JP2004038430A - 携帯端末用緊急発報装置および転倒状態認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な装置で携帯電話またはＰＨＳなどの携帯端末と接続して使用し、所持者が転倒し自分の意思で携帯端末を操作できない場合に、自動で所定の連絡先に緊急信号を送信する携帯端末用緊急発報装置および該装置使用時の誤報の発生を抑える転倒状態認識方法を提供することを目的とする。
【解決手段】携帯端末と接続して用い、該端末所持者の体の傾斜状態に応じて自動で所定の連絡先に発報する携帯端末用緊急発報装置であって、携帯端末に備えられた拡張コネクタに嵌め合わせて接続を行なう接続手段と、所持者の直立からの傾斜角度を検知する傾斜検知手段と、該傾斜検知手段からの傾斜角度および該傾斜状態の継続時間から所持者が転倒状態であるか否かを判定する判定手段とを備えてなり、該判定手段において所持者が転倒状態であると判定した場合に、接続手段を介して接続された携帯端末から所定の連絡先に緊急信号を送信させる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緊急発報装置および転倒状態認識方法に関し、特に携帯電話またはＰＨＳなどの携帯端末に接続して用い、該携帯端末所持者が自立不能な転倒状態に陥った場合に自動で発報を行なう携帯端末用緊急発報装置および該所持者の転倒状態認識方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
会社施設などの警備員は、異常の発見または不審者の進入などを確認した場合においてその旨を伝えるために無線などの発報装置を携帯する場合が多い。また、成人病などを抱え介護を必要とする疾患者は、心臓発作、痙攣などの緊急時に発報する手段を常に身に付けておく必要がある。
上記用途に使用される発報装置は、ボタンを押すなど所持者から何らかの指示を受けてから緊急信号を発信する形態のものが多用されている。
また、所持者の横転その他の状態を詳細に検出して発報を行なう行動監視システムとして、特開平８−７７４８１号公報では、所持者の動きや傾斜を検出するセンサを備え、該センサからの情報より所持者の状態を詳細に判別し、所定送信先へと無線などにより発報を行なう装置について開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の所持者からの指示を必要とする発報装置では、警備員などが勤務中に不意に襲われ失神してしまった場合や、被介護者が心臓発作、脳内出血などで突然倒れてしまった場合では自らの意思で発報できないという問題がある。
さらに、これらの警備員、疾患者などが所持する発報装置は、その行動範囲である会社施設や病院などの建物内でしか無線発報ができず、所持者が何らかの理由で範囲外に出ている場合では緊急事態に対応できないという問題がある。
また、上記複数のセンサおよび通信手段を内蔵し、所持者の詳細な状態を判別して発報を行なうものでは、専用の装置が必要となり携帯性に難があり、装置コストも高くなるという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、簡易な装置で携帯電話またはＰＨＳなどの携帯端末と接続して使用し、所持者が転倒し自分の意思で携帯端末を操作できない場合に、自動で所定の連絡先に緊急信号を送信する携帯端末用緊急発報装置および該装置使用時の誤報の発生を抑える転倒状態認識方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の携帯端末用緊急発報装置は、電話回線との接続機能を有する携帯端末と接続して用い、該携帯端末所持者の体の傾斜状態に応じて自動で所定の連絡先に発報する携帯端末用緊急発報装置であって、該装置は、携帯端末に備えられた拡張コネクタに嵌め合わて接続を行なう接続手段と、上記所持者の直立からの傾斜角度を検知する傾斜検知手段と、該傾斜検知手段からの傾斜角度および該傾斜状態の継続時間から該所持者が転倒状態であるか否かを判定する判定手段とを備えてなり、上記判定手段において上記所持者が転倒状態であると判定した場合に、上記接続手段を介して接続された携帯端末から装置内部または該携帯端末に登録された所定の連絡先に緊急信号を送信させることを特徴とする。
