生体情報検出システム及び方法
【課題】 被検者に装着することが可能なコンパクトかつ軽量で、測定結果を無線送信することにより緊急事態が発生したような場合であっても迅速かつ確実に対応させることができる生体情報検出装置を提供できる。
【解決手段】 被検者の手首に少なくとも放射線被曝量を検出する被曝センサと３次元加速度センサを備える検出データを無線送信可能な生体状態検出装置１００を装着すると共に、胸部にさらに心電信号と体温を検出可能で検出データを無線送信可能な生体情報検出装置５００を貼着し、共に無線通信で生体よりの検出データが送られてくる場合には被検者は直立または移動が確認でき、胸部よりのデータは送信されてこないで手首よりのデータが送信されてくる場合には被験者が倒れていると判断することを特徴とする。
【解決手段】 被検者の手首に少なくとも放射線被曝量を検出する被曝センサと３次元加速度センサを備える検出データを無線送信可能な生体状態検出装置１００を装着すると共に、胸部にさらに心電信号と体温を検出可能で検出データを無線送信可能な生体情報検出装置５００を貼着し、共に無線通信で生体よりの検出データが送られてくる場合には被検者は直立または移動が確認でき、胸部よりのデータは送信されてこないで手首よりのデータが送信されてくる場合には被験者が倒れていると判断することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の状態及び放射線被曝量を無線送信可能な生体情報検出システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出量が問題となり、従来の火力発電などに代えて二酸化炭素排出量の少ない原子力発電が注目されてきている。また、従来より稼働されてきた原子力発電所の耐用年数切れも問題視されるようになってきた。更に、稼働中の放射能漏れに対する対策も万全を期す必要がある。
【０００３】
特に、放射線は被曝すると重大な影響を受けるため、原子力施設で働く者や放射線被曝の機会が多い放射線技師などは特に被曝量の把握・管理が重要である。原子力発電所や原子力船舶などでは、大量の放射線に被曝する可能性も否定できず、健康上重大な結果をもたらす可能性があった。
【０００４】
さらに、現在稼働中の原子力設備の老朽化のも進んできており、我が国では老朽化した原子力設備は同じ場所に立て替えることが予想される。このような作業現場では、放射線の被曝管理が特に重要になると予想され、万一の事態にも対応できるようにする必要がある。
【０００５】
特に緊急事態が発生したような場合には、現場の状況を如何に迅速かつ正確に把握する必要がある。このため、作業現場に監視カメラなどを配設し、撮影画像により状況を判断するようにしていた。
【０００６】
しかしながら、監視カメラの撮影範囲外では、全く状況判断ができなかった。このため、従来は例えば特許文献１に記載されているように、放射線測定値と自位置画像を無線送信する自走式車両を放射線漏れを測定すべき地域を遠隔操作により走行させ、自走式車両で測定された放射線測定値を取込み放射線汚染状況を検知していた。あるいは、施設内の所定箇所に放射線検出装置を設置して、設置装置が測定する測定値を監視していた。
【０００７】
特許文献２に記載の線量計は、放射線検出器と検出器が検出した線量値を計数して被曝線量を求める機能と、無線通信機能を備え、処理装置に被曝量等の計測値をリアルタイムでデータ通信できる技術を開示していた。
【０００８】
特許文献３に記載の線量計は、一般の人の個人被爆量を正確に測定するために、腕時計の中に放射線被曝量を測定する放射線センサとセンサの検出結果を積算して記憶する記憶部を内蔵させた技術を開示する。そして、通常の被曝量検出動作とは別個に送信モードを備え、送信モードを選択すると記憶部に記憶されている被曝量を送信する技術を開示していた。
【０００９】
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−３５８６４号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８４７号公報
【特許文献３】特開平１１−１９０７７５号公報
【００１１】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、緊急事態を認識してから現場に出動し、初めて状況を把握するものであった。特に、作業者が域内にいることが予想される場合には、特許文献１の様な機器を投入しない限り当該作業者が域外に出てきたときに状況を把握するしかなかった。特に、放射線漏れによる事故の可能性がある場合には、むやみに人を移動させることが憚られるため、現状把握が難しい事態も予想される。
【００１３】
特許文献２に記載の装置は、リアルタイムで作業者の被曝量を監視でき、被曝量の変化が容易に把握できるが、これは作業者が直立して歩行などしていることが前提であり、作業者が倒れたような場合には収納部が体と床の間になることが多く、作業者の身体が電波障害となって無線通信ができなくなるおそれがあった。このため対応が不十分となるおそれがあった。
【００１４】
特許文献３に記載のものは、リアルタイムでの被曝量の監視を前提とした技術でなく、単に作業者が特別の操作をしたときに被曝量を把握できるに過ぎず、リアルタイムでの被曝量の監視等は全く考慮されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記従来技術の課題を解決することを目的としてなされたもので、作業現場に新たな人員を向かわせることなく、非常事態が発生したとしても良好な無線通信環境が維持でき、現場の作業者の状況を的確に把握することができる生体情報検出システム及び方法を提供することを目的とする。係る目的を達成する一手段として以下の構成を備える。
【００１６】
即ち、放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置と、前記検出装置より送信される検出値を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記検出装置毎の検出値を比較する比較手段とを備える生体監視装置とを有することを特徴とする。
【００１７】
そして例えば、前記検出装置は、被検者の異なる部位にそれぞれ装着されることを特徴とする。あるいは、前記検出装置の一方は、被検者の手首に装着されることを特徴とする。
