JP5506593B2 - センサデータ収集システム - Google Patents

Description

本発明は、人物間の対面コミュニケーションデータを取得し、組織の状態を可視化・診断するビジネス顕微鏡システムに係り、特にセンサノードなどの端末からデータの収集を行うセンサデータ収集システムに関する。

あらゆる組織において生産性の向上は必須の課題となっており、職場環境の改善及び業務の効率化のために多くの試行錯誤がなされている。工場等の組立又は搬送を業務とする組織に限定した場合には、部品又は製品の移動経路を追跡することでその成果を客観的に分析することができる。しかし事務、営業及び企画等の知識労働を行うホワイトカラー組織に関しては、モノと業務が直結していないため、モノを観測することで組織を評価することはできない。そもそも組織を形成する理由とは、複数の人間が力を合わせることによって、個人ではできない大掛かりな業務を達成するためである。このため、どのような組織においても２人又はそれ以上の人物によって常に意思決定及び合意がなされている。この意思決定及び合意は人物間の関係性によって左右されると考えることができ、ひいてはその成否が生産性を決定付けていると考えられる。ここで関係性とは、例えば上司、部下又は友人といったラベル付けされたものであってもよいし、さらに、好意、嫌悪、信頼又は影響等、互いに対する多様な感情を含んでもよい。人と人とが関係性を有するためには、意思疎通、つまりコミュニケーションが不可欠である。このため、コミュニケーションの記録を取得することで関係性を調べることができると考えられる。

この人と人とのコミュニケーションを検出する一つの方法が、センサを備えた端末を人や物、場所に取り付け、そのセンサの情報を収集するシステムを活用する方法である。このコミュニケーションを検出するためにセンサによって取得する物理量には、対面状態を検出する赤外線、発話や環境を検出する音声、人の動作を検出する加速度がある。端末で集めた物理量は、一括して分析するために収集される必要があるが、これには無線によって通信を行うセンサネットワーク技術や、一旦端末内の不揮発メモリに蓄積されたデータを後からまとめて無線または優先で収集するなどの方法がある。

これらセンサにより得られる物理量から、人の動きや人と人とのコミュニケーションを検出し、組織の状態を可視化することで組織の改善に役立てるためのシステムが、ビジネス顕微鏡システムである。ビジネス顕微鏡システムにおいて、人と人とのコミュニケーションを検出するために使われる端末が、名札型センサノードである。

このビジネス顕微鏡における名札型センサノードは、装着者の動きの特徴を検出するための加速度センサ、音声の特徴を検出するためのマイク、環境の温度や明るさを検出するための温度センサと照度センサを備える。更に、人と人との対面を検出するために、赤外線の送受信機を備える。この赤外線送受信機は、固有のIDを定期的に発信し、それを端末間で送受信することで、人がいつ誰と対面したかを検出することができる。また、人と人とがコミュニケーションをとるときの各人の位置関係には、座席に座った人と立った人など、さまざまな位置関係があり、これを検出するために、角度を変えた赤外線送受信機を複数備えることが特徴となっている（特許文献１参照）。
送受信機などの送受信を行う回路の故障を判断するために、従来技術としてループバックという方法がある。ループバックは、その端末が備える送信回路と受信回路を使って、自らが送信回路から送信したデータを、再び自らの受信回路を使って受信し、送信したデータと受信したデータの整合を見ることで、送信回路と受信回路の異常を同時に判断する技術である。

例えば、特許文献２では、ダイバーシティ(複数の受信用アンテナを用意し、最も感度のよいアンテナを選択して受信する技術)の構成を利用して、一対の送信と受信のループを構成して送受信を行う方法が示されている。特許文献３では、システムとして送信回路を持たないが、複数ある受信回路の一部回路(発振機)を利用して、テスト信号を生成して他の受信回路に入力し、診断を行う技術が示されている。特許文献４では、予備系として複数の同一構成の無線送受信機を備えた機器において、主アンテナと予備アンテナを切り替えることで動作状態での予備側の診断を可能にした技術が開示されている。

特開２００８−３０１０７１号公報 特開平０８−２７４７２７号公報 特開２００３−００４８３６号公報 特開２００３−１１５８０５号公報

上述したビジネス顕微鏡システムにおいて、センサによって取得される物理量は、事象が発生する時間やその前後関係、異なるセンサで取得された物理量同士の関係が、人と人とのコミュニケーションを分析する上で重要な意味を持つ。従って、もしデータに欠落が生じると、正確な対面コミュニケーションの分析が不可能になる。従って、装着している時間は継続してデータを取得することが必須である。
一般に、センサを備えた端末で取得されるデータが欠落する原因には大きく分けて３つの原因がある。一つは電源に起因するものである。電池が消耗して電池の交換が発生する場合、電源が遮断されてセンサによる物理量の取得や通信が行えない。二つ目は通信の問題である。無線による通信が可能な距離は有限であり、端末や基地局同士の距離が一定以上離れた場合、通信が行えない。また、ノイズの多い環境下や、通信経路上の障害物などによって、通信可能である距離は短縮する。三つ目は、端末をはじめとする、データ収集システムの故障によるものである。データ処理や通信などの機能に故障が生じた場合、データの収集自体が機能しないので、収集されたデータが存在しないことで、システムになんらかの異常が起こったことを知ることができる。しかし、センサの中には、故障や異常が生じてもなんらかの誤ったデータが取得されるものもあり、データの有無だけで異常を判断することが困難である。

また、フィールドに置かれた赤外線送信機(赤外線ビーコン)は数ヶ月の電池寿命があるが、これまでは電池の消耗を容易に判断する手段がなく、いつ以前に電池が交換されたかを記録しておき、電池の消耗を予測して予防的に電池を交換する人手に頼った手段しかなかった。

組織のコミュニケーションをより正確に分析するには、より広い範囲でデータを収集することが必須である。なぜなら、想定とする知識労働現場の組織の人と人とのコミュニケーションは、組織内のみならず、他部署間、または外部の顧客や有識者とのコミュニケーションも重要な意味を持つからである。

したがって、ビジネス顕微鏡は、ひとつの職場で1,000台を超える数の運用が想定される。環境に広く配置された端末の故障、または電池切れなどを人手で一つ一つチェックすることは困難である。従って、ハードウェアの故障を発見するには、装着者本人が異常に気づいて申告するか、データの異常として発見するかの方法に限られる。

装着者本人が異常を発見する場合、センサの誤差など外形に大きな異常を生じない故障や、複数備えられたセンサのうち1つだけが故障している場合など、人手に頼った方法では発見するのが非常に難しい。しかし、ハードウェアの故障を速やかに発見できなかった場合、誤ったデータを元に解析が行われるため、取得されるデータの信頼性を損なう。特に、複数備えられた赤外線送受信機は、仮に一つが故障した場合でも、残された赤外線送受信機によって対面情報が取得されることがあり、データの欠落として発見されにくい。

上述した特許文献２〜４は、無線通信機の送受信回路の診断技術を開示しており、ループバックにより送受信回路の双方を診断可能にするものである。これを赤外線に応用できれば、赤外線送受信回路を効率的に診断することができる。具体的には、自身が発光したデータを、再び自身の受光回路で受け、そのデータの整合性を判断することで、赤外線送受信機能が正常に動作していることを診断することができる。

しかし、赤外線通信を光学的にループバックする場合、送信回路と受信回路の相互干渉の問題がある。一般に、赤外線通信は、赤外線発光ダイオードを、短いパルス状に光らせて通信を行う。発光のタイミングでは100mA以上の大きな電流が流れるため、近傍に配置された受信回路に影響を与える。特に、送受信回路が一体となった部品では、発光のタイミングでは受光しないよう、受信を抑止する回路が実装されている。従って、赤外線送受信回路では、自身の送受信回路を自己診断するためのループバックを行うことができない。

本発明の課題は、センサと赤外線送受信機を備えた複数の端末からデータを収集するシステムにおいて、環境に配置された多数の端末の赤外線送受信機の光学的ループバックによる自己診断を可能にすることである。

すなわち、本発明の目的は、センサと自己診断可能な赤外線送受信機を備えた複数の端末からデータを収集するセンサデータ収集システムを提供するにある。

上記の目的を達成するため、本発明においては、センサを備えた複数の端末と、端末からデータを収集するサーバを備えたセンサデータ収集システムであって、端末は、赤外線送信機と赤外線受信機とを備えた複数のモジュールと、赤外線送信機と赤外線受信機各々を選択的にオン・オフする自己診断部とを備え、この自己診断部は、一つのモジュールの赤外線送信機が送信したデータを、他のモジュールの赤外線受信機が受信することで、赤外線送信機と赤外線受信機の自己診断を実行するよう制御する構成のセンサデータ収集システムを提供する。

また、上記の目的を達成するため、本発明においては、センサを備えた複数の端末と、端末からデータを収集するサーバを備えたセンサデータ収集システムであって、端末はそれぞれ、赤外線送受信機を備え、端末同士が赤外線送受信機によるデータの通信を行い、サーバは収集したデータに基づき、システム中に発生した異常を検出する構成のセンサデータ収集システムを提供する。

更に、上記の目的を達成するため、本発明においては、センサを備えた複数の端末と、端末からデータを収集するサーバを備えたセンサデータ収集システムであって、端末は定期的にデータをサーバに送信し、サーバは受信したデータの数でデータの完全性を診断し、データを収集するシステム中の異常を検出する構成のデータ収集システムを提供する。

また更に、本発明の好適な態様において、赤外線送受信機の自己診断のため、端末に複数備えられた赤外線送受信機の送信回路と受信回路をそれぞれ選択的にオン・オフできる手段を備える。これにより、一つの赤外線送信回路が送信したデータを、環境からの反射により別の赤外線受信回路で受信することで、光学的なループバックを構成する。この際、送信する赤外線送信回路と、受信する赤外線受信回路は、別の回路を用いるようにすれば、送信と受信の相互干渉を最低限に抑制することができる。これは、端末に送受信機の組み合わせを複数備えることで初めて可能になる。オンにする送信回路と受信回路を変えながら繰り返し実行することで、端末に備えられた全ての赤外線送受信回路に対して自己診断を行うことができる。

赤外線送受信機の相互干渉を抑えながら、赤外線送受信回路のループバックによる自己診断を可能にし、端末の故障を早期に発見することができる。これにより、システムの自己診断を可能にし、取得されるデータの信頼性を向上させることができる。

第１の実施例のセンサデータ収集システムの全体構成と名札型センサノード（ＴＲ）の詳細構成を示す図である。 第１の実施例のセンサデータ収集システムの基地局（ＧＷ）の詳細構成図である。 第１の実施例のセンサデータ収集システムのセンサネットサーバ（ＳＳ）の詳細構成図である。 第１の実施例のセンサデータ収集システムのアプリケーションサーバ（ＡＳ）の詳細構成図である。 第１の実施例のセンサデータ収集システムの診断サーバ（ＤＳ）の詳細構成図である。 第１の実施例のセンサデータ収集システムのクライアント（ＣＬ）の詳細構成図である。 第１の実施例のセンサデータ収集システムの管理システム（ＡＭ）の詳細構成図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードの構造の一例を示す外観図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードの具体的ハードウェア構成の一例を示す図である。 第１の実施例に係る、クレイドルのハードウェア構成の一具体例を示す図である。 第１の実施例に係る、据え置き型赤外線送信機の一構成を示す図である。 第１の実施例に係る、赤外線送受信部の内部構成を示す図である。 第１の実施例に係る、赤外線送受信部の光学的フィードバックの一構成を示す図である。 第１の実施例に係る、赤外線送受信部の光学的フィードバックの他の構成を示す図である。 第１の実施例に係る、診断の際の送信と受信の組み合わせ例を説明する図である。 第１の実施例に係る、クレイドルに装着した状態で自己診断を行う一例を説明する図である。 第１の実施例に係る、クレイドルに装着した状態で自己診断を行う他の例を説明する図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードが無線通信を使ってデータを送受信するタイムチャートの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードがクレイドルを使って充電の際に有線でデータを送信するタイムチャートの他の例を示す図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードとクレイドルのハートビート動作のタイムチャートの他の例を示す図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードのハートビート送信のフローチャートの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードのハートビート送信のフローチャートの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、名札型センサノードのハートビート送信のフローチャートの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、管理システムで表示される診断結果の一例を示す図である。 第１の実施例に係る、管理システムで表示される診断結果の他の例を示す図である。 第１の実施例に係る、管理システムで表示される診断結果の他の例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

