JP7355721B2 - 看視システム、被看視者端末、及び看視方法 - Google Patents
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Description
特許文献1の脈拍送受信装置では、腕時計様のウエアラブルの携帯端末である送信装置から患者の生体情報を受信装置に送信し、これを介し医療機関や介護者に生体情報を送信する。また、異常を検知した場合は、受信装置に警報信号を自動的に発信する。さらに、患者が自ら異常を感じた場合には、専用に設けられた警報スイッチを操作することで、異常事態を報知することができる。
<看視システム1>
図1は、本実施形態の看視システム1全体を示す模式図である。看視システム1は、ネットワークであるインターネット2を介して接続される被看視者S(図示略)の被看視者端末6と、看視者W(図示略)の看視者端末4とを備える。
看視サーバ3は、中継器5と携帯電話回線21、インターネット2を介して被看視者端末6に接続されている。また、この看視サーバ3と看視者端末4とはインターネット2を介して接続されている。また、被看視者Sを介護する介護者Cの介護者端末45もインターネット2、携帯電話回線21を介して看視サーバ3と接続されている。
インターネット2は、周知の広域ネットワークであり、看視サーバ3、看視者端末4、介護者端末45、中継器5を相互に通信可能に接続している。なお中継器5や介護者端末45は3G規格の携帯電話の電話回線21を利用して、インターネット2に接続している。また、本発明においては、実施形態に例示された接続の手段である広域ネットワークは限定されず、4G・5G回線や、有線の電話回線や、衛星回線を介したり、あるいは直接専用回線で通信したりするものを排除するものではない。
被看視者端末6は、被看視者Sの身体に装着して、センサ67により当該被看視者Sの生体情報VDを収集するとともに、この生体情報VDのデータを無線で発信する。
次に、図3を参照して、被看視者端末6の本体部60aの内部構造について説明する。
<制御部66>
制御部66は、一つの集積回路にCPU・ROM・RAM・記憶媒体など必要な要素を搭載してコンピュータシステムとしてまとめた組み込み用のマイクロプロセッサMCU(Micro Controller Unit)から構成されている。
<脈拍センサ67a>
脈拍センサ67a(図2参照)は、皮膚を緑色の波長のLEDにより照射し、その反射光をPD(Photo Diode)により検出し、動脈中のヘモグロビンによる光線の吸収の差から、血流量を検出し、脈拍数を測定する脈拍計として機能する。
さらに、異なる波長のLEDを用いて、HbとHbO2の波長ごとの光線の吸収の差から、経皮的動脈血酸素飽和度(Sp02)を推定するパルスオキシメータとして機能させることもできる。
<温度センサ67b>
温度センサ67bは、皮膚に接触させることで、体表温度を計測する。発熱や低体温を検出するほか、急な温度低下から装着を外したことを検出することもできる。
加速度センサ67cは、体動を検出することで、歩行を検知し、歩数計として機能させるほか、歩幅や体重を入力しておけば、運動量や消費熱量を推定する運動量計として機能させることもできる。また、上述のように脈拍の体動によるノイズ除去をすることができる。さらに、急な加速度から転倒や衝撃を検知して事故の発生を推定する手がかりとなる。また、長時間加速度を検出しない場合には、睡眠や動けない場合が推定でき、さらに長時間まったく加速度を検出しないような場合は、装着を外して放置されたことも推定できる。
接触センサ67dは、例えば一対の電極を肌に触れるようにして微弱電流を流して、電流の大きさや抵抗値から、接触しているか否かを判別する。なお、電流値に限定されず、静電容量、物理的な接触センサなどから接触を検出するような構成でもよい。
紫外線センサ67eは、被看視者Sが明るい環境にいるかどうかが検出される。
<GPS受信機67f>
いわゆるセンサではないが、ここでは事実上被看視者Sの位置情報を得るセンサとして機能している。GPS受信機67fは、周知の構成のGPS受信機であり、衛星から受けた電波により位置を特定する。特定された位置情報は、中継器5を介して看視サーバ3に送信される。連続して受信すれば、被看視者Sが移動した場合にその位置を特定することができる。
