JPWO2018230256A1 - テレメトリシステム - Google Patents

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Abstract

テレメトリシステム(1)は、無線通信を介して通信可能に接続される制御装置(11)、測定装置(12)、処理装置(13)を備える。制御装置(11)は、測定対象を特定可能な測定対象情報を取得する入力部(111)と、測定対象情報を送信する第1無線通信部(115)とを有する。測定装置(12)は、測定対象に取り付けられ、測定対象から測定データを取得する生体センサ(121)と、第1無線通信部(115)から送信された測定対象情報を受信するとともに、該測定対象情報と測定データとを対応付けて送信する第2無線通信部(125)とを有する。処理装置(13)は、第2無線通信部(125)から送信された測定対象情報、測定データを受信する第3無線通信部(135)と、測定対象情報に対応付けて測定データを処理する制御部(133)とを有する。

Description

本発明は、テレメトリシステム(遠隔測定システム)に関する。
従来から、測定対象から離れた場所で測定データを取得する(或は測定データを取得して監視する)技術としてテレメトリシステム(遠隔測定システム)が用いられている。テレメトリシステムの一例(適用例)として、例えば病院では、入院中の患者にセンサを装着し、取得(測定)した心電図・脈拍・血圧・体温・パルスオキシメータなどのデータを医師・看護師が待機する場所まで送る無線テレメトリ方式の生体情報モニタが用いられている。
また、例えば特許文献1には、セキュア無線リンクを介して生理的状態センサから生理的状態メータへ測定データを送信する生理的状態監視システムが開示されている。より具体的には、この生理的状態監視システムは、ユーザの生理的状態を測定するとともに、秘密鍵に基づいてセキュア無線リンクを使用して、測定した生理的状態データを送信する生理的状態センサと、秘密鍵に基づいてセキュア無線リンクを介して生理的状態データを受信し、受信した生理的状態データを表示する生理的状態メータとを備えている。
この生理的状態監視システムでは、生理的状態センサおよび生理的状態メータが、互いに近接しているとき、命令に応答して秘密鍵が生成され、セキュア無線リンクを使用して送信されこと(すなわち秘密鍵を交換すること)によって、生理的状態メータと生理的状態センサとがペアリングされる。
特開2015−510291号公報
上述したように、特許文献1に記載の生理的状態監視システムでは、生理的状態センサと生理的状態メータとが1対1でペアリングされるため、生理的状態センサと同じ数の生理的状態メータが必要になる。すなわち、1人のユーザに複数の生理的状態センサを取り付けたい場合や、複数のユーザそれぞれに生理的状態センサを取り付けたい場合には、用いる生理的状態センサの数と同じ数の生理的状態メータが必要になる。また、この生理的状態監視システムでは、測定前に、それぞれ対となる生理的状態センサと生理的状態メータとをペアリングする必要もある。
さらに、複数の生理的状態センサから送信された測定データを、ペアリングされた複数の生理的状態メータで受信した場合に、各生理的状態メータで受信した測定データを統合するために煩雑な処理を要するおそれもある。そのため、システムの拡張性が非常に低いという問題がある。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、使い勝手を悪化させることなくシステムを容易に拡張することが可能なテレメトリシステム(遠隔測定システム)を提供することを目的とする。
本発明に係るテレメトリシステムは、測定対象を特定可能な測定対象情報を取得する測定対象情報取得部と、測定対象情報取得部により取得された測定対象情報を送信する第1通信部とを有する制御装置と、測定対象に取り付けられ、測定対象から測定データを取得する測定部と、第1通信部から送信された前記測定対象情報を受信するとともに、該測定対象情報と測定データとを対応付けて送信する第2通信部とを有する測定装置と、第2通信部から送信された測定対象情報、測定データを受信する第3通信部と、測定対象情報に対応付けて測定データを処理する制御部とを有する処理装置と、を備えることを特徴とする。
本発明に係るテレメトリシステムによれば、制御装置により、測定対象を特定可能な測定対象情報が取得され、該測定対象情報が送信される。一方、測定装置によって測定対象情報が受信されるとともに、該測定対象情報と取得された測定データとが対応付けられて送信される。そして、処理装置において測定対象情報、測定データが受信され、該測定対象情報に対応付けて測定データが処理される。ここで、測定データは測定対象情報と対応付けられて送信されるため、処理装置では、測定データの測定対象を認識(区別)することができる。よって、例えば、各装置間のペアリングが不要となる(すなわち、各装置の組み合わせに制限がなくなる)。また、測定装置や制御装置の数(台数)が増えたとしても容易に対応することができ、拡張性に優れる。さらに、測定対象情報がセットされた後は、制御装置が測定装置の通信可能範囲内に存在する必要がなく(測定可能)使い勝手がよい。その結果、使い勝手を悪化させることなくシステム(テレメトリシステム)を容易に拡張することが可能となる。
本発明によれば、システムの拡張性に優れ、使い勝手を向上することができるテレメトリシステムを提供することが可能となる。
第1実施形態に係るテレメトリシステム(遠隔測定システム)の構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係るテレメトリシステム(遠隔測定システム)による遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。 第2実施形態に係るテレメトリシステムの構成を示すブロック図である。 第2実施形態に係るテレメトリシステムによる遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。 第3実施形態に係るテレメトリシステムの構成を示すブロック図である。 第3実施形態に係るテレメトリシステムによる遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。 第4実施形態に係るテレメトリシステムの構成を示すブロック図である。 第4実施形態に係るテレメトリシステムによる遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。 第5実施形態に係るテレメトリシステムの構成を示すブロック図である。 第5実施形態に係るテレメトリシステムによる遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。 変形例に係るテレメトリシステムの構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