第１の実施例として、複数のセンサノードを用いたビジネス顕微鏡システムに適用したデータ収集システムを説明する。
＜ビジネス顕微鏡システムの説明＞
本実施例におけるセンサノードの位置づけと機能を明らかにするため、まずビジネス顕微鏡システムについて説明する。ここで、ビジネス顕微鏡とは、人間に装着したセンサノードでその人間の状況を観測し、組織アクティビティとして人物間の関係性と現在の組織の評価（パフォーマンス）を図示して組織の改善に役立てるためのシステムである。

また、センサノードで取得される対面検出・行動・音声等に関するデータを、総称して広く組織ダイナミクスデータと呼ぶ。

図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅ、図１Ｆ、図１Ｇは一つの実施形態であるビジネス顕微鏡システムの構成要素を示す説明図であり、図示の都合上分割して示してあるが、各々図示された各処理は相互に連携して実行される。

図１は名札型センサノード（ＴＲ）から、基地局（ＧＷ）を経由し、組織ダイナミクスデータを格納するセンサネットサーバ（ＳＳ）、組織ダイナミクスデータの解析を行なうアプリケーションサーバ（ＡＳ）、閲覧者に解析結果を出力するクライアント（ＣＬ）までの一連の流れを示している。

本システムは、名札型センサノード（ＴＲ）、基地局（ＧＷ）、センサネットサーバ（ＳＳ）、アプリケーションサーバ（ＡＳ）、診断サーバ（ＤＳ）、クライアント（ＣＬ）、管理システム（ＡＭ）によって構成されている。ここで基地局、各種のサーバ、クライアント、管理システムはそれぞれ中央処理部、記憶部、ネットワークインタフェース等を備えた通常の計算機構成を有する。なお、本明細書において、センサネットサーバ（ＳＳ)より上位の装置を総称してサーバと呼ぶ場合がある点留意されたい。

図１Ａは、センサノードの一実施例である名札型センサノード（ＴＲ）の機能構成を示しており、名札型センサノードＴＲは人間の対面状況を検出するための複数の赤外線送受信部（ＡＢ）、装着者の動作を検出するための三軸加速度センサ（ＡＣ）、装着者の発話と周囲の音を検出するためのマイク（ＡＤ）、名札型センサノードの裏表検知のための照度センサ（ＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂ）、温度センサ（ＡＥ）の各種センサを搭載する。搭載するセンサは一例であり、装着者の対面状況と動作を検出するために他のセンサを使用してもよい。
ビジネス顕微鏡の名札型センサノードは、人と人がどんな位置関係で対面しても確実に取得するため、複数の赤外線送受信回路を搭載することが特徴である。本図では、赤外線送受信部を２組として記載している。赤外線送受信部（ＡＢ）は、名札型センサノードＴＲの固有識別情報である端末情報（ＴＲＭＴ）を正面方向に向かって定期的に送信し続ける。他の名札型センサノードＴＲを装着した人物が略正面（例えば、正面又は斜め正面）に位置した場合、名札型センサノードＴＲと他の名札型センサノードＴＲは、それぞれの端末情報（ＴＲＭＴ）を赤外線で相互にやり取りする。このようにすることにより、誰と誰が対面しているのかを記録することができる。

各赤外線送受信部は一般に、赤外線送信のための赤外発光ダイオードと、赤外線フォトトランジスタの組み合わせたモジュールにより構成される。赤外線ＩＤ送信部（ＩＲＩＤ）は、自らのＩＤである端末情報ＴＲＭＴを生成して赤外線送受信モジュールの赤外線発光ダイオードに対して転送する。本実施例では、データの送信時においては、複数の赤外線送受信モジュールに対して同一のデータを送信することで、全ての赤外線発光ダイオードが同時に点灯する。もちろん、それぞれ独立のタイミング、別のデータを出力してもよい。

また、赤外線送受信部ＡＢの赤外線フォトトランジスタによって受信されたデータは、論理和回路（ＩＲＯＲ）によって論理和が取られる。つまり、最低どれか一つの赤外線受光部でＩＤ受光されていれば名札型センサノードにＩＤとして認識される。もちろん、ＩＤの受信回路を独立して複数持つ構成でもよい。この場合、それぞれの赤外線送受信モジュールに対して送受信状態が把握できるので、例えば、対面する別の名札型センサノードがどの方向にいるかなど付加的な情報を得ることも可能である。

また、自己診断部（ＳＤＧ）は、例えば名札型センサノードがクレイドル（ＣＲＤ）に装着されたことを検出し、自己診断を行う。自己診断部ＳＤＧは、後で詳述するように、複数の赤外線によるループパックによって故障を検出するために、予め設定したシーケンスにより、送信イネーブル信号ＩＲＴＥ、受信イネーブル信号ＩＲＲＥを生成することにより、各赤外線モジュールのオン・オフ（ON/OFF）を個別に制御できる仕組みを持つ。本実施例においては、一つの赤外線送受信機モジュールの送信回路が送信したデータを、別の赤外線送受信機モジュールの受信回路が受信することで、送信回路と受信回路の干渉を最低限にしながら、ループバックによる機能診断を行うことができる。

センサによって検出したセンサデータ（ＳＥＮＳＤ）はセンサデータ格納制御部（ＳＤＣＮＴ）によって、記憶部（ＳＴＲＧ）に格納される。センサデータ（ＳＥＮＳＤ）は通信制御部（ＴＲＣＣ）によって送信パケットに加工され、送受信部（ＴＲＳＲ）によって基地局（ＧＷ）に対し送信される。

このとき、記憶部（ＳＴＲＧ）からをセンサデータ（ＳＥＮＳＤ）取り出し、無線送信するタイミングを生成するのが通信タイミング制御部（ＴＲＴＭＧ）である。通信タイミング制御部（ＴＲＴＭＧ）は、複数のタイミングを生成する複数のタイムベースを持つ。

記憶部に格納されるデータには、現在センサによって検出したセンサデータ（ＳＥＮＳＤ）の他、過去に蓄積した纏め贈りデータ（ＣＭＢＤ）や、名札型センサノードの動作プログラムであるファームウェアを更新するためのファームウェア更新データ（ＦＭＵＤ）がある。

本実施例の名札型センサノードＴＲは、外部電源接続検出回路（ＰＤＥＴ）により、外部電源（ＥＰＯＷ）が接続されたことを検出し、外部電源検出信号（ＰＤＥＴＳ）を生成する。外部電源検出信号（ＰＤＥＴＳ）によって、通信タイミング制御部（ＴＲＴＭＧ）が生成する送信タイミングを切り替えるタイムベース切替部（ＴＭＧＳＥＬ）、または無線通信されるデータを切り替えるデータ切替部（ＴＲＤＳＥＬ）が本実施例の特有の構成である。図１Ａでは一例として、送信タイミングを、タイムベース１（ＴＢ１）とタイムベース（ＴＢ２）の２つのタイムベースを、外部電源検出信号（ＰＤＥＴＳ）によってタイムベース切替部（ＴＭＧＳＥＬ）が切り替える構成を、また通信されるデータを、センサから得たセンサデータ（ＳＥＮＳＤ）と、過去に蓄積した纏め贈りデータ（ＣＭＢＤ）と、ファームウェア更新データ（ＦＭＵＤ）とから、外部電源検出信号（ＰＤＥＴＳ）によってデータ切替部（ＴＲＤＳＥＬ）が切り替える構成を図示している。

照度センサＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂは、それぞれ名札型センサノードＴＲの前面と裏面に搭載される。照度センサＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂにより取得されるデータは、センサデータ格納制御部（ＳＤＣＮＴ）によって記憶部（ＳＴＲＧ）に格納されると同時に、裏返り検知（ＦＢＤＥＴ）によって比較される。名札が正しく装着されているときは、前面に搭載されている照度センサ（表）（ＬＳ１Ｆ）が外来光を受光し、裏面に搭載されている照度センサ（裏）（ＬＳ１Ｂ）は名札型センサノード本体と装着者との間に挟まれる位置関係となるため、外来光を受光しない。このとき、照度センサ（裏）ＬＳ１Ｂで検出される照度より、照度センサ（表）ＬＳ１Ｆで検出される照度の方が大きな値を取る。一方で、名札型センサノードＴＲが裏返った場合、照度センサ（裏）ＬＳ１Ｂが外来光を受光し、照度センサ（表）ＬＳ１Ｆが装着者側を向くため、照度センサ（表）ＬＳ１Ｆで検出される照度より、照度センサ（裏）ＬＳ１Ｂで検出される照度の方が大きくなる。

ここで、照度センサ（表）ＬＳ１Ｆで検出される照度と、照度センサ（裏）ＬＳ１Ｂで検出される照度を裏返り検知（ＦＢＤＥＴ）で比較することで、名札ノードが裏返って、正しく装着していないことが検出できる。裏返り検知（ＦＢＤＥＴ）で裏返りが検出されたとき、スピーカＳＰにより警告音を発生して装着者に通知する。

マイクＡＤは、音声情報を取得する。音声情報によって、「騒々しい」又は「静か」等の周囲の環境を知ることができる。さらに、人物の声を取得・分析することによって、コミュニケーションが活発か停滞しているのか、相互に対等に会話をやり取りしているか一方的に話しているのか、怒っているのか笑っているのか、などの対面コミュニケーションを分析することができる。さらに、人物の立ち位置等の関係で赤外線送受信器ＡＢが検出できなかった対面状態を、音声情報及び加速度情報によって補うこともできる。

マイクＡＤで取得される音声は、音声波形及び、それを積分回路（ＡＶＧ）で積分した信号の両方を取得する。積分した信号は、取得した音声のエネルギーを表す。

三軸加速度センサ（ＡＣＣ）は、ノードの加速度すなわちノードの動きを検出する。このため、加速度データから、名札型センサノードＴＲを装着した人物の動きの激しさや、歩行などの行動を解析することができる。さらに、複数の名札型センサノードＴＲが検出した加速度の値を比較することによって、それらの名札型センサノードＴＲを装着した人物間のコミュニケーションの活性度や相互のリズム、相互の相関等を解析できる。

本実施例の名札型センサノードＴＲでは、三軸加速度センサＡＣＣで取得されるデータは、センサデータ格納制御部（ＳＤＣＮＴ）によって記憶部（ＳＴＲＧ）に格納されると同時に、上下検知（ＵＤＤＥＴ）によって名札の向きを検出する。これは、三軸加速度センサＡＣＣで検出される加速度は、装着者の動きによる動的な加速度変化と、地球の重力加速度による静的加速度の２種類が観測されることを利用している。

表示装置（ＬＣＤＤ）は、名札型センサノードＴＲを胸に装着しているときは、装着者の所属、氏名などの個人情報を表示する。つまり、名札として振舞う。一方で、装着者が名札型センサノードＴＲを手に持ち、表示装置ＬＣＤＤを自分の方に向けると、名札型センサノードＴＲの転地が逆になる。このとき、上下検知（ＵＤＤＥＴ）によって生成される上下検知信号（ＵＤＤＥＴＳ）により、表示装置ＬＣＤＤに表示される内容と、ボタンの機能を切り替える。本実施例では、上下検知信号（ＵＤＤＥＴＳ）の値により、表示装置ＬＣＤＤに表示させる情報を、表示制御（ＤＩＳＰ）によって生成される赤外線アクティビティ解析（ＡＮＡ）による解析結果と、名札表示（ＤＮＭ）とを切り替える例を示している。

