を確実にコールセンターに通報することができるシステムを提供することを目的とする。

本発明にかかる接点出力装置は、居宅内に設置され居住者の生活活動状態を検知するセンサと、前記センサの検知信号を信号処理した結果を無線送信する送信部と、電源供給するための電池と、前記電池の電池容量を監視する電源監視部とを有する送信機と、
前記送信機の信号を受信する受信部と、前記センサの検知結果から居住者の異状を判断する行動判断部と、機器の異常を判断する自己診断部と、前記行動判断部と自己診断部の判断結果に基づいて接点信号を出力する接点出力部と、を有する受信機と、
複数の接点入力端子が設けられ、公衆回線を介し外部と通信を行なう緊急通報装置とからなる緊急通報システムにおける接点出力装置であって、
前記受信機の接点出力部は、前記行動判断部の判断結果に基づいて居住者の異状と判断した場合に接点信号を出力する第一の接点出力と、前記自己診断部の判断結果に基づいて所定の周期にて接点を出力する第二の接点出力を有し、
前記第一の接点出力の信号は、接点入力がオンになると即時に外部へ通報するように判断する前記緊急通報装置の接点入力端子に入力され、
前記第二の接点出力の信号は、接点入力がオンになると接点入力状態監視をスタートし、所定時間機器の異常状態を監視し、異常の種類に応じて、前記第二の接点端子への出力しない回数を決定したうえで、異常が検出されなければ、前記第二の接点端子へ出力し、異常を判断した時は、前記第二の接点端子への出力は行なわないようにして、外部へ通報するかどうかを判断する前記緊急通報装置の接点入力に入力されるようにしたものである。

さらには、第二の接点端子への接点出力周期は、前記緊急通報装置の接点入力状態監視時間より短く時間設定するようにしたものである。

本発明によれば、すでに居宅内に設置している緊急通報装置の接点入力端子に、受信機から接点出力するようにしたので、センサの検知結果から居住者の異状を判断する行動判断部が、異状と判断した場合に接点信号を第一の接点に出力し、機器の異常を判断する自己診断部が、機器の異常を判断したときに接点信号を第二の接点に出力し、第二の接点出力の信号は、既に設置されている緊急通報装置の接点入力端子をそのまま使用することが可能となり、機器の異常を知らせるためのデータ生成手段や通信手段が新たに不要となり、巨額な開発投資を要せず、かつ個々の製品コストが上がることなく、機器の異常も含め異常を確実に判断することができる。

また、受信機の自己診断部は、機器の異常を判断した時に第二の接点端子への出力は行なわないようにしたため、受信機の電源に異常が生じたり、電源のコンセントが外れたりして電源が供給されない場合や、従来では発見が難しいとされた雷などにより機器自体が損傷して機能しない場合でも、機器の異常としてコールセンターに通報することが可能となり、かつ従来から居宅内に設置されている緊急通報装置を使用するのでコールセンターでの投資を不要とすることができる。

また、自己診断部は、送信機が有する電池の容量が低下したときや送信機からの電波を一定期間に受信できなかったときに機器の異常とみなすようにするので、送信機の機器の異常も検出してコールセンターに通報することが可能となり、機器の異常の種類によって、第二の接点端子への出力の回数を決定するにすることで、コールセンターでは通報の回数により機器の異常の内容を把握することができる。

さらには、第二の接点端子への接点出力周期は、緊急通報装置の接点入力状態監視時間より短く設定するため、機器に異常が発生した場合に確実にコールセンターに通報することができる。

以下、本発明を適用可能な実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明を実施するための接点出力装置の構成と周辺機器との接続を示したものである。

高齢者などの居宅内に送信機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ている。センサの検知する方向を居住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。これらのセンサからの信号は、一定周期で無線で送信するようにしている。また、電源の供給は電池で行なうようになっており、電池容量を監視している。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は接点信号を伝達するケーブル２５１、２５２で接続されている。このため、緊急通報装置３の近傍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、公衆電話回線５と電話機６に接続されている。なお、緊急通報装置３には、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である。送信機１は、電池１０、電源監視部１１、センサ１２、センサ信号処理部１３、送信部１４、タイマー１５により構成されている。送信機１は電池１０を接続後に電源監視部１１から安定した電源が供給されると、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適している。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を参照して説明する。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）」信号が出力される。センサ信号処理部１３では所定のクロックにてサンプリングをおこない、センサ信号が「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。