以上例示した各種センサは、単独でセンシングするだけでなく、複数のセンサを組み合わせることで、より正確に被看視者Sの状態を把握することができる。例えば、脈拍センサ67aにより脈拍が検知できない場合、温度センサ67bにより、体表温度に急激な温度低下があれば、被看視者Sが被看視者端末6の装着を外したと推定でき、逆に体表温度が低下しない場合は、脈拍に何らかの問題を生じていることが判断できる。また、加速度センサ67cのデータや、接触センサ67dのデータを組み合わせて参照することで、より正確な情報を収集することが可能になる。また、GPS受信機67fやBluetooth LE(登録商標)によるbeaconの検出による位置判断手段で移動中に加速度センサ67cに大きな加速度が生じ、その後動きが停止し脈拍が上昇したような場合は事故が疑われる。これに限らず種々の組み合わせで、単独のセンサでは知りえない被看視者Sの状態を知ることができる。
機能操作部であるファンクションボタン61は、物理的な押ボタンスイッチである。ファンクションボタン61には、指で押す位置に突起部61aが設けられ、指先で判別できる。一方、セットボタン62にはそのような突起部は設けられておらず、そのため、ファンクションボタン61とセットボタン62は、暗闇でも指先で容易に区別することができる。なお、突起部61aは、名称や形状にこだわらず、指先で区別ができれば、複数の突起や、凹部、ざらざらした感触などでもよい。
電源が入っていない場合には、ファンクションボタン61は押下しても反応しない。
設定操作部であるセットボタン62は、物理的な押ボタンスイッチである。その機能は、作用の記載で詳述する。
表示画面65は、液晶パネルにより各種の表示を行う。その表示は、作用の記載で詳述する。
状態表示LED60fは警告ランプとして機能し、その点滅により、緊急モードであることを、被看視者S自身に報知する。このため被看視者Sは、緊急通報が間違いなく発せられたことを容易に確認することができる。また、被看視者Sの異常を、本人が発声できないような場合に、状態表示LED60fを点滅させることで周囲の介護者等に伝達することもできる。
<スピーカ60e>
スピーカ60eは、警告音発声手段として緊急モードであることを、被看視者Sに音声で報知する。このため被看視者Sは、緊急通報が間違いなく発せられたことを容易に確認することができる。また、被看視者Sの異常を、本人が発声できないような場合に、スピーカ60eによるアラーム音で周囲の介護者等に伝達することもできる。
マイクロフォン60dは、たとえば緊急モードとなった場合には、看視者Wが看視者端末4からインターネット2を介してスピーカ60eから被看視者Sに問いかけができるようにすることもできる。この呼びかけに応じるように被看視者Sが看視者端末4の音声入力装置を介してマイクロフォン60dから音声入力を行い、これに応じるようにすることで、被看視者Sの安否が確認できる。
バイブレータ63は、振動発生手段として振動を発生する周知の装置で、セットボタン62の長押しによる電源投入の確認に用いられる。また、緊急モードであることを、被看視者Sに振動で報知する。このため被看視者Sは、緊急通報が間違いなく発せられたことを容易に確認することができる。
無線発信部68は、無線(ここではBluetooth LE(登録商標)規格による近距離通信)により生体情報VD(例えば脈拍数と体表温度)を、被看視者ID、時刻情報とともに、テキストデータとして中継器5に向けて発信する。Bluetooth LE(登録商標)は、微弱電力による低消費電力の通信モードであるので、被看視者端末6の消費電力を抑制し、充電なしで長時間の連続使用を達成する。
実施形態では、データは32日分保存し、時期を経過したデータは新たなデータが上書きされて消去される。通信環境の問題などで送信ができなかったデータは、未送信のマークをし、次回送信できるタイミングで遡って送信する。そのため、2分ごとの送信ができなかった場合でも、看視サーバ3では、32日を経過しなければ、連続したデータが揃うようになっている。
電源部69は、Li-ion2次電池(蓄電池)69aと、電圧を調整して制御部66に供給する電源IC69bと、電源の入り切りを行う電源スイッチ69c、充電時の入力を制御する充電IC69dを備えている。電源部69は、被看視者端末6側の充電端子60cと、クレードル70側の電源電極70cとにより、クレードル70と電気的に接続される。
図4(a)は、被看視者端末6のクレードル70を正面側から見た斜視図であり、図4(b)は、被看視者端末6のクレードル70を背面側から見た斜視図である。
中継器5は、被看視者端末6からBluetooth Low Energy(登録商標)の規格に沿って発信された生体情報VD、緊急通報EWなどの無線を受信するとともに、受信した生体情報VD、緊急通報EWなどを、無線で3G規格のセルラーフォンの電話回線21によりインターネット2を介して看視サーバ3に送信する。