赤外線送受信器ＡＢがノード間で赤外線をやり取りすることによって、名札型センサノードＴＲが他の名札型センサノードＴＲと対面したか否か、すなわち、名札型センサノードＴＲを装着した人物が他の名札型センサノードＴＲを装着した人物と対面したか否かが検出される。このため、名札型センサノードＴＲは、人物の正面部に装着されることが望ましい。上述の通り、名札型センサノードＴＲは、さらに、三軸加速度センサＡＣＣ等のセンサを備える。名札型センサノードＴＲにおけるセンシングのプロセスが、図２Ａにおける組織ダイナミクスデータ取得（Ａ）に相当する。

名札型センサノードＴＲは多くの場合には複数存在し、それぞれが近い基地局ＧＷと結びついてパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）を形成している。

名札型センサノードＴＲの温度センサ（ＡＥ）は名札型センサノードＴＲのある場所の温度を、照度センサ（表）ＬＳ１Ｆは名札型センサノードＴＲの正面方向などの照度を取得する。これによって、周囲の環境を記録することができる。例えば、温度及び照度に基づいて、名札型センサノードＴＲが、ある場所から別の場所に移動したこと等を知ることもできる。

装着した人物に対応した入出力装置として、ボタン１〜３（ＢＴＮ１〜３）、表示装置ＬＣＤＤ、スピーカ（ＳＰ）等を備える。

記憶部（ＳＴＲＧ）は、具体的にはハードディスク、フラッシュメモリなどの不揮発記憶装置で構成され、名札型センサノードＴＲの固有識別番号である端末情報（ＴＲＭＴ）、センシングの間隔、及び、ディスプレイへの出力内容等の動作設定（ＴＲＭＡ）を記録している。この他にも記憶部（ＳＴＲＧ）は一時的にデータを記録することができ、センシングしたデータを記録しておくために利用される。

通信タイミング制御部（ＴＲＴＭＧ）は、時刻情報（ＧＷＣＳＤ）を保持し、一定間隔でその時刻情報（ＧＷＣＳＤ）を更新する時計である。時間情報は、時刻情報（ＧＷＣＳＤ）が他の名札型センサノードＴＲとずれることを防ぐために、基地局ＧＷから送信される時刻情報（ＧＷＣＳＤ）によって定期的に時刻を修正する。

センサデータ格納制御部（ＳＤＣＮＴ）は、記憶部（ＳＴＲＧ）に記録された動作設定（ＴＲＭＡ）に従って、各センサのセンシング間隔などを制御し、取得したデータを管理する。

時刻同期は、基地局ＧＷから時刻情報を取得して時計を修正する。時刻同期は、後述するアソシエイトの直後に実行されてもよいし、基地局ＧＷから送信された時刻同期コマンドに従って実行されてもよい。

無線通信制御部（ＴＲＣＣ）は、データを送受信する際に、送信間隔の制御、及び、送受信に対応したデータフォーマットへの変換を行う。無線通信制御部（ＴＲＣＣ）は、必要であれば、無線でなく有線による通信機能を持ってもよい。無線通信制御部（ＴＲＣＣ）は、他の名札型センサノードＴＲと送信タイミングが重ならないように輻輳制御を行うこともある。

アソシエイト（ＴＲＴＡ）は、図１Ｂに示す基地局ＧＷとパーソナルエリアネットワークＰＡＮを形成するためのアソシエイト要求（ＴＲＴＡＱ）と、アソシエイト応答（ＴＲＴＡＲ）を送受信し、データを送信すべき基地局（ＧＷ）を決定する。アソシエイト（ＴＲＴＡ）は、名札型センサノードＴＲの電源が投入されたとき、及び、名札型センサノードＴＲが移動した結果それまでの基地局ＧＷとの送受信が絶たれたときに実行される。アソシエイト（ＴＲＴＡ）の結果、名札型センサノードＴＲは、その名札型センサノードＴＲからの無線信号が届く近い範囲にある一つの基地局ＧＷと関連付けられる。

送受信部（ＴＲＳＲ）は、アンテナを備え、無線信号の送信及び受信を行う。必要があれば、送受信部（ＴＲＳＲ）は、有線通信のためのコネクタを用いて送受信を行うこともできる。送受信部（ＴＲＳＲ）によって送受信される送受信データ（ＴＲＳＲＤ）は、基地局ＧＷとの間でパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）を介して転送される。

図１Ｂに示す基地局ＧＷは、図１Ａに示す名札型センサノードＴＲと図１Ｃに示すセンサネットサーバＳＳを仲介する役目を持つ。無線の到達距離を考慮して、居室・職場等の領域をカバーするように複数の基地局ＧＷが配置される。基地局ＧＷは、送受信部（ＧＷＳＲ）、記憶部（ＧＷＭＥ）、時計（ＧＷＣＫ）及び制御部（ＧＷＣＯ）を備える。

送受信部（ＧＷＳＲ）は、名札型センサノードＴＲからの無線を受信し、基地局ＧＷへの有線又は無線による送信を行う。さらに、送受信部（ＧＷＳＲ）は、無線を受信するためのアンテナを備える。

記憶部（ＧＷＭＥ）は、ハードディスク、フラッシュメモリのような不揮発記憶装置で構成される。記憶部（ＧＷＭＥ）には、少なくとも動作設定（ＧＷＭＡ）、データ形式情報（ＧＷＭＦ）、端末管理テーブル（ＧＷＴＴ）、及び基地局情報（ＧＷＭＧ）が格納される。動作設定（ＧＷＭＡ）は、基地局（ＧＷ）の動作方法を示す情報を含む。データ形式情報（ＧＷＭＦ）は、通信のためのデータ形式を示す情報、及び、センシングデータにタグを付けるために必要な情報を含む。端末管理テーブル（ＧＷＴＴ）は、現在アソシエイトできている配下の名札型センサノードＴＲの端末情報（ＴＲＭＴ）、及び、それらの名札型センサノードＴＲを管理するために配布しているローカルＩＤを含む。基地局情報（ＧＷＭＧ）は、基地局ＧＷ自身のアドレスなどの情報を含む。また、記憶部（ＧＷＭＥ）には名札型センサノードの更新された端末ファームウェア（ＧＷＴＦ）を一時的に格納する。

記憶部（ＧＷＭＥ）には、さらに、制御部（ＧＷＣＯ）中の中央処理部ＣＰＵ（図示省略）によって実行されるプログラムが格納されてもよい。

時計（ＧＷＣＫ）は時刻情報を保持する。一定間隔でその時刻情報は更新される。具体的には、一定間隔でＮＴＰ（ＮＥＴＷＯＲＫ ＴＩＭＥ ＰＲＯＴＯＣＯＬ）サーバ（ＴＳ）から取得した時刻情報によって、時計（ＧＷＣＫ）の時刻情報が修正される。

制御部（ＧＷＣＯ）は、ＣＰＵ（図示省略）を備える。ＣＰＵが記憶部（ＧＷＭＥ）に格納されているプログラムを実行することによって、センシングデータセンサ情報の取得タイミング、センシングデータの処理、名札型センサノードＴＲやセンサネットサーバＳＳへの送受信のタイミング、及び、時刻同期のタイミングを管理する。具体的には、ＣＰＵが記憶部（ＧＷＭＥ）に格納されているプログラムを実行することによって、通信制御部（ＧＷＣＣ）、アソシエイト（ＧＷＴＡ）、時刻同期管理（ＧＷＣＤ）及び時刻同期（ＧＷＣＳ）等の処理を実行する。

通信制御部（ＧＷＣＣ）は、無線又は有線による名札型センサノードＴＲ及びセンサネットサーバＳＳとの通信のタイミングを制御する。また、通信制御部（ＧＷＣＣ）は、受信したデータの種類を区別する。具体的には、通信制御部（ＧＷＣＣ）は、受信したデータが一般のセンシングデータであるか、アソシエイトのためのデータであるか、時刻同期のレスポンスであるか等をデータのヘッダ部分から識別して、それらのデータをそれぞれ適切な機能に渡す。

なお、通信制御部（ＧＷＣＣ）は、記憶部（ＧＷＭＥ）に記録されたデータ形式情報（ＧＷＭＦ）を参照して、送受信のために適した形式にデータを変換し、データの種類を示すためのタグ情報を付け加えるデータ形式変換（ＧＷＭＦ）を実行する。

アソシエイト（ＧＷＴＡ）は、名札型センサノードＴＲから送られてきたアソシエイト要求（ＴＲＴＡＱ）に対する応答（ＴＲＴＡＲ）を送信し、名札型センサノード（ＴＲ）に割り付けたローカルＩＤを送信する。アソシエイトが成立したら、アソシエイト（ＧＷＴＡ）は、端末管理テーブル（ＧＷＴＴ）と端末ファームウェア（ＧＷＴＦ）を用いて端末管理情報を修正する。

時刻同期管理（ＧＷＣＤ）は、時刻同期を実行する間隔及びタイミングを制御し、時刻同期するように命令を出す。あるいは、この後説明するセンサネットサーバＳＳが時刻同期管理（ＧＷＣＤ）を実行することによって、センサネットサーバＳＳからシステム全体の基地局ＧＷに統括して命令を送ってもよい。

時刻同期（ＧＷＣＳ）は、ネットワーク上のＮＴＰサーバＴＳに接続し、時刻情報の依頼及び取得を行う。時刻同期（ＧＷＣＳ）は、取得した時刻情報に基づいて、時計（ＧＷＣＫ）を修正する。そして、時刻同期（ＧＷＣＳ）は、名札型センサノードＴＲに時刻同期の命令と時刻情報（ＧＷＣＳＤ）を送信する。

図１Ｃに示すセンサネットサーバＳＳは、図１Ａに示す名札型センサノードＴＲから集まったデータを管理する。具体的には、センサネットサーバＳＳは、図１Ｂに示す基地局ＧＷから送られてくるデータをデータベースに格納し、また、図１Ｄに示すアプリケーションサーバＡＳ及び図１Ｆに示すクライアントＣＬからの要求に基づいてセンシングデータを送信する。さらに、センサネットサーバＳＳは、基地局ＧＷからの制御コマンドを受信し、その制御コマンドから得られた結果を基地局ＧＷに返信する。

センサネットサーバＳＳは、送受信部（ＳＳＳＲ）、記憶部（ＳＳＭＥ）及び制御部（ＳＳＣＯ）を備える。時刻同期管理（ＧＷＣＤ）がセンサネットサーバＳＳで実行される場合、センサネットサーバＳＳは時計も必要とする。

送受信部（ＳＳＳＲ）は、基地局ＧＷ、アプリケーションサーバＡＳ及びクライアントＣＬとの間で、データの送信及び受信を行う。具体的には、送受信部（ＳＳＳＲ）は、基地局ＧＷから送られてきたセンシングデータを受信し、アプリケーションサーバＡＳ又はクライアントＣＬへセンシングデータを送信する。

記憶部（ＳＳＭＥ）は、ハードディスクやフラッシュメモリなどの不揮発記憶装置によって構成され、少なくとも、データテーブル（ＢＡ）、パフォーマンステーブル（ＢＢ）、データ形式情報（ＳＳＭＦ）、端末管理テーブル（ＳＳＴＴ）及び、端末ファームウェア（ＳＳＴＦ）を格納する。さらに、記憶部（ＳＳＭＥ）は、制御部（ＳＳＣＯ）のＣＰＵ（図示省略）によって実行されるプログラムを格納してもよい。

データテーブル（ＢＡ）は、名札型センサノードＴＲが取得した組織ダイナミクスデータ、名札型センサノードＴＲの情報、及び、名札型センサノードＴＲから送信された組織ダイナミクスデータが通過した基地局ＧＷの情報等を記録しておくためのデータベースである。加速度、温度等、データの要素ごとにカラムが作成され、データが管理される。また、データの要素ごとにテーブルが作成されてもよい。どちらの場合にも、全てのデータは、取得された名札型センサノードＴＲのＩＤである端末情報（ＴＲＭＴ）と、取得された時刻に関する情報とを関連付けて組織ダイナミクスデータ収集（Ｂ）に格納される。