【００１８】
また例えば、前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含むことを特徴とする。
【００１９】
さらに例えば、前記検出装置の生体情報検出手段は、さらに心電図信号検出を含むことを特徴とする。あるいは、前記検出装置の他方は、被検者の胸部に装着されることを特徴とする。
【００２０】
また例えば、前記生体監視装置の前記比較手段は、前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とすることを特徴とする。
【００２１】
あるいは、前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とすることを特徴とする。
【００２２】
さらに例えば、前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断することを特徴とする。
【００２３】
または、放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置を被検者のそれぞれ異なる部位に装着してなる生体情報検出システムにおける生体情報検出方法であって、前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とする生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【００２４】
そして例えば、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とする生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【００２５】
また例えば、前記一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、前記一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断する生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【００２６】
さらに例えば、前記検出装置の一方は、装着者の体が無線送信の障害とならない被検者の手首に装着される生体情報検出方法とすることを特徴とする。あるいは、前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含み、検出値により被検者の状態を検出可能とする生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、被検者の状態にかかわらず、良好な無線通信環境を維持すると共に、確実かつ迅速に被曝状況、被検者の状態を認識することが可能となる。
【００２８】
また本発明によれば、例えば被検者が正常に動作できている状態のほか、倒れ込んだような状態であっても、確実に無線通信可能状態を維持でき、迅速に被検者の状態を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかる一実施の形態例の生体状態検出装置の外観形状を示す図である。
【００３０】
【図２】本実施の形態例の生体状態検出装置の詳細構成を示すブロック図である。
【００３１】
【図３】本実施の形態例の生体情報検出装置の詳細構成を示すブロック図である。
【００３２】
【図４】本実施の形態例の生体情報検出装置の被検者への装着状態を示す図である。
【００３３】
【図５】本実施の形態例の生体情報検出装置計の外観形状例を示す図である。
【００３４】
【図６】本実施の形態例生体情報検出装置の心電電極の構成例を示す図である。
【００３５】
【図７】本実施の形態例の被検者の状況把握制御を説明するためにフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１００ 生体状態検出装置ケース
１１０、３１０ 制御部
１２０ 放射線検出センサ
１３０ 被曝量積算部
１５０ ３次元加速度センサ
１６０、３３０ 通信制御部
１７０ 音響出力部
１８０ 電源部
１８５ 電源スイッチ
１９０、３４０ 表示部
２１０ 温度センサ
２２０、６００ 心電電極
３００ 生体監視装置
３２０ 被検者情報管理部
３５０ 入力部
５００ 生体情報検出装置ケース
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明に係る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する構成要素の相対配置、数値等に何ら限定されるものではなく、特に特定的な記載がない限り本発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨ではない。
【００３８】
本発明に係る一実施の形態例として、時計形ケース内に各構成要素を収納した例を説明する。図１は本実施の形態例の生体状態検出装置の外観形状を示す図、図２は生体状態検出装置の詳細構成を示すブロック図、図３は生体情報検出装置の詳細構成を示すブロック図、図４は生体情報検出装置の被検者への装着状態を説明するための図、図５は生体情報検出装置の概略を示す図、図６は生態情報検出装置で用いる心電電極（生体電極）を説明するための図である。
【００３９】
まず、生体の状態を検出するため、放射線の被曝量を無線送信可能とするほか、被検者の姿勢や動きを具体的に検出して無線送信可能な生体状態検出装置を無線送信の障害となることがほとんど無い手首に装着させ、予想されるあらゆる状態においても、被検者の状態を確実に送ることができる様にした生体状態検出装置について図１及び図２を参照して説明する。
【００４０】
図１において、１００は本実施の形態例の生体状態検出装置ケースであり、例えば合成樹脂（プラスチック）で形成されている。合成樹脂としては、例えばポリスチレン系合成樹脂、或いは、ポリメチルメタクリレート系合成樹脂を使用することができる。
【００４１】
大きさとしては、例えば、最大でも４０×４０×１０ｍｍ程度以下の軽量小型の大きさとする。生体状態検出装置ケース１００において、１８５は電源スイッチ、１９５は表示部である発光ダイオード確認窓である。
【００４２】
また、２１０、２２０は装着ベルトであり、２１５は尾錠、２１６はつく棒、２１７は游革、２２５はベルト孔である。装着ベルトを手首に巻き付けて適切なベルト孔に尾錠のつく棒を挿入して、腕時計ベルトのように装着して用いる。