図6(a)~(c)を参照して、本体部50の外観を説明する。図6(a)の正面図に示すように、本体部50の正面の右側には、電池状態を点滅で表示する電池状態表示LED50aが設けられる。また、その下には、通信状態を色彩で示す一対の通信状態表示LED50bが設けられ、通信状態が良いときには青色のLEDが発光し、通信状態が悪化すると赤色のLEDが発光する。
次に、図6(d)~(e)を参照して、クレードル55の外観を説明する。図6(d)の正面側斜視図に示すように、クレードル55の上方に本体部50が収容可能な凹部55aが形成され、この凹部55aに収容可能に構成されている。この凹部55aの内部には、収納された本体部50の電源電極50gに対応する位置に、電源電極55cが配設され、電源電極50gと電源電極55cは、電気的に接続される。図6(d)、(e)に示すように、クレードル55の正面側は本体部50の上部が高くなるように傾斜している。図6(e)の背面側斜視図に示すように、背面側の下端近傍には、充電用のUSBジャック55bが設けられ、ここに図7に示すようにUSBケーブル55d(図7参照)が接続され、他端のUSBプラグをACアダプター55eやPCのUSBジャック55fから充電のために給電される。
<中継器5の内部構成>
図9は、中継器5の内部構成を示すブロック図である。以下、中継器5の内部構成を図9を参照して説明する。図9に示すように、中継器5の本体部50の内部には、制御部51、被看視者端末6からの無線を受信する受信部52、看視者端末4に無線を送信する送信部53、充電が可能な電源部54を備える。
クレードル55の内部は、図示を省略したが、電源電極55cとUSBジャック55bとが内部で電気的に接続されており、USBケーブル55dから給電された電力を本体部50の電源電極50gから充電する。
看視者端末4は、インターネット2に接続可能な周知のコンピュータシステムとして構成される。看視者端末4は、被看視者端末6から送信された生体情報VDを看視サーバ3を介して受信し、生体情報VDに基づいて、被看視者Sの状態を看視者Wが看視するための端末である。看視者端末4は、CPU、ROM、RAM、インターフェイス、HDDなどを備え、OSやインタ-ネット閲覧ソフトウエアがインストールされたインターネットのクライアント端末として機能する周知のコンピュータとして構成される本体41を備える。また、液晶ディスプレーからなる表示部42、キーボード及びマウスを備えた入力部43を備える。
看視サーバ3はクラウドコンピュータシステムであり、被看視者端末6及び看視者端末4をそれぞれクライアントとするサーバ-クライアントシステムのサーバコンピュータとして機能する。
介護者端末45は、基本的に看視者端末4と同様に、看視サーバ3のクライアントコンピュータとして機能し、例えばアップル株式会社のiPhone(登録商標)のようなスマートフォンが好適に使用できる。表示などは、画面サイズに合わせて適正化される。介護者端末45は、看視サーバ3のURLにインターネットを介してアクセスすることで、介護者C自身が看視している被看視者Sの生体情報VDや、異常表示や緊急通報EWを受け取ることができる。また、アプリケーションソフトをインストールすることで、介護者C自身が看視している被看視者Sの生体情報VDや、異常表示や緊急通報EWを受け取ることができるようにしてもよい。もちろん、介護者Cのみならず、かかりつけの医師などが携帯して利用してもよい。
本実施形態の看視システム1の作用について説明する。
<中継器5の準備>
予め、中継器5は、携帯電話回線21、インターネット2を介して看視サーバ3にアクセス可能に接続しておく。
看視者端末4も、看視サーバ3のURLにインターネットを介してアクセスすることで、介護者C自身が看視している被看視者Sの生体情報VDや、異常表示や緊急通報EWを受け取ることができる。また、所定のソフトウエアをインストールし、インターネット2を介して看視サーバ3にアクセス可能に接続するようにしてもよい。
まず、看視システム1を開始するには、予め被看視者端末6を、クレードル55により、中継器5をクレードル70により充電しておく。
一方、中継器5は、基本的にクレードル55にセットしたまま使用する。中継器5は大電力で生体情報VDなどを継続して送信するため、消費電力が大きいので、数時間しか連続使用ができないからである。
次に、それぞれ充電が完了したら、被看視者端末6と中継器5の電源を入れる。被看視者端末6は、バイブレータ63が振動するまでセットボタン62を3秒以上長押しをすれば、「WakeUp」の文字が表示され、電源が投入される。電源を入れたら、被看視者端末6の本体部60aを手首の甲側にしてベルト部60bを締めて固定する。このまま、被看視者端末6は被看視者Sに装着したままにする。