【０００６】
本発明における「転倒状態」とは、所持者の上体が崩れ頭部が水平に近い位置まで傾いており、所持者が自らの意思で携帯端末を操作できない状態をいう。また、「発報」とは、緊急事態の発生を知らせる信号を、携帯端末を介して所定の緊急連絡先に送信することをいう。
【０００７】
携帯電話またはＰＨＳなどの携帯端末と接続して使用することにより、専用の通信装置を必要とせず装置コストおよび装置サイズを小さくできる。また、通常の電話回線を通じて発報を行なうため、所定施設内などでしか使用できない発報装置と異なり、携帯端末の電波の届く範囲であれば使用することができる。
【０００８】
また、傾斜検知手段と、該検知手段からの情報から所持者の状態を判定する判定手段とを備えることにより、緊急転倒時などにその状態を検知、判定し、所持者の発信指示を必要とせず自動で発報を行うことができる。
【０００９】
本発明の転倒状態認識方法は、電話回線との接続機能を有する携帯端末と接続して用い、該携帯端末所持者の体の傾斜状態に応じて自動で所定の連絡先に発報する携帯端末用緊急発報装置を用いた該携帯端末所持者の転倒状態認識方法であって、該認識方法は、上記所持者の直立からの傾斜角度を検知する傾斜検知手段により、該所持者の体の傾斜角度を検知し、該傾斜角度より該所持者の状態を「注意状態」と「要注意状態」とに区別する予備判定ステップと、上記「注意状態」および「要注意状態」において、傾斜角度および傾斜状態の継続時間を所定時間検知し、該傾斜角度および傾斜状態の継続時間が「転倒状態」とみなす所定の基準を満たしているか否かを判定する状態判定ステップとを備えてなり、上記状態判定ステップは、上記予備判定ステップで区別された前記「注意状態」と上記「要注意状態」とで、上記「転倒状態」を判定する傾斜角度および傾斜状態の継続時間の基準が異なることを特徴とする。
【００１０】
予備判定ステップにより「注意状態」と「要注意状態」とに区別して、その後の状態判定ステップで各状態に適した判定方法を用いる２段階の判定を行なうことにより、判定を的確に行なうことができる。また、判定基準には傾斜角度のみではなく、その状態の継続時間も判定基準に含めることにより、より正確な判定が可能となり誤報の発生を抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯端末用緊急発装置を図１および図２により説明する。図１は本発明に係る緊急発報装置の組立斜視図を、図２は装置内部の構成図をそれぞれ示す。
緊急発報装置１は、携帯端末２の拡張コネクタ２ａと接続する接続手段である接続コネクタ３と、傾斜検知手段である重力センサー４と、重力センサー４からの傾斜角度情報と、装置内部に組み込まれた内部クロックから得られる傾斜状態の継続時間情報とを組合わせて所持者の状態を判定する判定手段としてワンチップ・マイクロ・コントローラ（以下「ワンチップマイコン」）５とを備えている。図１に示すように、携帯電話２は、拡張コネクタ２ａと発報装置の接続コネクタ３とが接続されるように緊急発報装置１に嵌め込まれストッパー１ａにより固定されて一体化した状態で使用される。
また、緊急発報装置１は、上部にスイッチ１ｂを、内部に動作用電源（単４アルカリ乾電池）、ファームウェアや緊急連絡先を記憶する内部ＲＯＭ、警報や動作状態の確認のためのブザーを有する。
【００１２】
図２に示すように、ワンチップマイコン５は、重力センサー４から所持者の傾斜角度を、内部クロックから傾斜状態の継続時間を受けとり、所持者の状態を判定し、判定結果に応じてブザー警報音を鳴らす、接続コネクタ３を介して携帯端末２に発報指令を出すなどの一連の処理を行なう。