パフォーマンステーブル（ＢＢ）は、名札型センサノードＴＲから又は既存のデータから入力された、組織や個人に関する評価（パフォーマンス）を、時刻データと共に記録するためのデータベースである。

データ形式情報（ＳＳＭＦ）には、通信のためのデータ形式、基地局（ＧＷ）でタグ付けされたセンシングデータを切り分けてデータベースに記録する方法、及び、データの要求に対する対応方法等が記録されている。後で説明するように、データ受信の後、データ送信の前には必ずこのデータ形式情報（ＳＳＭＦ）が通信制御部（ＳＳＣＣ）によって参照され、データ形式情報（ＳＳＭＦ）とデータ管理（ＳＳＤＡ）が行われる。

端末管理テーブル（ＳＳＴＴ）は、どの名札型センサノードＴＲが現在どの基地局（ＧＷ）の管理下にあるかを記録しているテーブルである。基地局（ＧＷ）の管理下に新たに名札型センサノードＴＲが加わった場合、端末管理テーブル（ＳＳＴＴ）は更新される。

端末ファームウェア（ＳＳＴＦ）は、端末ファームウェア登録部（ＴＦＩ）において格納された名札型センサノードの更新された端末ファームウェア（ＧＷＴＦ）を一時的に格納する。

制御部（ＳＳＣＯ）は、中央処理部ＣＰＵ（図示省略）を備え、センシングデータの送受信やデータベースへの記録・取り出しを制御する。具体的には、ＣＰＵが記憶部（ＳＳＭＥ）に格納されたプログラムを実行することによって、通信制御（ＳＳＣＣ）、端末管理情報修正（ＳＳＴＭ）及びデータ管理（ＳＳＤＡ）等の処理を実行する。

通信制御部（ＳＳＣＣ）は、有線又は無線による基地局ＧＷ、アプリケーションサーバＡＳ及びクライアントＣＬとの通信のタイミングを制御する。また、通信制御部（ＳＳＣＣ）は、上述の通り、送受信するデータの形式を、記憶部（ＳＳＭＥ）内に記録されたデータ形式情報（ＳＳＭＦ）に基づいて、センサネットサーバＳＳ内におけるデータ形式、又は、各通信相手に特化したデータ形式に変換する。さらに、通信制御（ＳＳＣＣ）は、データの種類を示すヘッダ部分を読み取って、対応する処理部へデータを振り分ける。具体的には、受信されたデータはデータ管理（ＳＳＤＡ）へ、端末管理情報を修正するコマンドは端末管理情報修正（ＳＳＴＭ）へ振り分けられる。送信されるデータの宛先は、基地局ＧＷ、アプリケーションサーバＡＳ又はクライアントＣＬに決定される。

端末管理情報修正（ＳＳＴＭ）は、基地局ＧＷから端末管理情報を修正するコマンドを受け取った際に、端末管理テーブル（ＳＳＴＴ）を更新する。

データ管理（ＳＳＤＡ）は、記憶部（ＳＳＭＥ）内のデータの修正・取得及び追加を管理する。例えば、データ管理（ＳＳＤＡ）によって、センシングデータは、タグ情報に基づいてデータの要素別にデータベースの適切なカラムに記録される。センシングデータがデータベースから読み出される際にも、時刻情報及び端末情報に基づいて必要なデータを選別し、時刻順に並べ替える等の処理が行われる。

パフォーマンス入力（Ｃ）は、パフォーマンスを示す値を入力する処理である。ここで、パフォーマンスとは、何らかの基準に基づいて判定される主観的又は客観的な評価である。例えば、所定のタイミングで、名札型センサノードＴＲを装着した人物は、その時点における業務の達成度、組織に対する貢献度及び満足度等、何らかの基準に基づく主観的な評価（パフォーマンス）の値を入力する。所定のタイミングとは、例えば、数時間に一度、一日に一度、又は、会議等のイベントが終了した時点であってもよい。名札型センサノードＴＲを装着した人物は、その名札型センサノードＴＲを操作して、又は、クライアントＣＬのようなパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を操作して、パフォーマンスの値を入力することができる。あるいは、手書きで記入された値が後にまとめてＰＣで入力されてもよい。本実施の形態では、名札型センサノードがレイティングとして人（ＳＯＣＩＡＬ）、行（ＩＮＴＥＬＬＥＣＴＵＡＬ）、心（ＳＰＩＲＩＴＵＡＬ）、体（ＰＨＹＳＩＣＡＬ）、知（ＥＸＥＣＵＴＩＶＥ）のパフォーマンスを入力できる例を示している。入力されたパフォーマンス値は、解析処理に用いられる。それぞれの問いの意味は、人は「豊かな人間関係（協力・共感）をつくれましたか」、行は「やるべきことを実行できましたか」、心は「仕事にやりがい、充実を感じましたか」、体は「体に配慮（休養・栄養・運動）できましたか」、知「新しい知（気づき、知識）を得ましたか」である。

組織に関するパフォーマンスは、個人のパフォーマンスから算出されてもよい。売上高又はコスト等の客観的なデータ、及び、顧客のアンケート結果等の既に数値化されているデータが、パフォーマンスとして定期的に入力されてもよい。生産管理等におけるエラー発生率等のように、自動で数値が得られる場合、得られた数値が自動的にパフォーマンスの値として入力されてもよい。さらに、国民総生産（ＧＮＰ）などの経済指標を入力してもかまわない。これらを組織情報テーブル（Ｈ）に格納する。

図１Ｄに示すアプリケーションサーバＡＳは、組織ダイナミクスデータを解析及び処理する。図１Ｆに示すクライアントＣＬからの依頼を受け、又は、設定された時刻に自動的に、解析アプリケーションが起動する。解析アプリケーションは、図１Ｃに示すセンサネットサーバＳＳに依頼し、必要な組織ダイナミクスデータを取得する。さらに、解析アプリケーションは、取得した組織ダイナミクスデータを解析し、解析結果を図１Ｆに示すクライアントＣＬに返す。あるいは、解析アプリケーションは、解析結果をそのまま解析結果データベース（Ｆ）に記録しておいてもよい。

なお、解析に用いるアプリケーションは、解析アルゴリズム（Ｄ）に格納されており、制御部（ＡＳＣＯ）によって実行される。本実施例により実行される処理は、モデル化解析（ＣＡ）、パーソナリティ指標抽出解析（ＣＡ１）、パーソナリティ指標変換解析（ＣＡ２）である。

アプリケーションサーバＡＳは、送受信部（ＡＳＳＲ）、記憶部（ＡＳＭＥ）及び制御部（ＡＳＣＯ）を備える。

送受信部（ＡＳＳＲ）は、図１Ｃに示すセンサネットサーバＳＳ及び図１Ｆに示すクライアントＣＬとの間で組織ダイナミクスデータの送信及び受信を行う。具体的には、送受信部（ＡＳＳＲ）は、クライアントＣＬから送られてきたコマンドを受信し、センサネットサーバＳＳに組織ダイナミクスデータ取得依頼を送信する。さらに、送受信部（ＡＳＳＲ）は、センサネットサーバＳＳから組織ダイナミクスデータを受信し、解析結果をクライアントＣＬに送信する。

記憶部（ＡＳＭＥ）は、ハードディスク、メモリ又はＳＤカードのような外部記録装置で構成される。記憶部（ＡＳＭＥ）は、解析のための設定条件及び解析結果を格納する。具体的には、記憶部（ＡＳＭＥ）は、ユーザ／場所情報テーブル（Ｉ）、組織情報テーブル（Ｈ）、アンケート（Ｇ）、解析結果テーブル（Ｆ）、解析条件期間テーブル（Ｅ）、解析アルゴリズム（Ｄ）を格納する。

ユーザ／場所情報テーブル（Ｉ）は、ユーザの氏名、職位、ユーザＩＤなどの個人情報と、場の情報が記載されているテーブルである。

組織情報テーブル（Ｈ）は、生産性（ＨＡ）や事故不良（ＨＢ）などその組織モデル化の際に必要なデータや、気候や株価などの組織活動をする際に必要なデータが一般情報として格納されているテーブルである。

アンケート（Ｇ）は、ユーザに行なってもらうアンケートとその回答が格納されているテーブルである。

解析結果テーブル（Ｆ）は、組織ダイナミクスデータを解析した結果（組織ダイナミクス指標）や、アンケート結果を解析した結果が格納されるテーブルである。

解析条件期間テーブル（Ｅ）は、クライアントＣＬから依頼された表示のための解析条件を一時的に記憶しておくテーブルである。

解析アルゴリズム（Ｄ）は、解析に用いるプログラムが格納されている。クライアントＣＬからの依頼に従って、適切なプログラムが選択し、制御部（ＡＳＣＯ）に送られ、解析が実行される。

制御部（ＡＳＣＯ）は、中央処理部ＣＰＵ（図示省略）を備え、データの送受信の制御及びセンシングデータの解析を実行する。具体的には、ＣＰＵ（図示省略）が記憶部（ＡＳＭＥ）に格納されたプログラムを実行することによって、通信制御（ＡＳＣＣ）、モデル化解析（ＣＡ）、パーソナリティ指標抽出解析（ＣＡ１）、パーソナリティ指標変換解析（ＣＡ２）が実行される。

通信制御（ＡＳＣＣ）は、有線又は無線によるセンサネットサーバＳＳ及びクライアントデータＣＬとの通信のタイミングを制御する。さらに、通信制御（ＡＳＣＣ）は、データの形式変換、及び、データの種類別に行き先の振り分けを実行する。

モデル化解析（ＣＡ）は、組織ダイナミクスデータとアンケート結果からその組織が抱えている問題の主要因をモデル化する処理である。モデル化解析（ＣＡ）は、対面テーブル作成（Ｃ１Ａ）、身体リズムテーブル作成（Ｃ１Ｂ）、対面マトリックス作成（Ｃ１Ｃ）、ネットワーク指標抽出（ＣＡＡ）、身体リズム指標抽出（ＣＡＢ）、対面指標抽出（ＣＡＣ）、組織活動指標抽出（ＣＡＤ）、相関分析（ＣＡＥ）、因子選択（ＣＡＦ）から構成されている。

対面テーブル作成（Ｃ１Ａ）は、組織ダイナミクスデータからユーザ毎に時系列に並び替えたものであり、対面に関するテーブルを作成する処理である。

身体リズムテーブル作成（Ｃ１Ｂ）は、組織ダイナミクスデータからユーザ毎に時系列に並び替えたものであり、身体リズムに関するテーブルを作成する処理である。

対面マトリックス作成（Ｃ１Ｃ）は対面テーブル作成（Ｃ１Ａ）の結果からユーザ毎同士の対面をマトリックス状にまとめたテーブルを作成する処理である。

ネットワーク指標抽出（ＣＡＡ）は、対面テーブルから組織ダイナミクス指標におけるネットワークに関する指標を解析する。

身体リズム指標抽出（ＣＡＢ）は、身体リズムテーブルから組織ダイナミクス指標における身体リズムに関する指標を解析する。

対面指標抽出（ＣＡＣ）は、対面テーブルと身体リズムテーブルから組織ダイナミクス指標における対面に関する指標を解析する。

活動指標抽出（ＣＡＤ）は、対面テーブルと身体リズムテーブルから組織ダイナミクス指標における組織に関する指標を解析する。

相関分析（ＣＡＥ）は、組織ダイナミクス指標とアンケート結果との相関を求める分析である。

因子選択（ＣＡＦ）は、相関分析の結果、有益な因子を選択する処理である。

パーソナリティ指標抽出解析（ＣＡ１）とパーソナリティ指標変換解析（ＣＡ２）は、従来、アンケートからユーザの主観データを取得しているが、このアンケートを用いなくでも、組織ダイナミクスデータから、パーソナリティ指標を求めるための処理である。