ファンクションボタン61を通常押しをすると「セッテイ」が表示される設定画面(不図示)が表示される。さらに10秒以内にセットボタン62を通常押しすれば、「パワーオフ」が表示されるパワーオフ画面65j(不図示)が表示される。さらに10秒以内に再びセットボタン62を通常押しすると「OFF」が表示されるパワーオフ選択画面65k(不図示)が表示され、続いて「Good bye」が表示されて画面が消去され、電源が落ちる。
なお、電源が切断された状態では、ファンクションボタン61を通常押し若しくは長押ししても、緊急モードには移行せず、反応はない。したがって、通常の使用では、充電時であっても電源を切断する必要はない。
図10は、セットボタン62による操作の基本的なフローチャートを示す。図11は、被看視者端末6の表示画面65の基本的な画面遷移を示す模式図である。
このようにして、図11に示すような画面の表示が遷移する。
被看視者Sが異常を自覚した場合には、緊急通報EWを行う。
図13は、電源が入った状態における被看視者端末6の緊急通報EW時のフローチャートを示す。
なお、緊急モードの場合も、3分を経過すると電量消費を抑制するため、画面はスリープ画面65bに遷移する。
被看視者Sの状態が正常に戻るなど、緊急モードを解除したい場合は、「SOS表示画面」でも、「スリープ画面65b」でも、ファンクションボタン61を長押しすれば、「SOS OFF」を表示する「SOS解除表示画面」に遷移し、緊急モードを示すフラグがオフになり緊急モードは解除され、スリープ画面65bに戻る。
看視サーバ3は、被看視者端末6から送信された生体情報VDを受信した場合、異常判定をして、異常と判定した場合には看視者端末4に通報する。
なお、異常判断はすべて看視サーバ3で行い、被看視者端末6では何ら判断は行わないため、被看視者端末では単純にデータを送信するだけである。よって、被看視者端末6での処理は極めて簡易な処理とすることができ、消費電力も小さなものに抑制することができる。
本実施形態の看視システム1は、上記のような構成を備え、上記のような作用を奏するため、以下のような効果を奏する。
本実施形態では、被看視者端末6は、機能的には、基本的に生体情報VDと緊急通報EWのみを、そのまま消費電力の小さい微弱な電力で中継器5に送るだけである。そのため、大量のデータを保管したり、CPUでの複雑な異常判断の処理をしたり、大電力で携帯電話回線に送信したり、ポーリングを繰り返す必要もない。そのため、被看視者端末6の構造が非常に簡易で消費電力の少ない構成となっている。
また、被看視者Sの付近にいる介護者Cなども、被看視者Sが大声で発声できない状態になった場合でも、画面表示のほか、バイブレータ63による振動、状態表示LED60fによる発光、スピーカ60eによる発声などにより、被看視者Sが緊急事態であることに気が付くことができる。
(6)また、ファンクションボタン61には、指先でわかる突起が形成されており、夜間の布団の中の暗闇でも、手の感触のみで操作することができる。なお、セットボタン62にはこのような突起がないため、容易に区別することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように実施してもよい。
○生体情報VDは、脈拍を例に説明したが、その目的により、血圧や動脈血酸素飽和度を常時測定するようなものでもよい。センサ67の構成も、例示したセンサ以外に、その目的により呼吸数、心電、脳波、血糖値などを検出するものなど、実施形態に限定されるものではない。
○充電には、クレードル70を例示したが、直接USB電源ケーブルを差し込むものや、非接触で充電するようなものでも、充電状態が検知できればよい。
○ネットワークは、インターネット2を例示したが、や、電話回線、衛星回線、専用回線、その他の広域ネットワークなど通信が可能であれば限定されない。
○さらに、ファンクションボタン61やセットボタン62を同時に押した場合のみに緊急通報が可能とする構成も、誤操作を抑制するためには、効果的である。
○本実施形態は、当業者であれば、特許請求の範囲に記載を逸脱しない範囲で、その構成を付加し、削除し又は変更して本発明が実施できることは言うまでもない。
また、以下に本実施形態に開示された他の技術的思想を記載する。
・被看視者端末が緊急モードとなった場合に、警告音を発する警告音発声手段、当該被看視者に感知できる振動を発する振動発生手段、点灯する画面表示とは異なる警告ランプのいずれかを備えたことを特徴とする看視システム。
S…被看視者
C…介護者
VD…生体情報
EW…緊急通報
1…看視システム
2…インターネット
21…電話回線