センサ信号処理部のカウンタ動作の一例について説明する。Ｄ１およびＤ２の時間間隔はたとえば２４時間とする。Ｄ１のように居住者が起床後就寝まで食事、入浴、家事等の日常生活をしていれば、センサ１２が居住者の動きを検知し、センサ信号が「Ｈ」であった場合にカウンタが積算される。ここで、ΔＴ１の期間のように居住者の動きがなくなった場合は、センサ信号が検知できないため、カウンタは積算されない。その後動きが検出されると、ΔT１は居宅外へ外出していたところ、居住者が居宅内へ戻ったと判断し、カウンタの積算を再開し、所定の閾値ＳＨになった時点でカウンタの積算を停止する。送信機１は時刻データ取得部１５にて時刻を取得し、所定の時刻Ｔ０１になると積算したカウント値を送信部１４にて送信し、カウンタの値をゼロにする。所定の時間Ｔ０１は、あらかじめ決められた時刻とするとよい。例えば連絡先であるコールセンターが異状と見られた場合に居住者に確認の電話をかけるため、居住者が必ず起きていると考えられる朝８時としておけばよい。

一方、Ｄ２のように、時刻Ｔ２の時点で居住者の動きが無くなり、閾値まで届かない場合がある。これは居住者が居宅外へ出かけて不在になったか、倒れて動けなくなった場合であると考えられる。この時、センサ１２は人の動きを検知するセンシングを継続しており、送信機１は所定の時刻Ｔ０２になった時点で、その時のカウント値を送信する。

図４は、受信機２の内部構成を示す図である。送信機１から送信されたカウント値は、受信部２２で受信され、行動判断部２３に伝送される。行動判断部２３で、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居住者の異状判断をおこなう。例えば、図３において、時刻Ｔ０１に送信機１から送信されたカウント値は、時刻Ｔ００からセンサ１２が人体の動きを検知した「H」信号の積算値が、閾値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、時刻Ｔ０２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では利用者の動きが無い状態であるとし異状と判断する。

ただし、居住者が外出などをして不在にしていた時間が多い場合にはカウント値がしきい値ＳＨに達しない可能性がある。よって、居住者が外出していることがわかるように、外出していることを示すボタンを受信機に設けて、居住者に外出前に押してもらうなどの方法をとればよい。または複数のセンサにより外出を判断するアルゴリズムを受信機２に搭載しても良い。これにより、コールセンターにて誤報を回避することが可能となる。

行動判断部２３において送信機１から送信されたカウント値が閾値ＳＨ未満であった場合には接点出力部２５は接点を出力し、ケーブル２５１を介し、すでに設置されている緊急通報装置３に入力される。

一方、接点出力部２５には自己診断部２４もケーブル２５２を介して接続されている。自己診断部２４は送信機１の機器の機能に関する異常を判断するため、受信部２２に接続され、送信機１からの情報を収集する。接点出力部２５との接続状態を図５に示す。接点接続部２５は内部に２つのリレー回路で構成される。たとえば、リレーＡ２７、リレーＢ２８は無電圧のａ接点であり、リレーＡ２７は行動判断部２３の信号により所定の時間接点をメイクしてオンする。リレーＢも同様に自己診断部２４の信号により接点をオンとする。接点がオフの場合にはケーブル２５１、およびケーブル２５２はオープン状態となっており、接点がオンするとショートされた状態となる。

図６は、緊急通報装置３の内部構成図を示す図である。受信機２と２本の信号線で接続される。信号線２５１，２５２は接点入力部３２に接続される。信号線２５１は火災センサなど、接点がオンになると即時に通報するように判断するデータ生成部３４に繋がるポートに入力される。一方、自己診断部２４の結果を出力するケーブル２５２は緊急通報装置内にある生活リズム異常判断部３６に繋がるポートに入力される。さらに、居住者がコールセンターと通話をしたい場合に自主的に押す緊急ボタン３３や電源部３１および充電式の補助電池３１１で構成され、これらの情報は、データ生成部３４でコールセンターに伝送するデータを生成し、通信手段３５から公衆回線５を介してコールセンターと通信をおこなう。

緊急通報装置３は緊急ボタンが入力されると、火災センサなどと同様にデータ生成部３４に情報が伝達され、即時に予め設定されたコールセンターの電話番号を自動的にダイアルして、コールセンターに利用者の異状を伝える。コールセンターでは、居住者との通話の状態により、在宅していて動けない状態なのかどうかを判断することができる。さらに状況に応じて、救急車を呼ぶ、家族へ連絡する、様子を見に行く。等の処理を行う。