パーソナリティ指標抽出解析（ＣＡ１）は、それぞれのアンケート項目に対して、組織ダイナミクス指標の寄与係数を求めるものである。これは、パーソナリティ指標係数抽出（ＣＡ１Ａ）によって行なわれる処理である。

パーソナリティ指標変換解析（ＣＡ２）は、組織ダイナミクス指標と、パーソナリティ指標抽出解析（ＣＡ１）で求めた寄与係数から、アンケートの代替となる指標を求める処理である。これは、パーソナリティ指標変換（ＣＡ２Ａ）によって行なわれる処理である。

解析した結果は解析結果テーブル（Ｆ）、または、送受信部（ＡＳＳＲ）から図１Ｆに示すクライアントＣＬの表示（Ｊ）に送信する。

図１Ｅに示す診断サーバＤＳは、システムが正常に動作しているか診断を行う。図１Ｇに示す管理システムＡＭからの依頼を受け、又は、設定された時刻に自動的に、診断アプリケーションが起動する。

診断アプリケーションは、センサネットサーバＳＳからデータを取得し、データ整合性チェック（ＤＳＣ）によりデータの欠けや異常がないか判定する。また、ハートビート集計（ＤＨＣ）により、センサネットサーバＳＳ格納された、名札型センサノード及び基地局から送信されたハートビートの情報から、長期間通信を行っていない名札型センサノードおよび基地局を洗い出す。電池寿命管理（ＤＢＣ）は、センサネットサーバＳＳに格納されたビーコンの電池寿命を監視する。

診断結果は、管理システムＡＭにより表示するか、または診断結果データベース（ＤＦ)に格納してもよい。

なお、診断に用いるアプリケーションは、診断アルゴリズム（ＤＤＡ）に格納されており、制御部（ＤＳＣＯ）によって実行される。

診断サーバＤＳは、送受信部（ＤＳＳＲ）、記憶部（ＤＳＭＥ）及び制御部（ＤＳＣＯ）を備える。

送受信部（ＤＳＳＲ）は、図１Ｃに示すセンサネットサーバＳＳ及び図１Ｇに示す管理システムＡＭとの間でシステムの自己診断結果の送信及び受信を行う。具体的には、送受信部（ＤＳＳＲ）は、管理システムＡＭから送られてきたコマンドを受信し、センサネットサーバＳＳに組織ダイナミクスデータ取得依頼を送信する。さらに、送受信部（ＤＳＳＲ）は、センサネットサーバＳＳから組織ダイナミクスデータを受信し、解析結果を管理システムＡＭに送信する。

記憶部（ＤＳＭＥ）は、ハードディスク、メモリ又はＳＤカードのような外部記録装置で構成される。記憶部（ＤＳＭＥ）は、解析のための設定条件及び解析結果を格納する。具体的には、記憶部（ＤＳＭＥ）は、名札ノードテーブル（ＤＴＮ）、ビーコンテーブル（ＤＴＢ）、基地局テーブル（ＤＴＫ）、診断条件期間テーブル（ＤＴＭ）、診断結果テーブル（ＤＦ）、診断アルゴリズム（ＤＤＡ）を格納する。

名札ノードテーブル（ＤＴＮ）、ビーコンテーブル（ＤＴＢ）、基地局テーブル（ＤＴＫ）は、それぞれ診断の対象となる名札型センサノード及びビーコン、基地局の情報が記載されているテーブルである。診断条件期間テーブルは、診断を行う条件と、期間を格納するテーブルである。診断結果テーブル（ＤＦ）は、システムの診断を行った結果が格納されるテーブルである。

診断アルゴリズム（ＤＤＡ）は、診断に用いるプログラムが格納されている。管理システムＡＭからの依頼に従って、適切なプログラムが選択し、制御部（ＤＳＣＯ）に送られ、解析が実行される。

制御部（ＤＳＣＯ）は、中央処理部ＣＰＵ（図示省略）を備え、データの送受信の制御及びセンシングデータの解析を実行する。具体的には、ＣＰＵ（図示省略）が記憶部（ＤＳＭＥ）に格納されたプログラムを実行することによって、通信制御（ＤＳＣＣ）、ハートビート集計（ＤＳＣ）、電池寿命管理（ＤＢＣ）、データ整合性チェック（ＤＳＣ）が実行される。

通信制御（ＤＳＣＣ）は、有線又は無線によるセンサネットサーバＳＳ及び管理システムＡＭとの通信のタイミングを制御する。さらに、通信制御（ＤＳＣＣ）は、データの形式変換、及び、データの種類別に行き先の振り分けを実行する。

診断した結果は診断結果テーブル（ＤＦ）、または、送受信部（ＤＳＳＲ）から図１Ｆに示す管理システムＡＭの表示（ＡＭＪ）に送信する。

図１Ｆに示す管理システムＡＭは、システム管理者との接点であり、システムの診断結果を表示し、システムの状態を表示、管理するインタフェースである。管理システムＡＭは、入出力部（ＡＭＩＯ）、送受信部（ＡＭＳＲ）、記憶部（ＡＭＭＥ）及び制御部（ＡＭＣＯ）を備える。

入出力部（ＡＭＩＯ）は、システム管理者とのインタフェースとなる部分である。入出力部（ＡＭＩＯ）は、ディスプレイ（ＡＭＯＤ）、キーボード（ＡＭＩＫ）及びマウス（ＡＭＩＭ）等を備える。必要に応じて外部入出力（ＡＭＩＵ）に他の入出力装置を接続することもできる。

ディスプレイ（ＡＭＯＤ）は、ＣＲＴ（ＣＡＴＨＯＤＥ−ＲＡＹ ＴＵＢＥ）又は液晶ディスプレイ等の画像表示装置である。ディスプレイ（ＡＭＯＤ）は、プリンタ等を含んでもよい。

送受信部（ＡＭＳＲ）は、図１Ｅに示す診断サーバＤＳ又は図１Ｃに示すセンサネットサーバＳＳとの間でデータの送信及び受信を行う。具体的には、送受信部（ＡＭＳＲ）は、診断条件（ＡＭＭＰ）を診断サーバＤＳに送信し、診断結果を受信する。

記憶部（ＡＭＭＥ）は、ハードディスク、メモリ又はＳＤカードのような外部記録装置で構成される。記憶部（ＡＭＭＥ）は、解析条件（ＡＭＭＰ）及び描画設定情報（ＡＭＭＴ）等の、描画に必要な情報を記録する。解析条件（ＡＭＭＰ）は、ユーザから設定された診断対象のメンバの数及び解析方法の選択等の条件を記録する。描画設定情報（ＡＭＭＴ）は、図面のどの部分に何をプロットするかという描画位置に関する情報を記録する。さらに、記憶部（ＡＭＭＥ）は、制御部（ＡＭＣＯ）のＣＰＵ（図示省略）によって実行されるプログラムを格納してもよい。

制御部（ＡＭＣＯ）は、ＣＰＵ（図示省略）を備え、通信の制御、システム管理者からの解析条件の入力、及び、診断結果をシステム管理者に提示するための描画等を実行する。具体的には、ＣＰＵは、記憶部（ＡＭＭＥ）に格納されたプログラムを実行することによって、通信制御（ＡＭＣＣ）、解析条件設定（ＡＭＩＳ）、描画設定（ＡＭＴＳ）、表示（ＡＭＪ）の処理を実行する。

通信制御（ＡＭＣＣ）は、有線又は無線による診断サーバＤＳ又はセンサネットサーバＳＳとの間の通信のタイミングを制御する。また、通信制御（ＡＭＣＣ）は、データの形式を変換し、データの種類別に行き先を振り分ける。

診断条件設定（ＡＭＩＳ）は、ユーザから入出力部（ＡＭＩＯ）を介して指定される解析条件を受け取り、記憶部（ＡＭＭＥ）の診断条件（ＡＭＭＰ）に記録する。ここでは、診断に用いるデータの期間、メンバ、診断の種類及び診断のためのパラメータ等が設定される。管理システムＡＭは、これらの設定を診断サーバＤＳに送信して解析を依頼し、それと並行して描画設定（ＡＭＴＳ）を実行する。

描画設定（ＡＭＴＳ）は、解析条件（ＡＭＭＰ）に基づいて解析結果を表示する方法、及び、図面をプロットする位置を計算する。この処理の結果は、記憶部（ＡＭＭＥ）の描画設定情報（ＡＭＭＴ）に記録される。

表示（ＡＭＪ）は、診断サーバＤＳから取得した解析結果を描画設定情報（ＡＭＭＴ）に記載されている形式にもとづいて表示画面を生成する。

＜ビジネス顕微鏡ハードウェアの詳細＞
次に、センサデータ収集システムの一実施例であるビジネス顕微鏡システムを構成するハードウェアの詳細について図２から図６を用いて説明する。

＜名札型センサノードハードウェアの詳細＞
図２は、名札型センサノードの構造の一実施例を示す外観図である。名札型センサノードはストラップ取り付け部ＮＳＨにネックストラップまたはクリップを取り付け、人の首または胸に装着して使用する。

ストラップ取り付け部ＮＳＨがある面を上面、対向する面を下面と定義する。また、名札型センサノードを装着した際に相手方に向く面を前面、前面に対向する面を裏面と定義する。さらに、名札型センサノード前面から見て左側に位置する面を左側面、左側面に対向する面を右側面と定義する。よって、同図の（Ａ）は表面図、同図の（Ｂ）は裏面図、同図の（Ｃ）は下面図となる。

図２の（Ｂ）の裏面図に示すとおり、名札方センサノードの裏面には液晶表示装置（ＬＣＤＤ）が配置される。本液晶表示装置には、装着者向けの組織アクティビティフィードバックデータが表示される。

同図の（Ａ）の表面図に示されるＬＥＤランプＬＥＤ１、ＬＥＤ２は、装着者および装着者に対面する人間に名札型センサノードの状態を通知するために使用される。ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は前面及び上面に導光され、名札型センサノードを装着した状態で、点灯状態を装着者と、装着者と対面する者の双方から視認することができる。

名札型センサノードは先に説明したようにスピーカＳＰを内蔵し、装着者および装着者に対面する人間にブザーや音声で名札型センサノードの状態を通知するために使用される。マイクＭＩＣは、名札型センサノード装着者の発話及び周囲の音を取得する。

照度センサＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂは、それぞれ名札型センサノード前面と裏面にそれぞれ配置される。ＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂで取得される照度値から、装着した名札型センサノードが裏返っていることを検出し、装着者に通知する。

同図の（Ａ）から明らかなように、名札型センサノード左側面には、ＢＴＮ１、ＢＴＮ２、ＢＴＮ３の３個のボタンが配置され、無線通信の動作モードの変更や、液晶表示画面の切り替えを行う。

名札型センサノードの下面には、電源スイッチPＳＷ、リセットボタンＲＢＴＮ、クレイドルコネクタ、クレイドルインタフェースＣＲＤＩＦを備える。

名札型センサノードの前面には、複数の赤外線送受信部ＴＲＩＲ１〜４を配置する。赤外線送受信部を複数備えることが本実施例の名札型センサノードに特有な構造である。名札型センサノード自身の識別番号（ＩＲＩＤ）を赤外線によって間欠的に送信し、また対面者の装着する名札型センサノードが送信する識別番号を受信する機能を持つ。これにより、いつ、どの名札型センサノードが対面したかが記録され、装着した人間同士の対面状況が検出できる。図２に示す実施例では、ＴＲＩＲ１〜４の４個の赤外線送受信部をセンサノード上部に配置した例を示している。