3…看視サーバ
4…看視者端末
5…中継器
45…介護者端末
6…被看視者端末
60a…本体部
60b…ベルト部
60c…充電端子
60d…マイクロフォン
60e…スピーカ
60f…状態表示LED
61…ファンクションボタン(機能操作部)
62…セットボタン(設定操作部)
63…バイブレータ
65…表示画面(表示部)
65b…スリープ画面(待ち受け画面)
65c…時刻表示画面
65d…脈拍数表示画面
65e…体表温度表示画面
65f…歩数表示画面
65g…電池残量表示画面
65h…緊急通報画面
65i…セットアップ表示画面
65j…パワーオフ表示画面
65k…パワーオフ選択画面
66…制御部
67…センサ
67a…脈拍センサ(パルスオキシメータ・血圧センサ)
67b…温度センサ
67c…加速度センサ
67d…接触センサ
67e…紫外線センサ
67f…GPS受信機
68…無線発信部(Bluetooth LE)
69…電源部
70…クレードル(充電器)
Claims (9)
- 被看視者の身体に装着して、センサにより当該被看視者の生体情報を収集するとともに、この生体情報のデータを無線で発信する被看視者端末と、
当該被看視者端末から送信された生体情報のデータを受信し、当該生体情報のデータに基づいて、前記被看視者の状態を看視する看視者端末と
を備えた看視システムにおいて、
前記被看視者端末は、機能操作部と、設定操作部と、表示部と、制御部とを備え、
前記機能操作部は、操作することで電源の切断を可能な状態とし、
前記設定操作部は、操作することで電源の入力、時刻表示および生体情報表示を含む表示の切り替えを可能とし、
前記表示部は、
電源を投入したときに表示される初期画面と、
被看視者の生体情報に応じた表示をする生体情報画面と、
前記看視者端末に緊急通報をしている状態を示す緊急通報画面と、
を表示可能であり、
前記制御部は、前記被看視者端末の状態にかかわらず、前記機能操作部を特定の操作をすることで、他の処理に割り込んで前記緊急通報画面を表示するとともに、前記看視者端末に対して緊急通報を発信する緊急モードとなる
ことを特徴とする看視システム。 - 前記被看視者端末の機能操作部は、設定された時間未満の通常押しと、設定された時間以上の長押しをした場合に、異なる入力が可能な押ボタンを備え、
前記特定の操作は、当該押ボタンを長押しすることで割込み処理が行われ、緊急モードとなることを特徴とする請求項1に記載の看視システム。 - 前記押ボタンは、突起部若しくは凹部を有し、前記設定操作部と被看視者の指先で識別可能に構成されていることを特徴とする請求項2に記載の看視システム。
- 前記看視システムは、前記看視者端末とクライアント-サーバシステムを構築するサーバである看視サーバをネットワーク上に備え、
前記看視サーバは、前記被看視者端末からの生体情報及び前記緊急通報を受信するとともに、これらのデータに基づいて、前記看視者端末の表示部に前記生体情報及び前記緊急通報を表示させることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の看視システム。 - 前記看視サーバは、前記被看視者端末により当該被看視者から収集した生体情報を一定の基準値と比較して、異常か否かを判断する異常判断手段を備え、
当該異常判断手段が異常と判断した場合に、
自動的に前記看視者端末の表示部に異常判断がなされた被看視者と関連付けた警告を表示すること
を特徴とする請求項4に記載の看視システム。 - 前記看視システムは、
前記被看視者端末から送信された生体情報のデータを受信して、これをネットワークを介して、前記看視者端末に送信する中継器を備え、
前記被看視者端末は、当該中継器を介して前記看視者端末に生体情報を発信することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の看視システム。 - 前記被看視者端末が緊急モードとなった場合に、警告音を発する警告音発声手段、当該被看視者に感知できる振動を発する振動発生手段、点灯する画面表示とは異なる警告ランプのいずれかを備えたことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の看視システム。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の看視システムに用いる被看視者端末。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の看視システムを用いた看視方法。
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