一方、生活リズム異常判断部３６にはタイマー３７が接続され、予め設定された所定の時間内における接点入力状態を監視する。

受信機２の自己診断部２４で診断した結果は、信号線を介し、生活リズム異常判断部３６に入力される。その具体的な例を図７に示す。

図７において、Ａの時点で受信機２が設置され、電源が投入したとする。受信機２の自己診断部２４は正常に稼動を始めたことを示すため、接点出力部２５に接点をオンにする信号を出し、リレーＢ２８がオープンからショートになる。ケーブル２５２を介して緊急通報装置３の接点入力部３２がオンとなり生活リズム異常判断部３６に入力される。生活リズム異常判断部３６ではタイマー３７がリセットされ、接点入力の監視がスタートする。

例えば、受信機２の自己診断部２４の接点をオンにする周期Ｔ２を１２時間とすると、生活リズム異常判断部３６の監視時間Ｔ１を１３時間で設定する。Ｔ１＞Ｔ２とするのは、受信機２のタイマー２６と緊急通報装置６のタイマー２７の経年変化や温度変化による時間のずれが生じた場合でも、必ず生活リズム異常判断部３６の監視時間内に自己診断部２４の接点出力がオンとなるようにするためである。これによりコールセンターへの誤報を回避することが可能となる。自己診断部２４はＡの地点からタイマー２６により時間Ｔ２を計測し、Ｔ２になった時点Ｂで、接点出力部２５にリレーＢ２８をオンすることを指示する。

リレーＢ２８がオンになることで、生活リズム異常判断部３６のタイマー３７がリセットされ、新たに監視時間Ｔ１の計測をスタートさせる。これにより、生活リズム異常判断部３６はＴ１時間経過後の時点Ｃに判断する予定であったが正常と判断し、警報として通報しないことになる。このような動作を自己診断部２５と生活リズム異常判断部３６は繰り返す。つまり、機器の異常がなければ、生活リズム異常判断部３６は監視時間内の自己診断部２５の接点出力により異常と判断しないので、コールセンターには通報しない。

一方、Ｔ２を計測中Ｄに機器の異常が発生したとする。機器の異常とは、例えば送信機１の電池１０の電池容量が低下し、電源監視部１１が監視している閾値を越えたとき、送信部１４を介して無線でその旨を受信機２に伝えた場合などである。その場合、受信機２の受信部２２では送信機１の機器にかかる内容のデータなので、自己診断部２４に伝送し、自己診断部２４ではその旨を認識する。ここで、通常であればＴ２後の時点Ｅに接点出力をオンさせるのだが、Ｄにて機器の異常を認識したことから、Ｅでは接点を出さないようにする。これにより、生活リズム異常判断部３６には監視時間Ｔ１を経過した時点Ｆまでに接点信号が入力されないこととなる。こうして、データ生成部３４に対して生活リズムの異常が発生した旨を伝達し、通信手段３５により公衆回線５を介して生活リズム異常とし、コールセンターに通報する。コールセンターでは予め生活リズム異常の通報は接点出力装置の機器の異常であることが情報として記憶されており、折り返し居住者に電話したり、工事業者を派遣したりすることができる。

また、機器の故障としては、送信機からの無線の電波が届かない場合なども考えられる。居住者宅の家具のレイアウトなどが変更したことによるものや、送信機１の送信部１４の故障、受信機２の受信部２２の故障など、送信機１から送信されたはずの電波を正常に受信できない場合、受信機２は行動判断部２３にて居住者の異常を正確に判断することができない可能性がある。よって、送信機１が定期的、及び不定期に送信する電波が所定の時間の間に受信できなかった場合には、自己診断部２４にて機器の異常が発生したと判断し、接点をオンにしないようにする。所定の時間とは、送信機１が定期的に１日１回送信するのであれば、４８時間などに設定する。なお、上記送信機１の電池１０の容量低下と区別するには、例えば接点をオンにしない回数を可変にすることが考えられる。この場合、電池１０の容量低下のときは１回、電波未受信のときは２回連続で接点をオンしないようにすれば、図７において電波未受信の場合は１３時間後に２回目の生活リズム異常の通報もコールセンターにあがってくるので、それで判断することができる。例としてコールセンターにおいては図８のように判断できる。なお、通報回数すなわち接点をオンさせない回数に関しては、機器の故障に相当する数を用意しておけばよい。