【００１３】
携帯端末２としては携帯電話またはＰＨＳなどが使用できる。携帯電話、ＰＨＳは通信時の経由基地局から発信位置を割り出す位置情報検索機能を有するので、本装置を使用することにより、緊急時における自動発報に加え、所持者の場所情報も得られる。また、ＧＰＳ機能を搭載した携帯電話などと組合わせることにより、上記経由基地局からの割り出しよりも正確な位置情報を得ることができる。
【００１４】
傾斜検知手段である重力センサー４としては、ＡＤＸＬ２０２（アナログ・デバイゼス社製）などの２軸加速度センサーチップを使用することができる。ＡＤＸＬ２０２は、平板チップ上に形成された固定電極とスプリングで吊された可動電極からなる差動キャパシタを備え、加速度が加わった場合に可動部分が振れ、可動キャパシタの容量が加速度に比例して変化することを利用してチップ水平方向にかかる加速度を検出している。本装置では、チップを垂直に置いた静止状態を基準とし、傾斜した時にかかるチップ水平方向の加速度と、重力加速度との関係から傾斜角を算出する。例えば、チップ水平方向の加速度が、重力加速度の半分であれば、チップの垂直からの傾きは６０°である。
【００１５】
重力センサー４は、上記のように垂直からの傾斜角を検知するので、図１に示すように緊急発報装置１を立てた状態で所持する必要がある。また、本発明では、所持者の上体が崩れ頭部が水平に近い位置まで傾いた場合が「転倒状態」であるとみなすことから、緊急発報装置１は立てた状態で、かつ胸ポケットなど頭部に近い場所で所持しておくことが好ましい。
【００１６】
判定手段であるワンチップマイコン５としては、ＰＩＣ１６Ｆ８７６（マイクロチップテクノロジー社製）などを使用することができる。ワンチップマイコンＰＩＣ１６Ｆ８７６は重力センサーＡＤＸＬ２０２からの傾斜角度情報をアナログ電圧変化として受け取り、その傾斜角を求める。加えて、緊急発報装置本体に内蔵されたクロックより経過時間の情報も同時に受けとり所持者の状態を判定する。
なお、これらの判定動作は、アセンブラとしてＭＰＡＳＭ（マイクロチップテクノロジー社製ＰＩＣマイコン用アセンブラ）などを用いて開発したファームウェアにより行なう。
また、ワンチップマイコン５は、上記判定に加え、携帯端末への発報指令、ブザーの鳴動、データ転送なども行なう本装置のメインコントローラである。
ワンチップマイコン５のファームウェアおよび動作に必要となる転倒状態を判定する基準傾斜角度、継続時間などの情報、緊急発報時の連絡先情報などは固定値として内部ＲＯＭ書き込まれる。また、ＰＩＣライターなどを利用することによりこれらの情報の書き換えも可能である。
【００１７】
緊急発報装置１の電源としては、通常販売されている単４型または単３型などの乾電池や、リチウム充電池などを使用することができる。装置の小型化および低コスト化の面から考えて単４型乾電池を用いることが好ましい。
本装置は、主な構成が重力センサー４とワンチップマイコン５のみであるため、消費電力が少なく長期間電池交換なしで駆動することができる。具体的には、発報が頻発しない場合の通常の電池寿命は、単４アルカリ乾電池１本であれば約３ヶ月程度である。
また、本装置は携帯端末と未接続時にはスリープ動作モードとなり消費電力を抑えるため、未使用時に電池自体をはずさなくても、本体ごと携帯端末からはずしておくことにより電池寿命を延ばすことができる。スリープ状態のみであれば、単４アルカリ乾電池１本の電池寿命は約４ヶ月半程度である。
【００１８】
次に図３を参照して緊急発報装置１の動作について説明する。図３は、本発明の緊急発報装置の動作過程フローチャート図を示す。