【００４３】
図１に示す生体状態検出装置の詳細構成を図２を参照して以下に説明する。図２において、１１０は生体状態検出装置の全体制御を司る制御部であり、例えばマイクロプロセッサとメモリ、入出力インタフェース部などを備えている。他の全ての各生体状態検出装置及び後述する全ての生体情報検出装置にはそれぞれ固有の識別番号、例えば１４桁の識別番号が付与されている。この識別番号は制御部１１０が管理している。
【００４４】
１２０は放射線量を検出する放射線検出センサである。放射線検出センサ１２０としては、小形軽量化が可能な半導体検出器を用いることが望ましい。放射線検出センサ１２０としては、。放射線検出センサ１２０としては、Ｘ線、α線、β線、γ線、中性子線の少なくとも一つを定量的に検出するものが望ましく、小形軽量化が可能な半導体検出器を用いることが望ましい。半導体検出器は、逆バイアスを与えられたＰ−Ｎ接合ダイオードであり、入射放射線のエネルギーに比例したパルス電流を生成することにより放射線被曝量を検出できる。
【００４５】
生体状態検出装置１００では、エネルギー範囲４０ＫｅＶ〜３ＭｅＶのγ（Ｘ）線量を検出できるアロカ株式会社製のポケットサーベイメータに使用している半導体検出器を用いることとしている。これにより、放射線検出を小型軽量素子で行うことが可能となる。
【００４６】
１３０は被曝量積算部であり、放射線検出センサ１２０で検出した放射線量（放射線検出値）の積算値を求める。なお、被曝量積算部１３０は制御部１１０に内蔵されていても、放射線検出センサ１２０と一体に構成されていてもよい。
【００４７】
１５０は３次元加速度センサであり、本装置装着者の３次元の動きを検出してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれの３方向の検出電圧値を出力する。３次元加速度センサ１５０としては、例えばＫｉｏｎｉｘ社製のＫＸＭ５２シリーズを適用できる。ＫＸＭ５２シリーズの加速度センサであればほぼ５ｍｍ×５ｍｍ×１．８ｍｍの小形ＤＦＮパッケージであり、生体状態検出装置も小型の構成できる。
【００４８】
１６０は通信制御部であり、制御部１１０の制御下で被曝量積算部１３０の保持する被曝量と３次元加速度センサ１５０の検出値を生体監視装置３００の通信制御部３３０に一定の間隔でデータ伝送する。データ伝送は、例えば２．４ＧＨｚの周波数で行われる。
【００４９】
生体状態検出装置１００が検出値を送信する間隔は、任意で良く、数ｍＳ間隔であっても、数十ｍＳ間隔でも、数百ｍＳ間隔であってもよい。
【００５０】
１７０は音響出力部であり、被曝量が予め設定された閾値を超えた場合や電源部の容量低下など、正常動作が保証できない状態になったときに例えば警報音を出力する。検知した状態により音響出力パターンを変化させることにより、より詳細に生体状態検出装置の状態を報知できる。
【００５１】
なお、この音響出力部１７０は必ず備えなければならないものではなく、通常のものでは省略し、特に緊急性を最優先する、原子炉解体現場などで用いられる場合などに限定して備えるようにすることがより望ましい。
【００５２】
１８０は電源部であり、本実施の形態例ではボタン電池を採用している。しかし、電池に限定されるものではなく、必要な電力供給が可能であれば１次電池であるか２次電池であるかも問わない。
【００５３】
１８５は電源スイッチであり、本実施の形態例に動作電源を供給するか否かを指示する。１９０は表示部であり、例えば発光ダイオードが含まれ、発光しているか否かで動作状態を示している。しかし、以上の例に限定されるものではなく、赤と青等の２種の発光ダイオードを備え、どちらを表示するかで被検者の状態を容易に目視確認できるようにしてもよい。
【００５４】
３００は生体状態検出装置からの線量データなどを受け取って被検者の状態管理を行っている生体監視装置である。生体監視装置３００において、３１０は全体制御を司る制御部、３２０は作業者毎の放射線被曝量や動作状態を管理する被検者情報管理部である。
【００５５】
被検者情報管理部３２０では、各被験者毎に装着されている生体状態検出装置や生体情報検出装置にそれぞれ割り当てられている識別番号を関連付けて一体に登録し、当該識別番号と共に送られてくるパケット情報を時系列に格納していく。
【００５６】
３３０は生体状態検出装置１００とのデータ通信を行う通信制御部であり、生体状態検出装置１００より一定間隔で送られてくる被曝量や被検者の状態を示す情報などを受信する。
【００５７】
３４０は表示部であり、生体情報管理部で管理している被検者毎の状態を読み出してきて表示すると共に、生体状態検出装置１００よりの被曝量や姿勢状態を表示する。更に緊急時のメッセージ表示なども行う。３５０は各種指示や情報を入力するキーボードあるいはカードリーダなどからなるデータ入力部である。
【００５８】
通信制御部１６０、３３０間のデータ通信制御の詳細を以下に説明する。本実施の形態例では、上述したように生体状態検出装置か一定間隔でパケットデータを送信し、これを生体監視装置３００で受信している。
【００５９】
パケットには、予め各生体状態検出装置毎に割り当てられている識別番号（送信元情報）格納領域、パケットを送信する毎に歩進される送信番号情報（位置情報）格納領域、生体状態検出装置で測定した送信するべきデータ等が割り当てられているデータ格納領域、誤り訂正符号であるＣＲＣデータを格納するＣＲＣ格納領域等からなり、データ格納領域に被曝量データと加速度センサの各方向データなどが格納される。
【００６０】
生体監視装置３００では、順次受信した生体情報検出装置毎の受信データ変化をリアルタイムで監視すると共に、表示部３４０に表示している。
【００６１】
以上説明したように本実施の形態例によれば、放射線検出センサと被検者の姿勢や移動状態を検出できる加速度センサをを備える生体情報検出装置を被検者に装着することを可能とするのみならず、無線通信によりリアルタイムで測定データを管理装置に送ることができる。
【００６２】
このため、単なる被曝量の検出のみならず被検者の状態までも検出することができ、確実に被検者の状態を検出することが可能となる。
【００６３】
さらに、放射線被曝量をリアルタイムで監視することが可能になるため、一部の領域における放射線被曝量の異常が発生しても、速やかに事態を把握することができるという優れた作用効果を奏することができる。