まず、図1を用いて、第1実施形態に係るテレメトリシステム(遠隔測定システム)1の構成について説明する。図1は、テレメトリシステム1の機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、本発明を病院内で用いられるシステムに適用した場合を例にして説明する。
テレメトリシステム(遠隔測定システム)1は、主として、無線通信によって通信可能に接続される制御装置11と、測定装置12と、処理装置13とを備えて構成されている。特に、テレメトリシステム1は、使い勝手を悪化させることなくシステムを容易に拡張することが可能に構成されている。
制御装置11(センサモジュール制御ユニット)は、主として、入力部111と、制御部112と、記憶部113と、表示部114と、第1無線通信部115とを備えている。なお、制御装置11は、携帯して移動可能に構成されている。制御装置11は、例えば、病院内において看護師が携帯する。制御装置11としては、例えば、スマートフォンなどの携帯情報通信端末を利用することができる。
入力部111は、測定対象(例えば入院患者)に関し、測定対象を特定可能な測定対象情報を取得する。すなわち、入力部111は、請求の範囲に記載の測定対象情報取得部として機能する。測定対象情報としては、例えば、入院患者のID、氏名、年齢、性別などの情報、及び、顔や静脈などの生体認証情報を挙げることができる。よって、入力部111としては、例えば、入院患者のID、氏名、年齢、性別などの情報を含むバーコードを読取るバーコードリーダや、入院患者のIDなどを入力するタッチパネル(入力キー)、顔や静脈等の撮像データを取得するカメラ(撮像装置)などを適宜用いることができる。
ここで、バーコードリーダを用いる場合は、測定対象(測定装置12の保持者、例えば入院患者)を示すバーコードを保持者(入院患者)が携帯するか、又は、保持者(入院患者)のみが使用するもの(例えばベッドや机など)に貼り付けておくことが好ましい。一方、カメラを用いて顔認証を行う場合には、撮像された顔写真を外部サーバ等に送信して保持者(入院患者)を特定してもよいし、予め特徴量データを外部サーバから受信しておき、制御装置11で保持者の特定を行ってもよい。なお、静脈認証の場合も同様にして保持者の特定を行うことができる。入力部111により取得された測定対象情報は、記憶部113、表示部114、第1無線通信部115などに出力される。
制御部112は、主として、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するEEPROM等を有して構成されている。制御部112は、測定対象者情報の取得・記憶・送信などを総合的に制御する。
記憶部113は、例えば、SRAMやEEPROMなどのメモリから構成されており、取得された測定対象情報等を記憶する。
表示部114は、例えば、LCDディスプレイ等からなり、取得された測定対象情報等を表示する。ユーザ(例えば看護師)は、表示部114に表示された測定対象情報を確認することにより、測定対象情報が正確に(間違いなく)取得されているか否かを確認することができる。
第1無線通信部115は、例えばBLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)に基づいた送信機能及び受信機能を有している。第1無線通信部115は、取得された測定対象情報を測定装置12に送信する。すなわち、第1無線通信部115は、請求の範囲に記載の第1通信部として機能する。
測定装置12(センサモジュール)は、主として、生体センサ121と、制御部122と、記憶部123と、第2無線通信部125とを備えている。測定装置12は、測定対象(例えば入院患者)に貼り付けられ(又は内蔵され)、測定対象(入院患者)の生体情報を取得(測定)する。
生体センサ121は、測定対象(入院患者)に取り付けられ、測定対象から測定データ(生体情報)を取得する。生体センサ121は、請求の範囲に記載の測定部に相当する。ここで、生体情報としては、例えば、酸素飽和度、血圧、血糖値、姿勢、深部体温、体表温、睡眠状態、位置、心拍数、脈拍数、運動量、ECG、PPG、呼吸などを挙げることができる。すなわち、生体センサ121としては、これらの生体情報を取得(検出)する各種生体センサ(例えば、酸素飽和度センサ、圧力センサ、血糖値センサ、加速度センサ、体温センサ、脈波センサ、心電電極など)が用いられる。
制御部122は、主として、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するEEPROM等を有して構成されている。制御部122は、測定データの取得、測定対象者情報や測定データの送受信・記憶などを総合的に制御する。
記憶部123は、例えば、SRAMやEEPROMなどのメモリから構成されており、第2無線通信部125によって受信された測定対象情報を記憶する。また、記憶部123は、取得された測定データを測定対象情報と対応付けて記憶する。
第2無線通信部125は、例えばBLEに基づいた送信機能及び受信機能を有している。第2無線通信部125は、制御装置11(第1無線通信部115)から送信された測定対象情報を受信する。また、第2無線通信部125は、測定対象情報と測定データとを組み合わせて(対応付けて)処理装置13に送信する。すなわち、第2無線通信部125は、請求の範囲に記載の第2通信部として機能する。
処理装置13(測定データ受信機)は、主として、制御部132と、記憶部133と、第3無線通信部135とを備えている。処理装置13は、例えば、病院の各病室や、エントランス、廊下等に設置される。
制御部132は、主として、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するEEPROM等を有して構成されている。制御部132は、測定対象情報に対応付けられた測定データの処理(例えば、送受信・記憶・中継(ゲート・ウェイ)など)を総合的に制御する。
記憶部133は、例えば、SRAMやEEPROMなどのメモリから構成されており、第3無線通信部135によって受信された測定対象情報、測定データ等を記憶する。記憶部133に記憶された測定対象情報及び測定データは、適宜、上述した制御部132等に出力される。