また、本発明によれば、受信機２のＡＣコンセントが外れて電源部２１より稼動する電力を供給できなくなった場合でも、自己診断部２４が稼動しないことにより接点をオンできないことから、緊急通報装置３より生活リズム異常の通報がコールセンターに送信され、自動的に把握することができるようになる。これは電源に関係する部分の故障も同様である。さらには雷などにより機器自体が損傷し、動作不能となった場合も同様である。この場合、ＡＣコンセントを再接続するまで、または機器交換をするまで、予め設定した第二の接点出力の出力する所定の周期で生活リズム異常の警報がコールセンターに通報される。

以上のように、自己診断部の判断結果に基づいて所定の周期にて接点を出力する第二の接点出力を有し、第二の接点出力の信号は、外部緊急通報装置の生活リズム異常判断部に入力され、機器の異常を判断した時に第二の接点出力の所定の周期の接点出力を停止するので、既に設置されている緊急通報装置をそのまま使用することが可能となり、機器の異常を知らせるためのデータ生成手段や通信手段が不要となり、コストが上がることなく、機器の異常も確実に判断することができるようになる。さらには従来困難であった受信機の電源に異常が生じたり、電源のコンセントが外れたりして電源が供給されない場合や雷などにより機器自体が損傷して機能しない場合でも確実にコールセンターに通報することができるようになる。

本発明は、居宅内で緊急事態が発生した場合に助けを呼ぶ緊急通報システムに適用することができる。

本発明の実施の形態にかかる接点出力装置の概略構成図である 本発明の実施の形態にかかる送信機の内部構成図である 本発明の実施の形態にかかるカウンタの動作例を示したものである 本発明の実施の形態にかかる受信機の内部構成図である 本発明の実施の形態にかかる受信機の内部構成の詳細を示す図である 本発明の実施の形態にかかる緊急通報装置の内部構成の例を示す図である 本発明の実施の形態にかかる接点出力の出力タイミングを示した図である。 本発明の実施の形態にかかる機器異常の種類の分類を説明する図である。

符号の説明

１・・・送信機、２・・・受信機、３・・・緊急通報装置、５・・・公衆電話回線、６・・・電話機、１０・・・電池、１１・・・電源監視部、１２・・・センサ、１３・・・センサ信号処理部、１４・・・送信部、２１・・・電源部、２２・・・受信部、２３・・・行動監視部、２４・・・自己診断部、２５・・・接点出力部、２６・・・タイマー、３１・・・電源部、３２・・・接点出力部、３３・・・緊急ボタン、３４・・・データ生成部、３５・・・通信手段、３６・・・生活リズム異常判断部、３７・・・タイマー、２５１，２５２・・・ケーブル

Claims (2)

1. 居宅内に設置され居住者の生活活動状態を検知するセンサと、前記センサの検知信号を信号処理した結果を無線送信する送信部と、電源供給するための電池と、前記電池の電池容量を監視する電源監視部とを有する送信機と、
   前記送信機の信号を受信する受信部と、前記センサの検知結果から居住者の異状を判断する行動判断部と、機器の異常を判断する自己診断部と、前記行動判断部と自己診断部の判断結果に基づいて接点信号を出力する接点出力部とを有する受信機と、
   複数の接点入力端子が設けられ、公衆回線を介し外部と通信を行なう緊急通報装置とからなる緊急通報システムにおける接点出力装置であって、
   前記受信機の接点出力部は、前記行動判断部の判断結果に基づいて居住者の異状と判断した場合に接点信号を出力する第一の接点出力と、前記自己診断部の判断結果に基づいて所定の周期にて接点を出力する第二の接点出力を有し、
   前記第一の接点出力の信号は、接点入力がオンになると即時に外部へ通報するように判断する前記緊急通報装置の接点入力端子に入力され、
   前記第二の接点出力の信号は、接点入力がオンになると接点入力状態監視をスタートし、所定時間機器の異常状態を監視し、異常の種類に応じて、前記第二の接点端子への出力しない回数を決定したうえで、異常が検出されなければ、前記第二の接点端子へ出力し、異常を判断した時は、前記第二の接点端子への出力は行なわないようにして、外部へ通報するかどうかを判断する前記緊急通報装置の接点入力に入力される
   ことを特徴とする接点出力装置。
2. 前記第二の接点端子への接点出力周期は、前記緊急通報装置の接点入力状態監視時間より短い時間設定することを特徴とする請求項1に記載の接点出力装置。

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