【００６４】
これにより、作業衣の収納ポケット等に出し入れする必要がなく、しかも体を良く動かすような環境であっても、確実に所持者の体に直接装着でき、作業性が向上する。
【００６５】
さらに、生体状態監視装置は被検者の手首に装着されるため、移動量が大きくなると予想され、被検者の動きがより確実に検出できると共に、作業中に不具合が発生し作業者が倒れ込んだような場合であっても、手首部分が電波の通りにくい状態になることはほとんど無く、確実に無線通信できる状態に維持できることになる。
【００６６】
以上に説明した生体状態検出装置１００は、放射線検出センサと加速度センサとを備えていた。しかし、近時は各種のセンサ類の小型軽量化も進み、同じ大きさのケースの中にさらに数多くのセンサ類を具備させることが可能である。
【００６７】
次に、被検者に装着して使用することが可能な特徴を生かして、放射線検出センサと３次元加速度センサに加え、体温を測定可能な温度センサ、被検者の精神状態までも検出可能な心電センサを備えさせ、被検者より広範囲の生体情報を検出可能な生体情報検出装置を図３乃至図６を参照して以下説明する。
【００６８】
図３は本実施の形態例の被検者の生理状態を検出可能な多機能の生体情報検出装置の詳細構成を示すブロック図、図４は本実施の形態例の生体情報検出装置の被検者への装着状態を説明するための図、図５は本実施の形態例の生体情報検出装置の概略形状を示す図、図６は本実施の形態例の心電電極（生体電極）を説明するための図である。
【００６９】
生体情報検出装置は、心電センサとしての心電図情報を収集可能な心電電極が備えられている。心電図情報として最も信頼性が高いのはやはり左胸部から収集する心電信号である。そこで、生体情報検出装置は胸部に装着する心電電極に係止する様にしている。
【００７０】
生体情報検出装置の説明において、上述した図２に示す生体状態検出装置と同様構成には同一番号を附し詳細説明を省略する。
【００７１】
図３において、２１０が被検者の体表面温度（体温）を検出する温度センサであり、例えば温度により抵抗値が変化するサーミスタ素子を用いている。体温の検出方法は電子体温計などで公知であるため詳細説明を省略する。
【００７２】
６００は生体情報検出装置ケース５００に着脱自在に接続可能な心電センサを構成する心電電極（生体電極）、５１０、６１０は生体情報検出装置ケースと生体電極を電気的に接続するための電極端子を構成するスナップボタンである。
【００７３】
心電電極６００は、生体皮膚表面に貼着するため、繰り返し使用すると特性が劣化する。このため、心電電極のみ取り替え使用可能とする必要があるため、使い捨てタイプの生体電極を使用する。心電電極については、公知の一般的なものをそのまま適用でき、例えば日本光電工業製の「ディスポ電極Ｔビトロード」を使用できる。
【００７４】
生体情報検出装置は、被検者の胸部に直接装着することを前提としているため、小形軽量化することが特に求められる。このため、温度センサ２１０により検出した温度データ及び心電電極２２０での検出電位を記憶などすることなく、通信制御部１６０がデータ送信をするタイミングになった時点での検出温度データと心電電極２２０での検出電位、３次元加速度センサ１５０のＸ，Ｙ，Ｚの各センサ検出とをそれぞれ読み取って送信パケットの予め設定された領域に格納して送信する。
【００７５】
これにより、生体情報検出装置が備える制御部１１０などの構成をより簡略化でき、消費電力の省電力化を達成すると共に、小形軽量化を達成している。このため多くの生体情報の収集を実現しながら、被検者に直接装着しても、被検者に余分な負荷を与えることがない、優れた生体情報検出装置を提供できる。
【００７６】
心電電極部は、図６に示すように剥離紙６５０と、裏面に生体電極と生体への貼着用ゲルが配設されている電極パッド６００とで構成されており、生体電極は接続端子を構成するスナップボタン６１０を介して表面側と電気的に接続されている。
【００７７】
生体情報検出装置５００は、図６に示す外形としている。そして、生体情報検出装置５００の裏面には、図５に示すように図６のスナップボタン６１０と係合する対となるスナップボタン５１０が設けられており、該スナップボタン５１０で電極パッド６００に固定された状態に維持可能に構成されている。なお、１８５は電源スイッチ、１９０は表面側に設けられている表示部（発光ダイオード）である。
【００７８】
被検者への装着は、例えば、図４に示すように、左胸上部の心臓の心室位置近傍に装着することにより、心臓の状態がより明瞭に判別できる心電図信号が得られる。
【００７９】
また、生体情報検出装置の形状も小さく、又合成樹脂製のケースとすることより軽量化を実現している。このため、生体情報検出装置を被検者に装着した状態であっても、被検者に与えるストレスを最小限に抑えることができ、違和感なく日常とほぼ同じ状態の放射線被曝量及び生体情報を検出できる。
【００８０】
以上説明したように心電図信号が検出できる生体情報検出装置５００を胸部に装着したことにより、被検者の身体的な状態がリアルタイムで把握可能であり、事態の急変に迅速に対処できる。さらに、本実施の形態例の生体情報検出装置は放射線の被曝量のみならず、３次元加速度センサを備えているため、装着されている被検者の状態や作業状態をリアルタイムで確実に把握することができる。
【００８１】
このため、体の向きや動作状態が把握でき、作業状況を離れた場所から監視できると共に、不足の事態が起きて被検者の動きが止まったような場合にもその状況を的確かつ迅速に把握することができ、速やかに対応策をとることが可能となる。
【００８２】
更に、体温や心電図情報を検出することも可能であり、心電図信号から心拍数も検出できることから、被検者の交感神経や副交感神経の働きも認識可能となるため、他方面から作業現場の状態を知ることができる。このため、あらゆる事態により広範囲に対応することが可能となる。
【００８３】
これらのことは単に放射線の被曝量を検出できるのみではとうてい得られない優れた作用効果である。なお、以上の説明においては、心電電極を胸部に装着した例を説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、心電図信号が検出できる部位であれば被検者のどこに設けても良いことは勿論である。例えば左胸でなく、右胸であっても、背中側であっても、形であっても、脇の下であっても良く、装着場所に限定はない。