第3無線通信部135は、例えばBLEに基づいた送信機能及び受信機能を有している。第3無線通信部135は、測定装置12(第2無線通信部125)から送信された測定対象情報、測定データを受信する。すなわち、第3無線通信部135は、請求の範囲に記載の第3通信部として機能する。第3無線通信部135によって受信された測定対象情報、測定データは、上述した記憶部133に出力される。なお、第3無線通信部135は、例えば、外部のサーバに測定対象情報、測定データを送信(中継)してもよい。
次に、図2を参照しつつ、テレメトリシステム(遠隔測定システム)1の動作について説明する。図2は、テレメトリシステム(遠隔測定システム)1による遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。
まず、制御装置11の入力部111により、測定装置12が取り付けられている測定対象(例えば入院患者)の測定対象情報が取得される(ステップS100)。なお、測定対象情報及びその取得方法については上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、制御装置11の表示部114に、取得された測定対象情報が表示される(ステップS102)。このとき、制御装置11を操作しているユーザ(看護師)は、例えば、口頭により測定対象(入院患者)に対して氏名などの確認を行うことができる。
制御装置11によって取得された測定対象情報が正しいと確認された場合、測定対象情報が、第1無線通信部115から、測定装置12に対して送信される(ステップS104)。なお、その際に、測定対象情報と併せて、例えば、測定対象(入院患者)に合わせて測定装置12の制御設定(測定設定)を変更するための設定データなどを送信してもよい。送信された測定対象情報等は、測定装置12(第2無線通信部125)により受信され、測定装置12(記憶部123)に記憶される(ステップS106)。
その後、制御装置11の第1無線通信部115から、測定開始を要求する命令(コマンド)が、測定装置12に対して送信される(ステップS108)。送信された測定開始要求は、測定装置12(第2無線通信部125)により受信される(ステップS110)。
測定開始要求が受信された後、測定開始時刻になるまで、測定装置12は待機状態となり、測定開示時刻になったときに、生体情報の取得(測定)を開始する(ステップS112)。そして、測定装置12(第2無線通信部125)は、所定のタイミングで測定データを測定対象情報と対応付けて処理装置13に送信する(ステップS114)。なお、正常に測定が開始されたことを確認するために、制御装置11は、測定開始後、測定装置12又は処理装置13に対して測定データを送信するように要求してもよい。また、生体情報の測定は、制御装置11から測定要求を受けたタイミングで実行されるようにしてもよい。
測定データを受信した処理装置13は、測定データを測定対象情報と対応付けて記録部133に記憶(保存)する(ステップS116)。なお、処理装置13が、測定データ等を外部のサーバに転送する構成としてもよい。
生体情報の測定が完了したときには、制御装置11(又は処理装置13)から、測定停止要求(命令)が、測定装置12に対して送信される(ステップS118又はS122)。測定停止要求(命令)を受信した測定装置12は、生体情報の測定を停止する(ステップS120又はS124)。
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、制御装置11によって、測定対象を特定可能な測定対象情報が取得され、該測定対象情報が送信される。一方、測定装置12によって、測定対象情報が受信されるとともに、該測定対象情報と取得された測定データとが対応付けられて送信される。そして、処理装置13において、測定対象情報及び測定データが受信され、該測定対象情報に対応付けて測定データが処理(記憶等)される。ここで、測定データは測定対象情報と対応付けられて送信されるため、処理装置13では、測定データの測定対象を認識(区別)することができる。よって、例えば、各装置間のペアリングが不要となる(すなわち、各装置の組み合わせに制限がなくなる)。また、測定装置12や制御装置11の数(台数)が増えたとしても容易に対応することができ、拡張性に優れる。さらに、測定対象情報がセットされた後は、制御装置11が測定装置12の通信可能範囲内に存在する必要がなく(測定可能)、使い勝手がよい。その結果、使い勝手を悪化させることなくシステム(テレメトリシステム)を容易に拡張することが可能となる。
本実施形態によれば、制御装置11が携帯可能に構成されているため、例えば看護師は、制御装置11を携帯して移動することができ、使い勝手をより向上することができる。
本実施形態によれば、測定装置12の生体センサ121によって生体(入院患者)の状態が測定されるため、例えば病院内において、測定装置12が取付けられた入院患者から離れた場所で入院患者の状態を監視することが可能となる。
(第2実施形態)
次に、図3を用いて、第2実施形態に係るテレメトリシステム2について説明する。ここでは、上述した第1実施形態と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図3は、テレメトリシステム2の機能構成を示すブロック図である。なお、図3において第1実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
テレメトリシステム2は、制御装置11、測定装置12、処理装置13に代えて、制御装置21、測定装置22、処理装置23を備えて構成されている点で上述したテレメトリシステム1と異なっている。制御装置21は、第1無線通信部115に代えて、第1近距離無線通信部215A及び第1中長距離無線通信部215Bを有している点で、上述した制御装置11と異なっている。同様に、測定装置22は、第2無線通信部125に代えて、第2近距離無線通信部225A及び第2中長距離無線通信部225Bを有している点で、上述した測定装置12と異なっている。また、処理装置23は、第3無線通信部135に代えて、第3中長距離無線通信部235Bを有している点で、上述した制御装置13と異なっている。なお、その他の構成は、上述した第1実施形態と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
上述したように、制御装置21は、通信方式が異なり、通信可能距離(通信可能範囲/通信可能エリア)が異なる第1近距離無線通信部215Aと、第1中長距離無線通信部215Bとを備えている。第1近距離無線通信部215Aは、測定装置22の第2近距離無線通信部225Aと同じ通信方式が採用され、互いに通信可能にされている。同様に、第1中長距離無線通信部215Bは、測定装置22の第2中長距離無線通信部225B、及び処理装置23の第3中長距離無線通信部235Bと同じ通信方式が採用され、互いに通信可能にされている。