図１Ａや図２で示した名札型センサノードＴＲの具体的ハードウェア構成の一例を図３に示す。

基本的に、名札型センサノードＴＲは、内蔵された二次電池ＢＡＴＴから電力を供給され、レギュレータ（ＲＥＧ）により安定化された電源で動作するが、クレイドルＣＲＤとのインタフェース（ＣＲＤＩＦ）を介して外部電源で動作することもできる。ＥＰＯＷ＋、ＥＰＯＷ−はそれぞれ外部から供給される電源ラインであり、これにより本体の動作と内蔵二次電池の充電を行う。

ＰＤＥＴＳ信号は名札型センサノード内部の汎用ＩＯポート（ＰＩＯ）に接続され、名札型センサノード本体が、外部電源供給部から電源が供給されているか否かを認識できる。

名札型センサノードの中心的な制御を行うのは、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）である。このＭＣＵは、中央処理部（ＣＰＵ）の他、内部バス（ＩＢＵＳ）を介して各種周辺機能を集積した大規模集積回路（ＬＳＩ）である。一般的に、マイクロコンピュータに内蔵される代表的な周辺機能には、シリアルインタフェース（ＳＩＯ）、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）、フラッシュメモリ（ＦＲＡＳＨ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリ、タイマー（ＴＩＭＲ）、汎用ＩＯポート（ＰＩＯ）などがある。図３では、２チャネルのシリアルインタフェースＳＩＯ１、ＳＩＯ２、Ａ／ＤコンバータＡＤＣ、タイマーＴＩＭＲ、汎用ＩＯポートＰＩＯ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ、フラッシュメモリＦＬＳＨを集積したマイクロコンピュータＭＣＵの一例を示している。図１Ａで示したＴＲＴＭＧ、自己診断部ＳＤＧ等の各種の機能ブロックは、このＭＣＵのＣＰＵのプログラム実行によって実現されることは言うまでもない。

名札型センサノードＴＲでは、各種センサＡＣＣ、ＴＨＭ、ＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂから得られた情報をＡ／ＤコンバータＡＤＣでデジタル値に変換し、これと赤外線送受信部ＴＲＩＲ１〜ＴＲＩＲ４によって得られる対面情報とを、記憶部ＳＴＲＧに格納するとともに、無線通信回路ＲＦを介して基地局ＧＷに送信する。また、各種センサから得られたデータを解析して表示装置ＬＣＤＤに表示する。表示装置ＬＣＤＤは、シリアルインタフェースＳＩＯ２によりＬＣＤＩＦを介してマイクロコンピュータＭＣＵにより制御される。

三軸加速度センサＡＣＣ、音声を取得するマイクＭＩＣ、温度センサＴＨＭ、照度センサＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂは、Ａ／ＤコンバータＡＤＣに接続される。マイクから入力された音声は、アンプＩＡＭＰにより適切な出力に増幅されたあと、サンプリングによる折り返しを除去するナイキスト周波数でのフィルタＬＰＦ１により処理される。本実施例では、音声そのまま（ＳＮＤＤ）と、音声の包絡をとる回路（ＡＶＧ）を通した音声のエネルギーとの両方をＡ／ＤコンバータＡＤＣにより取得している。

温度センサＴＨＭで取得されるデータＴＨＭＤ，照度センサＬＳ１Ｆ、ＬＳ１Ｂから取得されるデータＬＳ１ＦＤ、ＬＳ１ＢＤも同様にＡ／ＤコンバータＡＤＣに接続する。

一般に、Ａ／ＤコンバータＡＤＣの入力ポート数は有限であり、一方で接続するセンサは多岐にわたる。センサの数に対してＡ／Ｄコンバータのポート数が不足する場合は、外部にアナログスイッチを接続して拡張することができるが、本実施例では図示を省略した。

スピーカＳＰへの音声出力は、汎用ポートＰＩＯの出力を出力アンプＯＡＭＰで増幅し、スピーカＳＰを駆動する。

無線通信回路ＲＦは、シリアル通信であるＲＦＩＦを介してマイコンＭＣＵと通信を行う。また、他の名札型センサノードからのＩＤを受信し、対面情報を取得する赤外線送受信部ＴＲＩＲ１〜４の赤外線送受信機は、常に待ち受け動作をする必要があるためシリアルポートのチャネル１（ＳＩＯ１）に接続する。本実施例では、４個の赤外線送受信部ＴＲＩＲ１〜ＴＲＩＲ４の送信回路には、全て共通のチャネル１シリアル送信信号ＳＩＯ１ＴｘＤによって駆動され、受信はそれぞれの受光部の論理和回路（ＩＲＯＲ１）で論理和を取り、チャネル１シリアル受信信号ＳＩＯ１ＲｘＤに接続される。

ここで、複数の赤外線送信機と受信機を個別にオン・オフ（ON/OFF）できるスイッチを持つことが本実施例に特有の構造である。これにより、後述する赤外線送受信機の自己診断を可能にするものである。このオン・オフ制御用のスイッチは、赤外線送受信部ＴＲＩＲ１〜ＴＲＩＲ４各々にそれぞれ接続される、送信回路のスイッチ（ＩＲＴＳＷ）と受信回路のスイッチ（ＩＲＲＳＷ）とからなる。これらのスイッチは、自己診断部ＳＤＧを実現するＭＰＵ内のＣＰＵ等の制御により個別にオン・オフされる。

３つのボタン（ＢＴＮ１〜ＢＴＮ３）は汎用入力ポートＰＩＯに接続される。記憶部ＳＴＲＧへの信号ＳＴＲＧＩＦ、絶対時刻を得るためのリアルタイムクロックＲＴＣへの信号ＲＴＣＩＦ、クレイドルＣＲＤとの通信手段ＥＸＴＳＩＯもシリアル通信を使用する。なお、名札型センサノードのＣＰＵの動作タイミングを決定するのは、リアルタイムクロックＲＴＣによる時間情報である。リセットボタンＲＢＴＮを押下することで、リセットインタフェースＲＳＴＳを介してＣＰＵにリセットをかけることができる。

＜名札型センサノードクレイドルのハードウェア構成＞
名札型センサノードＴＲの内蔵二次電池を充電するためのハードウェアが、クレイドルＣＲＤである。本実施例における名札型センサノードクレイドルＣＲＤのハードウェア構成の一具体例を、図４を用いて説明する。

クレイドルＣＲＤは、一つまたは複数の名札型センサノードＴＲの充電を行う。本実施例では、ｎ個のクレイドルインタフェースＣＲＤＩＦを持つ例を示しており、名札型センサノードＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲｎが接続されている場合を図示している。

クレイドルに接続された電源ＡＣ＋、ＡＣ−は、充電回路ＣＨＧを通して名札型センサノードＴＲに接続され、内蔵二次電池ＢＡＴＴを充電する。名札型センサノードＴＲがクレイドルＣＲＤに装着されると、クレイドルインタフェースＣＲＤＩＦの外部電源ＥＰＯＷ＋端子と外部電源検出ＰＤＥＴＳが短絡されるため、名札型センサノードＴＲ本体が、クレイドルＣＲＤに装着されたことを認識できる。

また、本実施例では、クレイドルＣＲＤ本体にも三軸加速度センサＡＣＣと、温度センサＴＨＭを搭載している。これは、名札型センサノードＴＲの内蔵センサの校正のために使用するものであり、具体的な方法については後述する。

また、本実施例のクレイドルＣＲＤは、名札型センサノードＴＲが外部シリアル入出力端子ＥＸＴＳＩＯを受け、ユニバーサル・シリアル・バス・データＵＳＢＤに変換して出力する機能を備えている。シリアル入出力とＵＳＢＤを変換するのが、ＵＳＢシリアルブリッジＵＳＢＢＲＧである。また、複数の名札型センサノードＴＲのシリアル出力を調停するためのスイッチＣＲＤＵＳＢＳＷが備えられており、これはクレイドルＣＲＤのコントローラＣＲＤＣＮＴにより制御される。

このＵＳＢのデータ転送機能は、名札型センサノードの内部の不揮発メモリに蓄えられたセンサデータや診断データを、一括して取り出すことを可能にする。つまり、無線通信を使ってデータを取り出さなくても、名札型センサノードＴＲをクレイドルで充電しているときに、バックグラウンドでデータを収集することができることを意味している。この場合、図１Ｂに示した基地局ＧＷが、本クレイドルＣＲＤに相当する。この場合、ＵＳＢポートＳＳＩＦを介してセンサネットサーバＳＳ機能を持ったパーソナルコンピュータＰＣなどに接続される。この場合のクレイドルＣＲＤを基地局ＧＷと呼ぶ場合がある点留意されたい。

＜据え置き型赤外線送信機（赤外線ビーコン）のハードウェア＞
図５に、据え置き型赤外線送信機の構成を示す。据え置き型赤外線送受信機は、定期的に固有の赤外線ＩＤを送信する機能を持ったハードウェアであり、この赤外線ＩＤを名札型センサノードＴＲが受信することにより、装着者が据え置き型赤外線送受信機の近傍にいたことを判別することに使われる。つまり、赤外線送受信機を決まった場所に設置することにより、装着者がいつそこにいたか知ることができる。以降、赤外線送受信機を赤外線ビーコンと呼ぶ。

赤外線ビーコンは、一つまたは複数の赤外線送信機ＢＣＮＩＲを持つ。図５に示す実施例では、ＢＣＮＩＲ１〜９の９個の赤外線送信機を搭載した例を示している。複数搭載するのは、角度を変えて設置してより広範囲に赤外線を送信するためである。また、方角別に異なった赤外線ＩＤを送信することも可能になる。ＢＣＮＩＲ１〜９は、赤外線送信機制御部ＢＣＮＣＮＴによって、送信の制御が行われる。

さて、赤外線ビーコンは、内蔵電池ＢＣＮＢＡＴＴで駆動されるが、長期間いろいろな場所に設置されるため、電池の残量を管理することが難しい。そこで、本実施例では、ＢＣＮＢＡＴＴの電池残量をＬＩＦＥＤＥＴにより検出し、これを赤外線で送信する仕組みを備えている。

赤外線ビーコンの固有のＩＤは、不揮発メモリＢＣＮＩＤに格納され、適宜ＢＣＮＩＲＤＴを介して読みだされて送信される。本実施例では、タイマ（ＢＣＮＴＭ）でスイッチＢＣＮＳＷが切り替えられ、ＩＤではなく電池残量を赤外線送信する機能を備えている。普段はＢＣＮＩＤに格納された固有の赤外線ＩＤが送信されるが、ＢＣＮＳＷが切り替えられると、ＩＤではなくビーコンの電池残量が送信されるのである。これを名札型センサノードが受信し、自身のセンサデータとともにセンサネットサーバＳＳに登録することで、システムで赤外線ビーコンの電池残量を検出可能にする。

＜赤外線の光学的ループバックによる自己診断＞
本実施例における名札型センサノードは、上述の通り複数の赤外線送受信機を持つ。この複数の赤外線送信回路及び受信回路の故障を検出するため、すべて赤外線送受信回路の送信回路と受信回路を個別にオン・オフ（ON/OFF）できる仕組み、すなわち自己診断機能を持つことが、本実施例の特徴である。

図６に、本実施例における名札型センサノードＴＲの赤外線送受信部ＴＲＩＲの一具体構成を示す。図３の説明において述べたとおり、名札型センサノードＴＲの赤外線送信は、すべての送信回路でＳＩＯＴｘＤ端子を、すべての受信回路でＳＩＯ1ＲｘＤ端子を共通して使用する。

前述のとおり、赤外線送受信機ＴＲＩＲ１〜４は、送信と受信の干渉を防ぐため、同一モジュールで送信と受信を同時に行うことができない。従って、すべての赤外線モジュールを同時に送信動作しながら、ループバックによる受信を行うことはできない。

そこで、本実施例では、自己診断時においては、送受信をモジュール毎に個別に切り替えることにより、送信した赤外線送信機とは別のモジュールの赤外線受信機で受信することを可能にした。例えば、図６のＴＲＩＲ１が送信を行い、ＴＲＩＲ２が受信を行う。