携帯端末と発報装置をコネクターを介して接続すると、スリープ状態から自動で起動する（ｓ１）。起動後、装置の傾斜角度を約３秒に１度の割合で検出する（ｓ２）。角度検出ごとに転倒判定を行なう（ｓ３）。なお、転倒判定の詳細については後述する。判定を行い所持者が「転倒状態」であると判定された場合は、装置に備えられたブザーにより一定周期で警報音を鳴動させる（ｓ４）。転倒判定決定後、５秒以内にスイッチ１ｂを押した場合は、ブザー警報を停止し傾斜角度検出に戻る（ｓ５）。５秒経過してスイッチ１ｂが押されない場合には、内部ＲＯＭまたは携帯端末に登録されている緊急時連絡先に発報し緊急事態の発生を伝える（ｓ６）。発報中も傾斜角度の検出を行い、転倒状態が継続する間、発報を所定間隔で繰り返し行う。途中で意識回復などにより所持者が、再度正常状態まで回復すれば、ブザー警報を停止し発報が解除される（ｓ７）。使用後、発報装置を携帯端末より取り外すことによりスリープ状態になり傾斜角度の検出を停止する（ｓ８）。
【００１９】
本発明の転倒状態認識方法について図４および図３を参照して説明する。この転倒状態認識方法は、転倒状態の判定（ｓ３、ｓ７）時における転倒状態認識方法である。
まず、予備判定ステップとして（ｓ２）の傾斜角度検出時に傾斜角度が５０°以上７０°未満である場合は「注意状態」とみなし（ｓ９）、傾斜角度が７０°以上である場合は「要注意状態」とみなす（ｓ１０）。
次に、状態判定ステップは上記予備判定ステップの結果に基づき以下の手順で行なう。
「注意状態」において、検出ごとの傾斜角度変動が±５°以上あり、２分以内で変動が頻繁にある場合、所持者の作業動作に伴う傾斜と判断し、所持者は「正常状態」であると判定する（ｓ１１）。傾斜角度変動が±５°以内であり、この状態が２分をこえて継続する場合は、所持者が倒れて起き上がれない状態であると判断し、所持者は「転倒状態」であると判定する（ｓ１２）。
「要注意状態」において、１分以内に傾斜角度が５０°以下に戻った場合は、一時的な転倒と判断し、所持者は「正常状態」であると判定する（ｓ１３）。この状態が１分をこえて継続する場合は、所持者が倒れて起き上がれない状態であると判断し、所持者は「転倒状態」であると判定する（ｓ１４）。
【００２０】
予備判定ステップにより、「注意状態」、「要注意状態」を区別して状態判定ステップでは、各状態に合わせた判定方法を用いることにより、的確な判定が行なえ誤報の発生を抑えることができる。なお、各ステップの判定に用いる傾斜角度、継続時間などの基準値は発報装置のファームウェア書き換えなどにより用途に応じて変更するとができる。
【００２１】
その他の操作として、意識があり転倒していない場合で緊急事態が発生したときは、スイッチ１ｂを３秒間押しつづけることにより強制的に発報を行なう。また、スイッチ１ｂを二度押しすることにより、一時的にスリープ状態となる。これにより、体勢を一時的に傾けなければならない場合でも、一時的にスリープ状態とすることにより誤報を発生させないで済む。
【００２２】
本発明の緊急発報装置の他の例として、一体型ではなく、専用のコネクタ付きケーブルを用いて携帯端末と接続する形態でもよい。この形態においては、携帯端末と別の場所に緊急発報装置を取り付けて使用する。取り付け箇所としては、所持者の上体の崩れを検知する必要があることから、一体型と同様に胸ポケットに入れる、またはその他の頭部付近に取り付けて使用することが好ましい。
また、ケーブルで接続することにより、折畳式の携帯端末などその形状に関わらず取り付けできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の携帯端末用緊急発報装置は、電話回線との接続機能を有する携帯端末と接続して用い、該携帯端末所持者の体の傾斜状態に応じて自動で所定の連絡先に発報する携帯端末用緊急発報装置であって、該装置は、携帯端末に備えられた拡張コネクタに嵌め合わて接続を行なう接続手段と、上記所持者の直立からの傾斜角度を検知する傾斜検知手段と、該傾斜検知手段からの傾斜角度および該傾斜状態の継続時間から該所持者が転倒状態であるか否かを判定する判定手段とを備えてなり、上記判定手段において上記所持者が転倒状態であると判定した場合に、上記接続手段を介して接続された携帯端末から装置内部または該携帯端末に登録された所定の連絡先に緊急信号を送信させるので、通常の電話回線を通じて発報を行なうため、携帯端末の電波の届く範囲であれば使用することができ、専用の通信装置を必要とせず装置コストおよび装置サイズを小さくできる。