第1近距離無線通信部215Aには、通信可能距離が例えば数センチから1メートル程度の距離である無線通信方式(無線通信規格)、例えば、NFC(Near Field Communication)(ISO/IEC 18092)や、MIFARE(登録商標)(ISO/IEC 14443)などの無線通信方式(無線通信規格)が用いられる。第1近距離無線通信部215Aは、測定対象情報を測定装置22(第2近距離無線通信部225A)対して送信する。
第1中長距離無線通信部215Bには、通信可能距離(通信エリア)が例えば数メートルから数十メートル程度の距離である(すなわち第1近距離無線通信部215Aよりも長い)無線通信方式(無線通信規格)、例えば、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)、WiFi、LTE(Long Term Evolution)、サブギガ(900MHz帯)などの無線通信方式(無線通信規格)が用いられる。
同様に、測定装置22は、通信方式が異なり、通信可能距離(通信可能範囲)が異なる第2近距離無線通信部225Aと、第2中長距離無線通信部225Bとを備えている。第2近距離無線通信部225Aは、制御装置21の第1近距離無線通信部215Aと同じ通信方式が採用され、互いに通信可能にされている。同様に、第2中長距離無線通信部225Bは、制御装置21の第1中長距離無線通信部215B、及び処理装置23の第3中長距離無線通信部235Bと同じ通信方式が採用され、互いに通信可能にされている。
第2近距離無線通信部225Aの無線通信方式(無線通信規格)は、上述した第1近距離無線通信部215Aと同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。第2近距離無線通信部225Aは、制御装置22から送信された測定対象情報等を受信する。
第2中長距離無線通信部225Bの無線通信方式(無線通信規格)は、上述した第1中長距離無線通信部215Bと同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。第2中長距離無線通信部225Bは、測定対象情報と測定データとを対応付けて処理装置23(第3中長距離無線通信部235B)に対して送信する。
処理装置23は、第3中長距離無線通信部235Bを備えている。第3中長距離無線通信部235Bは、制御装置21の第1中長距離無線通信部215B、及び測定装置22の第2中長距離無線通信部225Bと同じ通信方式が採用され、互いに通信可能にされている。
第3中長距離無線通信部235Bの無線通信方式(無線通信規格)は、上述した第1中長距離無線通信部215Bと同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。第3中長距離無線通信部235Bは、測定装置22から送信された測定対象情報、測定データを受信する。なお、その他の構成は、上述した第1実施形態と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、図4を参照しつつ、テレメトリシステム2の動作について説明する。図4は、テレメトリシステム2による遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。なお、ここでは、上述した図2に示されたシーケンス図(テレメトリシステム1による遠隔測定処理の手順)と異なる点を中心に説明する。
ステップS200〜S202は、上述したステップS100〜S102と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
制御装置21によって取得された測定対象情報が正しいと確認された場合、測定対象情報が、第1近距離無線通信部215Aから、測定装置22に対して送信される(ステップS204)。送信された測定対象情報等は、測定装置22(第2近距離無線通信部225A)により受信され、測定装置22(記憶部123)に記憶される(ステップS206)。
その後、制御装置21の第1近距離無線通信部215Aから、測定開始を要求する命令(コマンド)が、測定装置22に対して送信される(ステップS208)。送信された測定開始要求は、測定装置22(第2近距離無線通信部225A)により受信される(ステップS210)。
測定開始要求が受信された後、測定開始時刻になるまで、測定装置22は待機状態となり、測定開示時刻になったときに、生体情報の取得(測定)を開始する(ステップS212)。そして、測定装置22(第2中長距離無線通信部225B)は、所定のタイミングで測定データを測定対象情報と対応付けて処理装置23に送信する(ステップS214)。
測定データ等を受信した処理装置23(第3中長距離無線通信部235B)は、測定データを測定対象情報と対応付けて記録部133に記憶(保存)する(ステップS216)。
生体情報の測定が完了したときには、制御装置21(又は処理装置23)から、測定停止要求(命令)が、測定装置22に対して送信される(ステップS218又はS220)。測定停止要求(命令)を受信した測定装置22は、生体情報の測定を停止する(ステップS220又はS224)。
本実施形態によれば、制御装置21の第1近距離無線通信部215Aから測定対象情報が送信され、測定装置22の第2近距離無線通信部225Aによって、第1近距離無線通信部215A(制御装置21)から送信された測定対象情報が受信される。すなわち、制御装置21と測定装置22との間では、通信可能距離がより短い無線通信部を用いて測定対象情報が送受信されるため、例えば、混線や、誤接続、測定対象情報の盗聴などを効果的に防止することが可能となる。一方、測定データ、測定対象情報は、比較的通信可能距離が長い通信部(第2中長距離無線通信部215B及び第3中長距離無線通信部235B)を用いて送受信されるため、測定装置22と処理装置23との距離が比較的離れていたとしても、測定データ、測定対象情報を送受信することが可能となる。
また、本実施形態によれば、第1近距離無線通信部215A及び第2近距離無線通信部225Aと、第2中長距離無線通信部225B及び第3中長距離無線通信部235Bとの通信方式を異ならせることにより、通信可能距離(通信可能範囲)を適切に可変する(異ならせる)ことができる。
(第3実施形態)
次に、図5を用いて、第3実施形態に係るテレメトリシステム3について説明する。ここでは、上述した第2実施形態と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図5は、テレメトリシステム3の機能構成を示すブロック図である。なお、図5において第2実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