同図において、赤外線送受信機ＴＲＩＲ１〜４の個別のON/OFFを行う信号が、受信イネーブルＩＲＲＥ１、ＩＲＲＥ２、ＩＲＲＥ３、ＩＲＲＥ４、送信イネーブルＩＲＴＥ１、ＩＲＴＥ２、ＩＲＴＥ３、ＩＲＴＥ４である。これにより、それぞれ受信回路のスイッチＩＲＲＳＷ１、ＩＲＲＳＷ２、ＩＲＲＳＷ３、ＩＲＲＳＷ４及び送信回路のスイッチＩＲＴＳＷ１、ＩＲＴＳＷ２、ＩＲＴＳＷ３、ＩＲＴＳＷ４が制御され、送信回路と受信回路を個別に制御する。

診断の際の送信と受信の組み合わせの例を図８に示す。図８の（Ａ）は、送信と受信の全ての組み合わせを診断する例である。４組の赤外線送受信機ＴＲＩＲ１〜４を全ての組み合わせで診断する場合、１２回の診断が必要である。

しかし、故障を検出する場合、最低１回の受信と送信を確認できればよいので、より簡便には、図８の（Ｂ）のように最低１回の送受信を診断することも可能である。４組の赤外線送受信機ＴＲＩＲ１〜４を最低１回送受信させるために必要な回数は４回である。

続いて、図７Ａを使って、本実施例における赤外線送受信機ＴＲＩＲ１〜４の具体的構成と、その送受信の制御方法をより詳細に説明する。赤外線送受信機ＴＲＩＲ１の受信回路は、赤外線フォトダイオードＩＲＲＰＴと赤外線アンプＩＲＲＡＭＰによって構成される。図７Ａの構成では、赤外線フォトダイオードＩＲＲＰＴは、受信回路用電源ＩＲＩＲＶと、グラウンドＴＲＩＲＧＮＤとの間に抵抗ＩＲＲＲを介して接続される。赤外線フォトダイオードＩＲＲＰＴは、赤外線を受光するとその抵抗値が変化し、その変化を赤外線アンプＩＲＲＡＭＰによって増幅することで赤外線信号を受信する。

本実施例では、赤外線を受信すると赤外線ＩＲＲＡＭＰアンプの出力はローレベル出力、受信しないときにハイレベル出力、つまり、受信信号ＴＲＩＲ１ＲｘＤは負論理信号として受信される。他の赤外線送受信機ＴＲＩＲ２〜ＴＲＩＲ４によって受信された負論理の受信信号ＴＲＩＲ２ＲｘＤＮ〜ＴＲＩＲ４ＲｘＤＮは、論理和することによって一つの受信信号ＳＩＯ１ＲｘＤＮとして受信する。これらの信号は負論理であり、ＡＮＤ回路ＩＲＲＡＮＤによって論理和される。

赤外線送受信機ＴＲＩＲ１の送信回路は、赤外線発光ダイオードＩＲＴＬＥＤとそのドライバ回路ＩＲＴＤＲＶによって構成される。図７Ａの実施例では、赤外線発光ダイオードＩＲＴＬＥＤのカソードは、送信電源ＩＲＩＲＬＥＤＶに接続されている。赤外線発光ダイオードドライバＩＲＴＤＲＶにより赤外線発光ダイオードのカソードにローレベルがドライブされると、赤外線発光ダイオードＩＲＴＬＥＤが発光する。

前述のとおり、送信信号ＳＩＯ１ＴｘＤは、名札型センサノードに内蔵された全ての赤外線送受信機に共通の送信信号である。これを個別に有効・遮断を制御するためには、例えば赤外線送受信機ＴＲＩＲ１の送信イネーブル信号ＩＲＴＥ１と送信信号ＳＩＯ１ＴｘＤを、論理積回路ＩＲＡＮＤ１を使用して論理積する。

一般的に、赤外線の送信はパルス信号列を用い、非常に大きな電流が瞬間的に流れる。多くの場合、受信機の電源ＴＲＩＲＶと、送信機の電源ＴＲＩＲＬＥＤＶは別の電源ラインを用いる。

送信ドライバＩＲＴＤＲＶは、赤外線発光ダイオードＩＲＴＬＥＤを発光させているとき、受信無効信号ＩＲＲＳＵＰを生成する。この信号により、ＩＲＴＬＥＤ発行中は、ＩＲＲＡＭＰの動作が遮断され、受信動作は行われない。これは、赤外線発光時の大電流により、受信回路がノイズによって誤作動することを防止することが目的である。従って、本構成の赤外線送受信機は、自らが発光した赤外線データを、自らが受信することができない。

赤外線送受信機ＴＲＩＲ１に内蔵されたパワーダウン回路ＩＲＲＰＤＮは、ＴＲＩＲ１を低消費電力モードに移行させる端子である。パワーダウン信号ＩＲＰＤ１をハイレベルにすることにより、他の入力信号の状態にかかわらず赤外線送受信機ＴＲＩＲ１は送信も受信もしないモードに移行し、消費電力を低減させる。パワーダウン回路ＩＲＲＰＤＮは、パワーダウン信号ＩＲＰＤ１により、遮断信号ＩＲＰＤＳを生成し、受信アンプＩＲＲＡＭＰと送信ドライバＩＲＴＤＲＶの動作を遮断させる。

図６に示した実施例では、全ての赤外線送受信機に対して、送信回路と受信回路を個別にオン・オフ(ON/OFF)する仕組みを示したが、受信回路の遮断の目的で、パワーダウン信号を用いることもできる。なぜなら、本実施例は赤外線を送信した赤外線送受信機とは別の赤外線送受信機でそのデータを受信することを示しており、送受信に使用する赤外線送受信機は、パワーダウン信号により、受信を遮断できるからである。

図７Ａに示した赤外線送受信機の構成を用いた光学的フィードバックのより実際的な構成を図７Ｂに示す。赤外線送受信機の制御信号は負論理であり、負論理信号同士の論理和をＡＮＤで記載している。

本実施例では、受信側のイネーブル信号（ＩＲＲＥ）の代わりに、パワーダウン信号（ＩＲＰＤ１〜ＩＲＰＤ４）を使用した例を示している。パワーダウン信号は、アクティブにすると、送信も受信も行わなくなる機能を持つ。従って、受信を行いたいモジュールは、パワーダウン信号をネガティブにして動作状態にし、かつ送信イネーブルＩＲＴＥをネガティブにすることで、受信のみを行わせることができる。

さて、赤外線送受信機を光学的にループバックを行って診断するためには、名札型センサノードが送信したデータを、自らで受信する必要がある。赤外線送受信機が取り付けられた方向によっては、自らが送信したデータを直接受信することができない場合も考えられる。この場合は反射を利用するのが好適である。

クレイドルＣＲＤに装着した状態で反射により赤外線送受信機の光学的ループバックを行う例を図９Ａに示す。名札型センサノードＴＲを反射しやすい色または材質で作ることにより、近傍の筺体の反射により確実にループバックを行うことができる。

また、近傍に名札型センサノードＴＲが存在しない場合や、クレイドルＣＲＤの端のスロットに装着した場合は、近傍の壁などの物体からの反射を利用する。

尤も、筺体内での赤外線送受信機は、十分近距離であると言え、実際は筺体内での反射で多くの場合ループバックは構成される。

＜加速度センサ及び温度センサの校正＞
図４に示したとおり、本実施例では、クレイドルに三軸加速度センサＡＣＣと温度センサＴＨＭを備える。これは、クレイドルに装着された名札型センサノードの、三軸加速度センサと温度センサの値をクレイドルのものと比較し、故障を検出するとともに校正を行うことを可能にするものである。

図９Ｂに、名札型センサノードＴＲをクレイドルに装着した状態で加速度センサの校正を行う例を示す。クレイドルＣＲＤと名札型センサノードＴＲは固定されるため、双方に備えられた三軸加速度センサＡＣＣは同じ値となるはずである。そこで、両者のセンサ出力を比較することにより、故障の検出と校正を行う。

また、温度についても、近傍に配置される名札型センサノードＴＲとクレイドルＣＲＤは近いことが想定され、温度センサの校正も可能になる。

＜電池寿命の中継動作＞
図５で説明したとおり、本実施例における、据え置き型赤外線送信機（赤外線ビーコン）は、自身の固有のＩＤ（ＢＣＮＩＤ）のみならず、自らの電池残量を赤外線で送信する機能を持つ。この電池残量情報を受信した名札型センサノードＴＲは、その情報を内部の不揮発メモリＦＬＳＨに蓄え、その後センサネットサーバＳＳに格納する。

この動作のタイミングを、図１０と図１１を使って説明する。図１０は、名札型センサノードが無線通信を使ってデータを送受信する場合、図１１は、名札型センサノードが無線通信ではなく、クレイドルＣＲＤを使って充電の際に有線でデータを送信する場合の例である。

図１０において、赤外線ビーコンＢＣＮは、自身の固有のＩＤであるＢＣＮＩＤを間欠的に送信する。その間隔をＴＩＮＴＩＲとする。さらに、間隔ＴＩＮＴＢＴで、自身の電池残量（ＢＣＮＢＡＴ）を送信する。ＴＩＮＴＩＲとＴＩＮＴＢＴの大小関係は特に規定しないが、本実施例では、ＴＩＮＴＢＴの方が大きい例を示している。もちろん、送信間隔は一定であっても、一定でなくてもよい。無線通信名札型センサノードは、間隔ＴＩＮＴＩＤで間欠的に基地局と無線通信を行い、センサデータ（ＲＴＤＴ）と、電池残量情報を送信する。センサデータ（ＲＴＤＴ）を受け取った基地局ＧＷは、ＢＳＤＴとしてセンサネットサーバに送信し、データを格納する。

図１１は、名札型センサノードＴＲが、無線通信機能を持っていない場合などで、通常のデータ取得中に基地局ＧＷと通信を行わない場合のタイミングを示している。

赤外線ビーコンは、図１１の例と同様に間隔ＴＩＮＴＩＲ及びＴＩＮＴＢＴ
において赤外線ＩＤ（ＢＣＮＩＤ）と電池残量（ＢＣＮＢＡＴ）を送信する。これを受信した名札型センサノードＴＲは、内部の不揮発メモリにこの情報を記録する。

その後、タイミングＴＣＲＤにおいて、名札型センサノードＴＲがクレイドルＣＲＤに装着されると、無線または有線通信により、不揮発メモリに蓄えられたセンサデータと電池残量情報をＲＴＤＴとして基地局ＧＷに送信し、基地局ＧＷはこれをＢＳＤＴとしてセンサネットサーバＳＳに格納する。

名札型センサノードがクレイドルに装着された際には中央処理部ＣＰＵ）が、ＣＲＤＩＦからのＰＤＥＴＳ信号で、その装着を検出し、それを契機として、前述の赤外線送受信機及びセンサの自己診断（Ｐ１１０）を行うこともできる。

以上の動作により、赤外線ビーコンの電池残量情報をセンサネットサーバＳＳに収集することができる。

＜ハートビート＞
名札型センサノードＴＲが定期的にデータを送信するシステムでは、センサネットサーバＳＳに格納されたデータの有無の確認で、その端末が動作していることを確認できる。しかし、クレイドルＣＲＤに装着されて充電しているときは、データの取得が行われていないため、データを送信しない。

クレイドルＣＲＤに装着されているときに、名札型センサノードＴＲが間欠的にデータを送信し、その正常動作を確認するのがハートビートと呼ぶ機能である。同様に、クレイドルＣＲＤも定期的にデータを送信することで、その正常動作を確認することができる。送信したデータは、ハートビートとしてセンサネットサーバＳＳに格納される。診断サーバＤＳがセンサネットサーバＳＳに格納されたハートビート情報のタイムスタンプを確認することで、遠隔地でシステムの正常動作を確認することができる。