【００８４】
以上の構成を備える本実施の形態例における被検者の状態認識制御を図７を参照して以下に説明する。以下の説明は、例えば生体監視装置３００における被検者の状態検出処理と、被検者の状態から作業現場などの被検者の周囲の状況を把握する制御例について図７を参照して以下に説明する。図７は本実施の形態例の被検者の状況把握制御を説明するためにフローチャートである。
【００８５】
上記したように、生体監視装置３００は、生体状態検出装置１００及び生体情報検出装置５００より一定間隔で送られてくる被検者よりのパットに含まれる検出データ及び放射線被曝量を、順次被検者情報管理部３２０の不図示の被検者に対応付けられた生体情報検出装置及び生体状態検出装置毎のそれぞれの受信データバッファに格納している。
【００８６】
このため、生体監視装置３００は、図７のステップＳ１に示すように通信制御部３３０が生体状態検出装置または生体情報検出装置より送られてくるパケットを受信するのを監視している。
【００８７】
そして、パケットを受信するとステップＳ１よりステップＳ３に進み、受信したパケットの送信元装置を特定する識別番号毎に割り当てられた受信バッファに時系列に格納する。
【００８８】
続いてステップＳ５に進み、受信した検出データが予め定めた閾値の範囲外か否かを調べて受信データか否かを判定する。ここでは、例えば１回の受信データのみを判断して結論を出すのではなく、一定時間の間、例えば１秒間以上閾値の範囲外のデータが続いたか否かで判定する。しかし以上の例に限定されるものではなく、異常状態が連続しない場合には異常の間のみ警報を出力などするようにすれば異常状態からの復帰までの時間をみて誤判定か否か容易に判断できる。
【００８９】
そして続くステップＳ７で判定の結果、データ異常であったか否か調べ、データ異常と判定されなかった場合にはステップＳ１に戻り次のパケット受信に備える。
【００９０】
一方、ステップＳ７でデータ異常と判定されていた場合にはステップＳ１０に進み、異常内容が放射線被曝量の異常か否かを調べる。放射線被曝量が規定値以上であるような被曝量異常である場合にはステップＳ１２に進み、放射線被曝異常を表示部３４０に表示するなどして報知する。そしてステップＳ２２に進む。
【００９１】
これを確認すると、たとえばその被検者のみ被曝量が多いのか、周辺にいる他の人に装着した装置も同様に検出被曝量が多いのかで所定領域における放射線異常の発生に対しても迅速に状況が検知でき、速やかな対処が可能になる。
【００９２】
一方、ステップＳ１０で被曝量の異常でない場合にはステップＳ１４に進み、３次元加速度センサの検出信号が所定時間変化がない等の３次元加速度センサ検出信号の異常か否かを調べる。３次元加速度センサの異常である場合にはステップＳ１６に進み、被検者の状態の異常を報知してステップＳ２２に進む。
【００９３】
ステップＳ１４で３次元加速度センサ信号の異常でない場合にはステップＳ１８に進み、一定期間ある検出装置よりの受信が無い状態か否かを調べる。受信がある場合にはステップＳ２２に進み、検出値が異常であった内容、例えば、体温センサ検出値の異常である場合の体温上昇や体温低下、心電図信号の異常である場合の脈拍上昇や心肺停止等それぞれの異常内容を表示してステップＳ２２に進む。
【００９４】
ステップＳ２２以下の処理は、本実施の形態例に特有の処理であり、異常と判定された装置を装着していた人は、そのほかにもうひとつの装置が装着されているため、他の装置の検出データを読み出してきて比較する。
【００９５】
そしてステップＳ２４で被検者の装着部位毎の検出値を対比して異常を判定する。すなわち、同じセンサを装着している場合の一方のセンサ値のみ異常がある場合で、他方のセンサ検出値が正常な範囲内の検出値である様な場合には、一方の装置のセンサ異常か検出ミスと判断でき、被検者の状況がより正確に判断できる。
【００９６】
そして、続くステップＳ２６でステップＳ２４での状況判断に基づいた被検者及び被検者の周囲状況を報知する。そしてステップＳ１に戻る。これにより、あらゆる状況に確実かつ迅速に対応できる。
【００９７】
ステップＳ２４における状況判定の例を以下に列挙する。
【００９８】
なお、基本的に検出結果が共に同じ許容範囲内にある時に検出結果を有効と判断し、検出結果が異なっている場合でも、検出結果を比較することで以下の様に判断する。
（１）放射線被曝量
一方の被曝量が高い数値で他方が予想正常範囲である場合には、一方装置のセンサ異常かあるいは通信状態に由来するミスと予測でき、要経過観察と判断できる。
【００９９】
両方の被曝量が高い数値の場合には放射の漏れの可能性があり警報出力の必要があると判断できる。
【０１００】
一方の装置の検出被曝量が高く、他方の装置との無線通信ができない場合には３次元加速度センサ検出結果と併せて総合的に判断する必要があるが、他方の装置が体の下にあるために無線通信できない状態である可能性もあり、放射能漏れの可能性が疑われる。
（３次元加速度センサ）
一方装置のセンサの検出値が一定の動きを検出し、他方のセンサからの検出値が所定範囲外の低い場合には、被検者への装着状態が非装着状態となった可能性（例えば、体表面への装着が外れて衣服内に脱落した可能性等）があると判断できる。
【０１０１】
一方装置のセンサの検出値が一定の動きを検出し、他方の装置のセンサからの検出値が無い場合には、被検者への装着状態が外れて外部に脱落した可能性があると判断できる。
【０１０２】
両装置とも３次元加速度センサの検出がない場合には被検者が全く動いていない状態と判断でき、被曝量に問題がなければ被検者個人に原因がある不測の事態発生の可能性があると判断でき周辺作業員に確認を促すことなどが考えられる。
【０１０３】
一方の装置の３次元加速度センサの検出が無く、他方の装置とのパケット通信が中断している状態では、他方の装置が体の下になって無線通信できない状態である可能性もあり、被曝量に問題がなければ被検者個人に原因がある不測の事態発生の可能性があると判断でき周辺作業員に確認を促すことなどが考えられる。
【０１０４】
以上の様に、本実施の形態襟では被検者の異なる２つの部位に検出装置を装着するため、装着部位毎の異常を対比して状況判断することができ、一つのみを装着する場合では全く予想もできなかった種々の状況に迅速かつ確実に対応可能となる判断ができる。
【０１０５】