テレメトリシステム3は、制御装置21、測定装置22、処理装置23に代えて、制御装置31、測定装置32、処理装置33を備えて構成されている点で上述したテレメトリシステム2と異なっている。また、制御装置31は、制御部312が秘密鍵生成部312aを有している点で、上述した制御装置21(制御部212)と異なっている。同様に、処理装置33は、制御部332が公開鍵生成部332aを有している点で、上述した制御装置23(制御部232)と異なっている。
制御装置31(制御部312)の秘密鍵生成部312aは、秘密鍵を生成する。また、制御装置31(制御部312)は、第1中長距離無線通信部215Bを用いて、処理装置33に対し、公開鍵を要求する命令(コマンド)を送信する。そして、制御装置31(制御部312)は、処理装置33から公開鍵を取得する。さらに、制御装置31(制御部312)は、第1近距離無線通信部215Aを用いて、測定装置32に対し、生成された秘密鍵、取得された公開鍵、測定対象情報を送信する。
測定装置32(第2近距離無線通信部225A)は、制御装置31(第1近距離無線通信部215A)から送信された秘密鍵、公開鍵、測定対象情報を受信する。そして、測定装置32(制御部322)は、公開鍵を用いて秘密鍵、測定対象情報を暗号化し、第2中長距離無線通信部325Bを用いて、暗号化した秘密鍵、測定対象情報を処理装置33に対して送信する。その後(測定開始後)、測定装置32(制御部322)は、秘密鍵を用いて測定対象情報と測定データを暗号化する。そして、測定装置32(第2中長距離無線通信部325B)は、暗号化された測定対象情報、測定データを処理装置33に対して送信する。
一方、処理装置33(制御部332)の公開鍵生成手部332aは、公開鍵を生成する。処理装置33(第3中長距離無線通信部235B)は、制御装置31からの要求に応じて公開鍵を送信(返信)する。また、処理装置33(第3中長距離無線通信部235B)は、公開鍵を用いて暗号化された秘密鍵、測定対象情報を測定装置32(第2中長距離無線通信部325B)から受信し、公開鍵を用いて復号化して、秘密鍵、測定対象情報を取得する。その後、処理装置33(第3中長距離無線通信部235B)は、秘密鍵で暗号化された測定対象情報、測定データを測定装置32(第2中長距離無線通信部325B)から受信する。そして、処理装置33(制御部332)は、秘密鍵を用いて測定対象情報と測定データとを復号化し、測定対象情報、測定データを取得する。なお、その他の構成は、上述した第2実施形態と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、図6を参照しつつ、テレメトリシステム3の動作について説明する。図6は、テレメトリシステム3による遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。なお、ここでは、上述した図4に示されたシーケンス図(テレメトリシステム2による遠隔測定処理の手順)と異なる点を中心に説明する。
ステップS300〜S302は、上述したステップS200〜S202と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ステップS304では、制御装置31(制御部312)の秘密鍵生成部312aにより、秘密鍵が生成される。一方、制御装置31の第1中長距離無線通信部215Bから、処理装置33に対し、公開鍵を要求する命令(コマンド)が送信される(ステップS306)。処理装置33(公開鍵生成手部312a)では公開鍵が生成され、制御装置31からの要求に応じて第3中長距離無線通信部235Bから公開鍵が送信(返信)される(ステップS308)。
制御装置31(第1中長距離無線通信部215B)は、処理装置33から公開鍵を受信して、取得する(ステップS310)。次に、制御装置31(制御部312)は、第1近距離無線通信部215Aを用いて、測定装置32に対し、生成された秘密鍵、取得された公開鍵、及び測定対象情報を送信する(ステップS312)。
測定装置32(第2近距離無線通信部325A)は、制御装置31から送信された秘密鍵、公開鍵、及び測定対象情報を受信する(ステップS314)。そして、測定装置32(第2中長距離無線通信部325B)は、公開鍵を用いて暗号化された秘密鍵、測定対象情報を処理装置43に対して送信する(ステップS316)。
処理装置33(第3中長距離無線通信部235B)は、公開鍵を用いて暗号化された秘密鍵、測定対象情報を測定装置32から受信し、公開鍵を用いて復号化して、秘密鍵、測定対象情報を取得する(ステップS318)。その後、処理装置33は、第3中長距離無線通信部235Bを用いて、セットアップが完了した旨を示す情報を測定装置32に送信する。
その後、制御装置31の第1近距離無線通信部315Aから、測定開始を要求する命令(コマンド)が、測定装置32に対して送信される(ステップS320)。送信された測定開始要求は、測定装置32(第2近距離無線通信部325A)により受信される(ステップS322)。
測定開始要求が受信された後、測定開始時刻になるまで、測定装置32は待機状態となり、測定開示時刻になったときに、生体情報の取得(測定)を開始する(ステップS324)。そして、測定装置32(第2中長距離無線通信部325B)は、所定のタイミングで、秘密鍵で暗号化された測定対象情報と測定データを処理装置33に送信する(ステップS326)。
処理装置33(第3中長距離無線通信部235B)は、秘密鍵で暗号化された測定対象情報と測定データとを測定装置32から受信する(ステップS328)。秘密鍵で暗号化された測定対象情報と測定データを受信した処理装置33(制御部332)は、秘密鍵を用いて測定対象情報と測定データとを復号化し、測定対象情報と測定データを取得する。そして、測定データを測定対象情報と対応付けて記録部333に記憶(保存)する(ステップS330)。
生体情報の測定が完了したときには、制御装置31(又は処理装置33)から、測定停止要求(命令)が、測定装置32に対して送信される(ステップS332又はS336)。測定停止要求(命令)を受信した測定装置32は、生体情報の測定を停止する(ステップS334又はS338)。