名札型センサノードＴＲとクレイドルＣＲＤのハートビート動作を図１２に示す。名札型センサノードＴＲは、クレイドルＣＲＤに装着すると、自身の不揮発メモリに蓄えられた未送信のセンサデータ等をクレイドルＣＲＤ、すなわち基地局ＧＷ経由でセンサネットサーバＳＳに格納する。このとき、前述の自己診断（Ｐ１１０）を行ってもよい。

センサデータの送信が終わると、名札型センサノードＴＲは基本的に人に装着されていないときはデータを収集する必要がないため、データを積極的に送信する必要がなくなる。しかし、ここで、正常動作を示すハートビート信号（ＲＴＨＢ）を送信することで、正常動作の履歴をセンサネットサーバＳＳに残すことができる。ハートビートを送信する間隔は、ＴＩＮＴＨＢＮで規定する。同様に、クレイドルＣＲＤも定期的ハートビート（ＢＳＨＢ）を送信することで、自身に正常動作を通知する。クレイドルＣＲＤのハートビートを送信する間隔は、ＴＩＮＴＨＢＢで規定する。

ＴＩＮＴＨＢＮ及びＴＩＮＨＢＢの間隔以上データがセンサネットサーバＳＳに送信されていな期間があった場合は、名札型センサノードＴＲまたはクレイドルＣＲＤに何らかの異常が生じたと判断する。

図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃのフローを用いて、名札型センサノードＴＲが通常動作から、クレイドルＣＲＤに装着されてハートビート送信をする動作を説明する。スペースの都合で図面を三枚に分割したが、全体で一つのフローを示している。

名札型センサノードＴＲは、電源を入れると、まず基地局ＧＷとのアソシエイト（Ｐ１1７）を行って通信路を開通し、システムと時刻を同期させる（Ｐ１１８）。時刻が正常に同期されないと、取得したデータは他者と比較することができない。時刻同期が終了すると、間欠動作でセンシングを実施する（ＴＰ）。間欠動作タイミングはＴＴＲ３で定義（Ｐ１０１）し、センサ値の取得（Ｐ１０２）と送信（１０３）を行う。無線通信機能をもたないシステムや、何らかの理由で無線通信ができなかった場合は、後からまとめてセンサネットサーバに送信するために取得したセンサデータを記憶部に格納（Ｐ１０４）しておく。

間欠動作の間、クレイドルＣＲＤに装着されたことを常に監視（Ｐ１０５）し、クレイドルＣＲＤに装着されていない限り通常の間欠動作を継続する。

名札型センサノードＴＲはクレイドルＣＲＤに装着されると、通常のセンシングは休止し、送信できずに記憶部に蓄積されたデータを纏めて基地局ＧＷを経由してセンサネットサーバＳＳに送信する動作に移行する。

纏め送り（ＴＣ）ではセンシングは行っていないので、送信間隔（ＴＴＲ４）は通常動作時の送信間隔（ＴＴＲ３）と比較して短くてよい。記憶部から読みだしたデータを送信し（Ｐ１０７、Ｐ１０８）、全て終了するまで繰り返し送信する（Ｐ１０９）。

全てのデータを送信し終わったら、自己診断（Ｐ１１０）を実施し、その結果を送信する（Ｐ１１１）。本フロー例では、自己診断を纏め送りの後に実施しているが、もちろん纏め送りの前に自己診断を実施しても何ら差し支えない。

その後、送信間隔ＴＴＲ５でハートビートを送信する動作に移行し（Ｐ１１２、Ｐ１１３）、クレイドルからはずされるまで継続する（Ｐ１１４）。クレイドルから外されたら、通常の間欠動作センシングの動作に復帰する。

＜システム診断結果の表示例＞
図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃを使って、管理システムＡＭで表示される診断結果の例を説明する。

図１４Ａに、赤外線ビーコンの管理画面の例を示す。赤外線ビーコンの全てのＩＤを一覧表示するとともに、異常があると判断されるものは太字でハイライトされ、状態の列にマークが表示される。赤外線ビーコンについて、異常を判断するための情報は、電池残量情報と、最終通信日時である。電池残量情報は、名札型センサノードＴＲによって中継されてセンサネットサーバＳＳに格納される電池残量情報をもとに判断される。最終通信日時からは、長期間どの名札型センサノードＴＲにもＩＤが受信されていない場合、停止が疑われるため、異常と判断される。本例では、ＩＤ６９−０３、ＩＤ６９−１３、ＩＤ６９−１４が電池残量の異常、ＩＤ６９−０２とＩＤ６９−１１が最終通信日時で異常を示している。

図１４Ｂは、クレイドルＣＲＤの管理画面の例である。クレイドルＣＲＤの全てのＩＤを一覧表示するとともに、異常があると判断されるものは太字でハイライトされ、状態の列にマークが表示される。クレイドルＣＲＤについて異常を判断するための情報は、その日受信されたデータサイズ、装着された名札型センサノードＴＲから送られた診断情報と、最終通信日時である。本例では、ＩＤ０００００２が、その日受信したデータが０バイトとして、ＩＤ０００００３が名札型センサノードＴＲからの診断情報が異常としてハイライトされている。行をクリックすると、そのＩＤのクレイドルＣＲＤの詳細情報が表示される。本例では、クレイドルＣＲＤの１０スロットに装着された名札型センサノードＴＲのうち、３つの端末の自己診断でＮＧが出たことを示している。

図１４Ｃは、名札型センサノードＴＲの管理画面の例である。名札型センサノードＴＲの全てのＩＤを一覧表示するとともに、異常があると判断されるものは太字でハイライトされ、状態の列にマークが表示される。データの列の「×」は、取得されたデータが連続せず、欠けがあることを示している。また、赤外線、加速度、音声、照度、温度の各センサは、自己診断結果の良否を示している。本例では、ＩＤ１Ｅ０６−８６０２とＩＤ１Ｅ０６−８６０５、ＩＤ１Ｅ０６−８６１２に、センサの自己診断結果に異常があり、ＩＤ１Ｅ０６−８６０８とＩＤ１Ｅ０６−８６１２にデータの連続性に異常があることを示している。

行をクリックすると、そのＩＤの名札型センサノードの詳細情報が表示される。本例では、ＩＤ１Ｅ０６−８６０８の名札型センサノードの、３月２０日の１２：００と１８：００の間に、データの欠けがあったことが表示されている。

以上詳述したように、本発明によれば、センサと赤外線送受信機を備えた複数の端末からデータを収集するビジネス顕微鏡システムにおいて、送信回路と受信回路との相互干渉を最低限にしながら、赤外線送受信回路の光学的ループバックによる自己診断を可能にする。また、大規模データ収集システムの異常を自律的に検出して速やかに可視化することで、システムで取得・解析されるデータの信頼性を向上させる。

本発明は、人物間の対面コミュニケーションデータを取得し、組織の状態を可視化・診断するビジネス顕微鏡システム、特にこのようなシステムにおいてセンサからのデータの収集を行うデータ収集システムとして有用である。

ＴＲ…名札型センサノード
ＧＷ…基地局
ＳＳ…センサネットサーバ
ＴＳ…ＮＴＰサーバ
ＡＳ…アプリケーションサーバ
ＤＳ…診断サーバ
ＡＭ…管理システム
ＣＳ…クライアント
ＡＢ、ＴＲＩＲ…赤外線送受信部
ＬＥＤ…ＬＥＤランプ
ＡＣＣ…加速度センサ
ＴＨＭ…温度センサ
ＳＰ…スピーカ
ＣＲＤ…クレイドル
ＣＲＤＩＦ…クレイドルインタフェース
ＣＰＵ…中央処理部
ＭＰＵ…マイクロコンピュータ
ＳＩＯ…シリアルインタフェース
ＰＩＯ…汎用入力ポート
ＢＴＮ…ボタン
ＢＣＮＩＲ…赤外線送信機
ＢＣＮＣＮＴ…赤外線送信機制御部
ＩＲＴＳＷ…送信回路のスイッチ
ＩＲＲＳＷ…受信回路のスイッチ
ＩＲＴＥ…送信イネーブル信号
ＩＲＲＥ…受信イネーブル信号
ＩＲＰＤ…パワーダウン信号
ＳＤＧ…自己診断部。

Claims (10)

1. センサを備えた複数の端末と、前記端末からデータを収集するサーバを備えたセンサデータ収集システムであって、
   前記端末は、赤外線送受信機と、故障を検出する自己診断部とを備え、
   前記赤外線送受信機は、複数の赤外線送信機と、複数の赤外線受信機を含み、
   前記サーバには、前記端末から収集されたデータを格納するセンサネットサーバと、前記センサネットサーバに格納されたデータから、組織ダイナミックスを解析するアプリケーションサーバと、システム中の異常を通知する診断サーバを含み、
   前記自己診断部は、
   前記赤外線送信機と前記赤外線受信機各々を選択的にオン・オフし、
   前記赤外線送受信機が送受信したデータに基づき、前記赤外線送受信機の自己診断を実行して診断結果を出力し、
   前記診断サーバは、
   前記端末から受信した前記診断結果と、
   前記センサネットサーバに格納された前記データの完全性を診断した診断結果に基づき、前記システム中の異常を検出する、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
2. 請求項１記載のセンサデータ収集システムであって、
   前記端末が装着され、前記端末を充電する充電器を更に備え、
   前記端末の前記自己診断部は、前記端末が前記充電器に装着されたことをきっかけに前記自己診断を開始する、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
3. 請求項１記載のセンサデータ収集システムであって、
   前記端末が装着され、前記端末を充電する充電器を更に備え、
   前記充電器は、前記端末が前記充電器に装着されている場合、前記端末に蓄積された前記センサのデータを受信し、前記サーバに送信するインタフェースを備える、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
4. 請求項１記載のセンサデータ収集システムであって、
   前記端末が装着され、前記端末を充電する充電器を更に備え、
   前記端末と前記充電器はそれぞれ加速度センサを備え、
   前記端末が前記充電器に装着されて充電を行っている際の、前記端末の前記加速度センサのデータと、前記充電器の前記加速度センサのデータを比較することで、前記端末の前記加速度センサの校正を行う、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
5. 請求項１記載のセンサデータ収集システムであって、
   据え置き型赤外線送信機を更に備え、
   前記端末は前記据え置き型赤外線送信機と赤外線通信を行うことで自身の位置を検出する、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
6. 請求項５記載のセンサデータ収集システムであって、
   前記据え置き型赤外線送信機は、電池残量を検出するための検出回路を備え、前記検出回路が検出した前記電池残量の情報を赤外線通信により送信し、
   前記端末は、前記据え置き型赤外線送信機と赤外線通信を行うことで、前記据え置き型赤外線送信機の電池残量情報を受信して、前記サーバに送信し、
   前記サーバは、前記電池残量情報に基づき、前記据え置き型赤外線送信機の電池交換時期を検出する、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
7. 請求項１記載のセンサデータ収集システムであって、
   前記端末は、無線送信部を更に備え、
   前記端末は、前記無線送信部を介して前記データを前記サーバに送信する、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
8. 請求項６記載のセンサデータ収集システムであって、
   前記端末は、無線送信部を更に備え、
   前記無線送信部を介して前記電池残量情報を前記サーバに送信する、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
9. 請求項１記載のセンサデータ収集システムであって、
   前記端末が装着され、前記端末を充電する充電器を更に備え、
   前記端末と前記充電器はそれぞれ温度センサを備え、
   前記端末が前記充電器に装着されて充電を行っている際の、前記端末の前記温度センサのデータと、前記充電器の前記温度センサのデータを比較することで、前記端末の前記温度センサの校正を行う、
   ことを特徴とするセンサデータ収集システム。
10. 請求項１記載のセンサデータ収集システムであって、
    前記端末は定期的に前記データを前記サーバに送信し、
    前記診断サーバは、受信した前記データの数で前記データの完全性を診断する、
    ことを特徴とするセンサデータ収集システム。

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