特に、被検者に不測の事態が発生したような場合であって、例えば被検者がうつぶせに倒れたような場合（統計上、俯せに倒れる場合がほとんどである）、胸部の生体情報検出装置が体の下側になってしまい、体が電波の遮断効果を発揮して無線通信ができない状態になっても、ほとんど体の下側になることがない手首に生体状態検出装置を装着しているため、確実に検出データを無線通信でき、現場の状況を確実に送信できる。
【０１０６】
これは従来のように作業衣のポケットに線量計などを収納していた場合であっても、人間の体が電波遮蔽効果を発揮して全く無線通信できない状態であったものが、本実施の形態例によればこのような事態を未然に防止できる。
【０１０７】
なお、以上の説明では生体状態検出装置を手首に装着する例を説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、足首に装着しても、脛の部分または大腿の部分に装着しても良く、上腕であっても、腕先であっても、また更なる小型化した場合には指に装着しても良く、装着部位に限定はない。
【０１０８】
なお、生体情報検出装置と生体状態検出装置の装着箇所を体の表側と裏側に分けても、あるいは右側と左側に分けてもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の状態及び放射線被曝量を無線送信可能な生体情報検出システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出量が問題となり、従来の火力発電などに代えて二酸化炭素排出量の少ない原子力発電が注目されてきている。また、従来より稼働されてきた原子力発電所の耐用年数切れも問題視されるようになってきた。更に、稼働中の放射能漏れに対する対策も万全を期す必要がある。
【０００３】
特に、放射線は被曝すると重大な影響を受けるため、原子力施設で働く者や放射線被曝の機会が多い放射線技師などは特に被曝量の把握・管理が重要である。原子力発電所や原子力船舶などでは、大量の放射線に被曝する可能性も否定できず、健康上重大な結果をもたらす可能性があった。
【０００４】
さらに、現在稼働中の原子力設備の老朽化のも進んできており、我が国では老朽化した原子力設備は同じ場所に立て替えることが予想される。このような作業現場では、放射線の被曝管理が特に重要になると予想され、万一の事態にも対応できるようにする必要がある。
【０００５】
特に緊急事態が発生したような場合には、現場の状況を如何に迅速かつ正確に把握する必要がある。このため、作業現場に監視カメラなどを配設し、撮影画像により状況を判断するようにしていた。
【０００６】
しかしながら、監視カメラの撮影範囲外では、全く状況判断ができなかった。このため、従来は例えば特許文献１に記載されているように、放射線測定値と自位置画像を無線送信する自走式車両を放射線漏れを測定すべき地域を遠隔操作により走行させ、自走式車両で測定された放射線測定値を取込み放射線汚染状況を検知していた。あるいは、施設内の所定箇所に放射線検出装置を設置して、設置装置が測定する測定値を監視していた。
【０００７】
特許文献２に記載の線量計は、放射線検出器と検出器が検出した線量値を計数して被曝線量を求める機能と、無線通信機能を備え、処理装置に被曝量等の計測値をリアルタイムでデータ通信できる技術を開示していた。
【０００８】
特許文献３に記載の線量計は、一般の人の個人被爆量を正確に測定するために、腕時計の中に放射線被曝量を測定する放射線センサとセンサの検出結果を積算して記憶する記憶部を内蔵させた技術を開示する。そして、通常の被曝量検出動作とは別個に送信モードを備え、送信モードを選択すると記憶部に記憶されている被曝量を送信する技術を開示していた。
【０００９】
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−３５８６４号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８４７号公報
【特許文献３】特開平１１−１９０７７５号公報
【００１１】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、緊急事態を認識してから現場に出動し、初めて状況を把握するものであった。特に、作業者が域内にいることが予想される場合には、特許文献１の様な機器を投入しない限り当該作業者が域外に出てきたときに状況を把握するしかなかった。特に、放射線漏れによる事故の可能性がある場合には、むやみに人を移動させることが憚られるため、現状把握が難しい事態も予想される。
【００１３】
特許文献２に記載の装置は、リアルタイムで作業者の被曝量を監視でき、被曝量の変化が容易に把握できるが、これは作業者が直立して歩行などしていることが前提であり、作業者が倒れたような場合には収納部が体と床の間になることが多く、作業者の身体が電波障害となって無線通信ができなくなるおそれがあった。このため対応が不十分となるおそれがあった。
【００１４】
特許文献３に記載のものは、リアルタイムでの被曝量の監視を前提とした技術でなく、単に作業者が特別の操作をしたときに被曝量を把握できるに過ぎず、リアルタイムでの被曝量の監視等は全く考慮されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記従来技術の課題を解決することを目的としてなされたもので、作業現場に新たな人員を向かわせることなく、非常事態が発生したとしても良好な無線通信環境が維持でき、現場の作業者の状況を的確に把握することができる生体情報検出システム及び方法を提供することを目的とする。係る目的を達成する一手段として以下の構成を備える。
【００１６】
即ち、放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置と、前記検出装置より送信される検出値を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記検出装置毎の検出値を比較する比較手段とを備える生体監視装置とを有することを特徴とする。
【００１７】
そして例えば、前記検出装置は、被検者の異なる部位にそれぞれ装着されることを特徴とする。あるいは、前記検出装置の一方は、被検者の手首に装着されることを特徴とする。
【００１８】
また例えば、前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含むことを特徴とする。
【００１９】