本実施形態によれば、測定装置32(第2中長距離無線通信部325B)から、公開鍵を用いて暗号化された秘密鍵、測定対象情報が送信され、その後、秘密鍵を用いて暗号化された測定対象情報、測定データが処理装置33に対して送信される。一方、処理装置33(第3中長距離無線通信部235B)により、公開鍵で暗号化された秘密鍵が受信、復号化/複合されて秘密鍵が取得され、その後、秘密鍵で暗号化された測定対象情報、測定データが受信されて復号化される。よって、測定データ等の送受信におけるセキュリティを向上させることが可能となる。また、秘密鍵と測定対象情報が同時に送信されるため、秘密鍵と測定対象情報との組合せ(ペア)が誤って登録されてしまうことを防止できる。
(第4実施形態)
次に、図7を用いて、第4実施形態に係るテレメトリシステム4について説明する。ここでは、上述した第2実施形態と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図7は、テレメトリシステム4の機能構成を示すブロック図である。なお、図7において第2実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
テレメトリシステム4は、制御装置21、測定装置22、処理装置23に加えて、サーバ44をさらに備えて構成されている点で上述したテレメトリシステム2と異なっている。なお、サーバ44は、例えば、病院の電子カルテシステム等を想定することができる。
サーバ44は、主として、制御部442、記憶部443、第4中長距離無線通信部445B(請求の範囲に記載の第4通信部に相当)を備えている。
処理装置43の第3中長距離無線通信部435Bは、測定データ、測定対象情報等をサーバ44(第4中長距離無線通信部445B)に対して送信する。サーバ44の第4中長距離無線通信部445Bは、処理装置43の第3中長距離無線通信部435Bから送信された測定対象情報、測定データ等を受信する。受信された測定対象情報、測定データ等は、サーバ44の記憶部443に記憶(保存)される。なお、その他の構成は、上述した第2実施形態と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、図8を参照しつつ、テレメトリシステム4の動作について説明する。図8は、テレメトリシステム4による遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。なお、ここでは、上述した図4に示されたシーケンス図(テレメトリシステム2による遠隔測定処理の手順)と異なる点を中心に説明する。
ステップS400〜S414は、上述したステップS200〜S214と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
測定対象情報と対応付けられた測定データを受信した処理装置43(第3中長距離無線通信部435B)は、該測定データ等をサーバ44に対して送信する(ステップS416)。サーバ44(第4中長距離無線通信部445B)は、測定対象情報と対応付けられた測定データを受信し、受信した測定データ等を記録部443に記憶(保存)する(ステップS418)。その他(以降)の手順(処理)は、上述したテレメトリシステム2と同一であるので、ここでは詳細な説明を詳細する。
上述したように、測定データは測定対象情報と対応付けられているため、本実施形態によれば、例えば、システムを構成する測定装置42や処理装置43が複数台あったとしても、サーバ44側で測定データを統合的に収集・管理することができる。また、システムを構成する測定装置42や処理装置43の台数が増えたとしても容易に対応することが可能となる。
また、本実施形態によれば、測定装置22と処理装置43との組合せを自由に変更できるため、例えば、複数台の処理装置43を測定対象者(入院患者)の行動範囲に設置することができ、システムの自由度をより高めることができる。
(第5実施形態)
次に、図9を用いて、第5実施形態に係るテレメトリシステム5について説明する。ここでは、上述した第3実施形態と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図9は、テレメトリシステム5の機能構成を示すブロック図である。なお、図9において第3実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
テレメトリシステム5は、サーバ54をさらに備えるとともに、処理装置33に代えてサーバ54が秘密鍵生成部543aを有している点で、上述したテレメトリシステム3と異なっている。
制御装置31(制御部312)の秘密鍵生成部312aは、秘密鍵を生成する。制御装置31(制御部312)は、第1中長距離無線通信部215Bを用いて、処理装置53を介して、サーバ54に対し、公開鍵を要求する命令(コマンド)を送信する。そして、制御装置31(制御部312)は、処理装置53を介して、サーバ54から公開鍵を取得する。さらに、制御装置31(制御部312)は、第1近距離無線通信部215Aを用いて、測定装置32に対し、生成された秘密鍵、取得された公開鍵、及び測定対象情報を送信する。
測定装置32(第2近距離無線通信部225A)は、制御装置31から送信された秘密鍵、公開鍵、及び測定対象情報を受信する。そして、測定装置32(制御部322)は、公開鍵を用いて秘密鍵、測定対象情報を暗号化し、第2中長距離無線通信部225Bを用いて、暗号化した秘密鍵、測定対象情報を、処理装置53を介して(中継して)サーバ54に対して送信する。
その後(測定開始後)、測定装置32の制御部322は、秘密鍵を用いて測定対象情報及び測定データを暗号化する。そして、測定装置32(第2中長距離無線通信部325B)は、暗号化された測定対象情報と測定データとを処理装置53を介してサーバ54に対して送信する。ここで、本実施形態において、処理装置53は、中継機(ゲートウェイ)として働く。
一方、サーバ54(制御部542)の公開鍵生成手部542aは、公開鍵を生成する。サーバ54(第4中長距離無線通信部545B)は、制御装置31からの要求に応じ、処理装置53を介して、公開鍵を送信(返信)する。また、サーバ54(第4中長距離無線通信部545B)は、公開鍵を用いて暗号化された秘密鍵、測定対象情報を処理装置53を介して測定装置32から受信し、公開鍵を用いて復号化して、秘密鍵、測定対象情報を取得する。その後、サーバ54(第4中長距離無線通信部545B)は、秘密鍵で暗号化された測定対象情報と測定データとを処理装置53を介して測定装置32から受信する。そして、サーバ54(制御部542)は、秘密鍵を用いて測定対象情報と測定データとを復号化し、測定対象情報と測定データを取得する。なお、その他の構成は、上述した第3実施形態と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、図10を参照しつつ、テレメトリシステム5の動作について説明する。図10は、テレメトリシステム5による遠隔測定処理の手順を示すシーケンス図である。なお、ここでは、上述した図6に示されたシーケンス図(テレメトリシステム3による遠隔測定処理の手順)と異なる点を中心に説明する。