また、緊急転倒時などにその状態を検知、判定し、所持者の発信指示を必要とせず自動で発報を行うことができる。
【００２４】
本発明の転倒状態認識方法は、電話回線との接続機能を有する携帯端末と接続して用い、該携帯端末所持者の体の傾斜状態に応じて自動で所定の連絡先に発報する携帯端末用緊急発報装置を用いた該携帯端末所持者の転倒状態認識方法であって、該認識方法は、上記所持者の直立からの傾斜角度を検知する傾斜検知手段により、該所持者の体の傾斜角度を検知し、該傾斜角度より該所持者の状態を「注意状態」と「要注意状態」とに区別する予備判定ステップと、上記「注意状態」および「要注意状態」において、傾斜角度および傾斜状態の継続時間を所定時間検知し、該傾斜角度および傾斜状態の継続時間が「転倒状態」とみなす所定の基準を満たしているか否かを判定する状態判定ステップとを備えてなり、上記状態判定ステップは、上記予備判定ステップで区別された前記「注意状態」と上記「要注意状態」とで、上記「転倒状態」を判定する傾斜角度および傾斜状態の継続時間の基準が異なるので、予備判定ステップにより「注意状態」と「要注意状態」とに区別して、その後の状態判定ステップで各状態に適した判定方法を用いる２段階の判定を行なうことにより、判定を的確に行なうことができる。
また、判定基準には傾斜角度のみではなく、その状態の継続時間も判定基準に含めることにより、より正確な判定が可能となり誤報の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る緊急発報装置の組立斜視図である。
【図２】本発明に係る緊急発報装置の内部構成図である。
【図３】本発明に係る緊急発報装置の動作過程フローチャート図である。
【図４】本発明に係る転倒状態認識方法を示す図である。
【符号の説明】
１　　緊急発報装置
２　　携帯電話
３　　接続コネクタ
４　　重力センサー
５　　ワンチップマイコン

Claims (2)

1. 電話回線との接続機能を有する携帯端末と接続して用い、該携帯端末所持者の体の傾斜状態に応じて自動で所定の連絡先に発報する携帯端末用緊急発報装置であって、
   該携帯端末用緊急発報装置は、携帯端末に備えられた拡張コネクタに嵌め合わて接続を行なう接続手段と、前記所持者の直立からの傾斜角度を検知する傾斜検知手段と、該傾斜検知手段からの傾斜角度および該傾斜状態の継続時間から該所持者が転倒状態であるか否かを判定する判定手段とを備えてなり、
   前記判定手段において前記所持者が転倒状態であると判定した場合に、前記接続手段を介して接続された携帯端末から装置内部または該携帯端末に登録された所定の連絡先に緊急信号を送信させることを特徴とする携帯端末用緊急発報装置。
2. 電話回線との接続機能を有する携帯端末と接続して用い、該携帯端末所持者の体の傾斜状態に応じて自動で所定の連絡先に発報する携帯端末用緊急発報装置を用いた該携帯端末所持者の転倒状態認識方法であって、
   該転倒状態認識方法は、前記所持者の直立からの傾斜角度を検知する傾斜検知手段により、該所持者の体の傾斜角度を検知し、該傾斜角度より該所持者の状態を「注意状態」と「要注意状態」とに区別する予備判定ステップと、前記「注意状態」および「要注意状態」において、傾斜角度および傾斜状態の継続時間を所定時間検知し、該傾斜角度および傾斜状態の継続時間が「転倒状態」とみなす所定の基準を満たしているか否かを判定する状態判定ステップとを備えてなり、
   前記状態判定ステップは、前記予備判定ステップで区別された前記「注意状態」と前記「要注意状態」とで、前記「転倒状態」を判定する傾斜角度および傾斜状態の継続時間の基準が異なることを特徴とする転倒状態認識方法。

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