さらに例えば、前記検出装置の生体情報検出手段は、さらに心電図信号検出を含むことを特徴とする。あるいは、前記検出装置の他方は、被検者の胸部に装着されることを特徴とする。
【００２０】
また例えば、前記生体監視装置の前記比較手段は、前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とすることを特徴とする。
【００２１】
あるいは、前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とすることを特徴とする。
【００２２】
さらに例えば、前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断することを特徴とする。
【００２３】
または、放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置を被検者のそれぞれ異なる部位に装着してなる生体情報検出システムにおける生体情報検出方法であって、前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とする生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【００２４】
そして例えば、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とする生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【００２５】
また例えば、前記一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、前記一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断する生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【００２６】
さらに例えば、前記検出装置の一方は、装着者の体が無線送信の障害とならない被検者の手首に装着される生体情報検出方法とすることを特徴とする。あるいは、前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含み、検出値により被検者の状態を検出可能とする生体情報検出方法とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、被検者の状態にかかわらず、良好な無線通信環境を維持すると共に、確実かつ迅速に被曝状況、被検者の状態を認識することが可能となる。
【００２８】
また本発明によれば、例えば被検者が正常に動作できている状態のほか、倒れ込んだような状態であっても、確実に無線通信可能状態を維持でき、迅速に被検者の状態を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかる一実施の形態例の生体状態検出装置の外観形状を示す図である。
【００３０】
【図２】本実施の形態例の生体状態検出装置の詳細構成を示すブロック図である。
【００３１】
【図３】本実施の形態例の生体情報検出装置の詳細構成を示すブロック図である。
【００３２】
【図４】本実施の形態例の生体情報検出装置の被検者への装着状態を示す図である。
【００３３】
【図５】本実施の形態例の生体情報検出装置計の外観形状例を示す図である。
【００３４】
【図６】本実施の形態例生体情報検出装置の心電電極の構成例を示す図である。
【００３５】
【図７】本実施の形態例の被検者の状況把握制御を説明するためにフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１００ 生体状態検出装置ケース
１１０、３１０ 制御部
１２０ 放射線検出センサ
１３０ 被曝量積算部
１５０ ３次元加速度センサ
１６０、３３０ 通信制御部
１７０ 音響出力部
１８０ 電源部
１８５ 電源スイッチ
１９０、３４０ 表示部
２１０ 温度センサ
２２０、６００ 心電電極
３００ 生体監視装置
３２０ 被検者情報管理部
３５０ 入力部
５００ 生体情報検出装置ケース
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明に係る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する構成要素の相対配置、数値等に何ら限定されるものではなく、特に特定的な記載がない限り本発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨ではない。
【００３８】
本発明に係る一実施の形態例として、時計形ケース内に各構成要素を収納した例を説明する。図１は本実施の形態例の生体状態検出装置の外観形状を示す図、図２は生体状態検出装置の詳細構成を示すブロック図、図３は生体情報検出装置の詳細構成を示すブロック図、図４は生体情報検出装置の被検者への装着状態を説明するための図、図５は生体情報検出装置の概略を示す図、図６は生態情報検出装置で用いる心電電極（生体電極）を説明するための図である。
【００３９】
まず、生体の状態を検出するため、放射線の被曝量を無線送信可能とするほか、被検者の姿勢や動きを具体的に検出して無線送信可能な生体状態検出装置を無線送信の障害となることがほとんど無い手首に装着させ、予想されるあらゆる状態においても、被検者の状態を確実に送ることができる様にした生体状態検出装置について図１及び図２を参照して説明する。
【００４０】
図１において、１００は本実施の形態例の生体状態検出装置ケースであり、例えば合成樹脂（プラスチック）で形成されている。合成樹脂としては、例えばポリスチレン系合成樹脂、或いは、ポリメチルメタクリレート系合成樹脂を使用することができる。
【００４１】
大きさとしては、例えば、最大でも４０×４０×１０ｍｍ程度以下の軽量小型の大きさとする。生体状態検出装置ケース１００において、１８５は電源スイッチ、１９５は表示部である発光ダイオード確認窓である。
【００４２】
また、２１０、２２０は装着ベルトであり、２１５は尾錠、２１６はつく棒、２１７は游革、２２５はベルト孔である。装着ベルトを手首に巻き付けて適切なベルト孔に尾錠のつく棒を挿入して、腕時計ベルトのように装着して用いる。
【００４３】