ステップS500〜S502は、上述したステップS300〜S302と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ステップS504では、制御装置31(制御部312)の秘密鍵生成部312aにより、秘密鍵が生成される。そして、第1中長距離無線通信部215Bから、処理装置53を介して(中継して)、サーバ54に対し、公開鍵を要求する命令(コマンド)が送信される(ステップS506)。サーバ54(公開鍵生成手部542a)では公開鍵が生成され、制御装置31からの要求に応じて(第4中長距離無線通信部545Bから)公開鍵が送信(返信)される(ステップS508)。
制御装置31(制御部312)は、処理装置53を介して(中継して)サーバ54から公開鍵を受信して、取得する(ステップS510)。次に、制御装置31(制御部312)は、第1近距離無線通信部215Aを用いて、測定装置32に対し、生成された秘密鍵、取得された公開鍵、及び測定対象情報を送信する(ステップS512)。
測定装置32(第2近距離無線通信部225A)は、制御装置31から送信された秘密鍵、公開鍵、及び測定対象情報を受信する(ステップS514)。そして、測定装置32(制御部322)は、公開鍵を用いて秘密鍵、測定対象情報を暗号化し、第2中長距離無線通信部225Bを用いて、暗号化した秘密鍵、測定対象情報を、処理装置53を介して(中継して)サーバ54に対して送信する(ステップS516)。
サーバ54(第4中長距離無線通信部545B)は、公開鍵を用いて暗号化された秘密鍵、測定対象情報を測定装置32から受信し、公開鍵を用いて復号化して、秘密鍵、測定対象情報を取得する(ステップS518)。その後、第4中長距離無線通信部545Bを用いて、セットアップが完了した旨を示す情報を測定装置32に送信する。
その後、制御装置31の第1近距離無線通信部215Aから、測定開始を要求する命令(コマンド)が、測定装置32に対して送信される(ステップS520)。送信された測定開始要求は、測定装置32(第2近距離無線通信部225A)により受信される(ステップS522)。
測定開始要求が受信された後、測定開始時刻になるまで、測定装置32は待機状態となり、測定開示時刻になったときに、生体情報の取得(測定)を開始する(ステップS524)。そして、測定装置32(制御部322)は、所定のタイミングで、秘密鍵を用いて測定対象情報、測定データを暗号化し、第2中長距離無線通信部325Bを用いて、秘密鍵で暗号化した測定対象情報、測定データを、処理装置53を介して(中継して)サーバ54に送信する(ステップS526)。
サーバ54(第4中長距離無線通信部545B)は、秘密鍵で暗号化された測定対象情報と測定データとを処理装置43を介して(中継して)測定装置32から受信する(ステップS528)。秘密鍵で暗号化された測定対象情報と測定データを受信したサーバ54(制御部542)は、秘密鍵を用いて測定対象情報と測定データとを復号化し、測定対象情報と測定データを取得する。そして、測定データ測定対象情報と対応付けて記録部543に記憶(保存)する(ステップS530)。
生体情報の測定が完了したときには、制御装置31(又は処理装置33)から、測定停止要求(命令)が、測定装置32に対して送信される(ステップS532又はS536)。測定停止要求(命令)を受信した測定装置32は、生体情報の測定を停止する(ステップS534又はS538)。
本実施形態によれば、測定装置32(第2中長距離無線通信部225B)から、公開鍵を用いて暗号化された秘密鍵、測定対象情報が送信され、その後、秘密鍵を用いて暗号化された測定対象情報と測定データとが処理装置53を介して(経由して)サーバ54に送信される。一方、処理装置53を介して(経由して)サーバ54により、公開鍵で暗号化された秘密鍵が受信、復号化されて秘密鍵が取得され、その後、秘密鍵で暗号化された測定対象情報、測定データが受信されて復号化される。よって、測定データ等の送受信におけるセキュリティを向上させることが可能となる。
また、処理装置33に代えてサーバ54側で公開鍵生成部542aを持つことにより、処理装置33が複数台あったとしても、秘密鍵を他の処理装置33に配布する必要がないので、管理が複雑になることを防止できる(すなわち、使い勝手をより向上できる)。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、システムを構成する制御装置11〜31、測定装置12〜32、処理装置13〜53の数がそれぞれ1台の場合を例にして説明したが、例えば、図11に示されるように、複数の測定装置12(図11の例では3台)、複数の処理装置13(図11の例では2台)、及び/又は、複数の制御装置11(図11の例では1台)を備える構成としてもよい。なお、図11では上述した第1実施形態をベースに測定装置12、処理装置13を複数備えた構成としたが、第2〜第5実施形態において、制御装置21〜31、測定装置22〜32、処理装置23〜53を複数備えた構成としてもよい。この場合、例えば、システムを構成する制御装置11〜31、測定装置12〜32、処理装置13〜53が複数台あったとしても、測定データを統合的に収集・管理することができる。また、システムを構成する制御装置11〜31、測定装置12〜32、処理装置13〜53の台数が増えたとしても容易に対応することが可能となる。
また、上記第2実施形態では、無線通信方式(規格)を異ならせることにより通信可能距離(通信可能範囲)を可変としたが、送信出力を可変する(2段階以上に切替える)ことにより通信可能距離を可変する構成としてもよい。すなわち、送信出力を下げる(低出力状態とする)ことにより、上述した第1近距離無線通信部215A、第2近距離無線通信部225Aを実現し、送信出力を上げる(高出力状態とする)ことにより、上述した第1中長距離無線通信部215B、第2中長距離無線通信部225B、第3中長距離無線通信部235B,435Bを実現することができる。
さらに、上記実施形態(第1〜第5実施形態)では、テレメトリシステム(遠隔測定システム)1〜5を、病院内で入院患者の生体データを遠隔から測定する場合を例にして説明したが、本発明は、生体データを測定するシステム以外にも適用可能である。すなわち、測定対象は生体(例えば入院患者)に限られることなく、例えば機械等であってもよい。よって、例えば工場内や作業現場で使用されるシステム、例えば、機械の稼働状況等を遠隔で測定して監視するシステムなどにも適用することができる。この場合、生体センサ121に代えて、機械の状態(稼働状態)を測定するためのセンサが用いられる。このようにすれば、測定装置(測定対象である機械)から離れた場所で機械の状態(例えば、機械の稼働状態や機械の摩耗度合等)を監視することが可能となる。
1,2,3,4,5 テレメトリシステム(遠隔測定システム)
11,21,31 制御装置
111 入力部
112,212,312 制御部
312a 秘密鍵生成部
113 記憶部
114 表示部
115 第1無線通信部
215A 第1近距離無線通信部
215B 第1中長距離無線通信部
12,22,32 測定装置
121 生体センサ
122,222,322 制御部
123 記憶部
125 第2無線通信部
225A 第2近距離無線通信部
225B 第2中長距離無線通信部
13,23,33,43,53 処理装置
132,232,332 制御部
332a 公開鍵生成手部
133 記憶部
135 第3無線通信部
235B,435B 第3中長距離無線通信部
44,54 サーバ
442,542 制御部
542a 公開鍵生成部
443 記憶部
445B,545B 第4中長距離無線通信部

Claims (11)

  1. 測定対象を特定可能な測定対象情報を取得する測定対象情報取得部と、前記測定対象情報取得部により取得された前記測定対象情報を送信する第1通信部と、を有する制御装置と、
    前記測定対象に取り付けられ、前記測定対象から測定データを取得する測定部と、前記第1通信部から送信された前記測定対象情報を受信するとともに、該測定対象情報と前記測定データとを対応付けて送信する第2通信部と、を有する測定装置と、
    前記第2通信部から送信された前記測定対象情報、前記測定データを受信する第3通信部と、前記測定対象情報に対応付けて前記測定データを処理する制御部と、を有する処理装置と、
    を備えることを特徴とするテレメトリシステム。
  2. 前記第2通信部は、通信可能距離が異なる第2近距離無線通信部と、第2中長距離無線通信部と、を有し、
    前記第1通信部は、前記第2近距離無線通信部と通信可能にされ、前記第2近距離無線通信部との間で通信を行う第1近距離無線通信部を有し、
    前記第3通信部は、前記第2中長距離無線通信部と通信可能にされ、前記第2中長距離無線通信部との間で通信を行う第3中長距離無線通信部を有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のテレメトリシステム。
  3. 前記第2近距離無線通信部と、前記第2中長距離無線通信部とは、通信方式が異なることを特徴とする請求項2に記載のテレメトリシステム。
  4. 前記第2近距離無線通信部と、前記第2中長距離無線通信部とは、送信出力を可変することにより実現されることを特徴とする請求項2に記載のテレメトリシステム。
  5. 前記制御装置は、秘密鍵を生成する秘密鍵生成部をさらに備え、
    前記処理装置は、公開鍵を生成する公開鍵生成部をさらに備え、
    前記第1通信部は、前記処理装置から前記公開鍵を取得して、前記秘密鍵、前記公開鍵、前記測定対象情報を送信し、
    前記第2通信部は、前記第1通信部から送信された前記秘密鍵、前記公開鍵、前記測定対象情報を受信し、前記公開鍵を用いて暗号化された前記秘密鍵、前記測定対象情報を送信し、その後、前記秘密鍵を用いて暗号化された前記測定対象情報、前記測定データを送信し、
    前記第3通信部は、前記第2通信部から送信された前記公開鍵を用いて暗号化された前記秘密鍵、前記測定対象情報を受信し、その後、前記秘密鍵を用いて暗号化された前記測定対象情報、前記測定データを受信して復号化する、
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のテレメトリシステム。
  6. 前記第3通信部と通信可能な第4通信部を有するサーバをさらに備え、
    前記第3通信部は、前記測定データ、前記測定対象情報を送信し、
    前記第4通信部は、前記第3通信部から送信された前記測定対象情報、前記測定データを受信する、
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のテレメトリシステム。
  7. 前記第3通信部と通信可能な第4通信部と、公開鍵を生成する公開鍵生成部と、を有するサーバをさらに備え、
    前記制御装置は、秘密鍵を生成する秘密鍵生成部をさらに備え、
    前記第4通信部は、前記公開鍵を送信し、
    前記第1通信部は、前記公開鍵を取得して、前記秘密鍵、前記公開鍵、前記測定対象情報を送信し、
    前記第2通信部は、前記第1通信部から送信された前記秘密鍵、前記公開鍵、前記測定対象情報を受信し、前記公開鍵を用いて暗号化された前記秘密鍵、前記測定対象情報を送信し、その後、前記秘密鍵を用いて暗号化された前記測定対象情報、前記測定データを送信し、
    前記第3通信部は、前記第2通信部から送信された前記公開鍵を用いて暗号化された前記秘密鍵、前記測定対象情報を受信するとともに、当該暗号化された前記秘密鍵、前記測定対象情報を送信し、その後、前記秘密鍵を用いて暗号化された前記測定対象情報、前記測定データを受信するとともに、当該暗号化された前記測定対象情報、前記測定データを送信し、
    前記第4通信部は、前記第3通信部から送信された前記公開鍵を用いて暗号化された前記秘密鍵、前記測定対象情報を受信し、その後、前記秘密鍵を用いて暗号化された前記測定対象情報、前記測定データを受信して復号化する、
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のテレメトリシステム。
  8. 複数の前記制御装置、複数の前記測定装置、及び/又は、複数の前記処理装置を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のテレメトリシステム。
  9. 前記制御装置は、携帯可能に構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のテレメトリシステム。
  10. 前記測定装置を構成する前記測定部は、生体の状態を測定するセンサであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のテレメトリシステム。
  11. 前記測定装置を構成する前記測定部は、機械の状態を測定するセンサであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のテレメトリシステム。
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