図１に示す生体状態検出装置の詳細構成を図２を参照して以下に説明する。図２において、１１０は生体状態検出装置の全体制御を司る制御部であり、例えばマイクロプロセッサとメモリ、入出力インタフェース部などを備えている。他の全ての各生体状態検出装置及び後述する全ての生体情報検出装置にはそれぞれ固有の識別番号、例えば１４桁の識別番号が付与されている。この識別番号は制御部１１０が管理している。
【００４４】
１２０は放射線量を検出する放射線検出センサである。放射線検出センサ１２０としては、小形軽量化が可能な半導体検出器を用いることが望ましい。放射線検出センサ１２０としては、。放射線検出センサ１２０としては、Ｘ線、α線、β線、γ線、中性子線の少なくとも一つを定量的に検出するものが望ましく、小形軽量化が可能な半導体検出器を用いることが望ましい。半導体検出器は、逆バイアスを与えられたＰ−Ｎ接合ダイオードであり、入射放射線のエネルギーに比例したパルス電流を生成することにより放射線被曝量を検出できる。
【００４５】
生体状態検出装置１００では、エネルギー範囲４０ＫｅＶ〜３ＭｅＶのγ（Ｘ）線量を検出できるアロカ株式会社製のポケットサーベイメータに使用している半導体検出器を用いることとしている。これにより、放射線検出を小型軽量素子で行うことが可能となる。
【００４６】
１３０は被曝量積算部であり、放射線検出センサ１２０で検出した放射線量（放射線検出値）の積算値を求める。なお、被曝量積算部１３０は制御部１１０に内蔵されていても、放射線検出センサ１２０と一体に構成されていてもよい。
【００４７】
１５０は３次元加速度センサであり、本装置装着者の３次元の動きを検出してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれの３方向の検出電圧値を出力する。３次元加速度センサ１５０としては、例えばＫｉｏｎｉｘ社製のＫＸＭ５２シリーズを適用できる。ＫＸＭ５２シリーズの加速度センサであればほぼ５ｍｍ×５ｍｍ×１．８ｍｍの小形ＤＦＮパッケージであり、生体状態検出装置も小型の構成できる。
【００４８】
１６０は通信制御部であり、制御部１１０の制御下で被曝量積算部１３０の保持する被曝量と３次元加速度センサ１５０の検出値を生体監視装置３００の通信制御部３３０に一定の間隔でデータ伝送する。データ伝送は、例えば２．４ＧＨｚの周波数で行われる。
【００４９】
生体状態検出装置１００が検出値を送信する間隔は、任意で良く、数ｍＳ間隔であっても、数十ｍＳ間隔でも、数百ｍＳ間隔であってもよい。
【００５０】
１７０は音響出力部であり、被曝量が予め設定された閾値を超えた場合や電源部の容量低下など、正常動作が保証できない状態になったときに例えば警報音を出力する。検知した状態により音響出力パターンを変化させることにより、より詳細に生体状態検出装置の状態を報知できる。
【００５１】
なお、この音響出力部１７０は必ず備えなければならないものではなく、通常のものでは省略し、特に緊急性を最優先する、原子炉解体現場などで用いられる場合などに限定して備えるようにすることがより望ましい。
【００５２】
１８０は電源部であり、本実施の形態例ではボタン電池を採用している。しかし、電池に限定されるものではなく、必要な電力供給が可能であれば１次電池であるか２次電池であるかも問わない。
【００５３】
１８５は電源スイッチであり、本実施の形態例に動作電源を供給するか否かを指示する。１９０は表示部であり、例えば発光ダイオードが含まれ、発光しているか否かで動作状態を示している。しかし、以上の例に限定されるものではなく、赤と青等の２種の発光ダイオードを備え、どちらを表示するかで被検者の状態を容易に目視確認できるようにしてもよい。
【００５４】
３００は生体状態検出装置からの線量データなどを受け取って被検者の状態管理を行っている生体監視装置である。生体監視装置３００において、３１０は全体制御を司る制御部、３２０は作業者毎の放射線被曝量や動作状態を管理する被検者情報管理部である。
【００５５】
被検者情報管理部３２０では、各被験者毎に装着されている生体状態検出装置や生体情報検出装置にそれぞれ割り当てられている識別番号を関連付けて一体に登録し、当該識別番号と共に送られてくるパケット情報を時系列に格納していく。
【００５６】
３３０は生体状態検出装置１００とのデータ通信を行う通信制御部であり、生体状態検出装置１００より一定間隔で送られてくる被曝量や被検者の状態を示す情報などを受信する。
【００５７】
３４０は表示部であり、生体情報管理部で管理している被検者毎の状態を読み出してきて表示すると共に、生体状態検出装置１００よりの被曝量や姿勢状態を表示する。更に緊急時のメッセージ表示なども行う。３５０は各種指示や情報を入力するキーボードあるいはカードリーダなどからなるデータ入力部である。
【００５８】
通信制御部１６０、３３０間のデータ通信制御の詳細を以下に説明する。本実施の形態例では、上述したように生体状態検出装置か一定間隔でパケットデータを送信し、これを生体監視装置３００で受信している。
【００５９】
パケットには、予め各生体状態検出装置毎に割り当てられている識別番号（送信元情報）格納領域、パケットを送信する毎に歩進される送信番号情報（位置情報）格納領域、生体状態検出装置で測定した送信するべきデータ等が割り当てられているデータ格納領域、誤り訂正符号であるＣＲＣデータを格納するＣＲＣ格納領域等からなり、データ格納領域に被曝量データと加速度センサの各方向データなどが格納される。
【００６０】
生体監視装置３００では、順次受信した生体情報検出装置毎の受信データ変化をリアルタイムで監視すると共に、表示部３４０に表示している。
【００６１】
以上説明したように本実施の形態例によれば、放射線検出センサと被検者の姿勢や移動状態を検出できる加速度センサをを備える生体情報検出装置を被検者に装着することを可能とするのみならず、無線通信によりリアルタイムで測定データを管理装置に送ることができる。
【００６２】
このため、単なる被曝量の検出のみならず被検者の状態までも検出することができ、確実に被検者の状態を検出することが可能となる。
【００６３】
さらに、放射線被曝量をリアルタイムで監視することが可能になるため、一部の領域における放射線被曝量の異常が発生しても、速やかに事態を把握することができるという優れた作用効果を奏することができる。
【００６４】
これにより、作業衣の収納ポケット等に出し入れする必要がなく、しかも体を良く動かすような環境であっても、確実に所持者の体に直接装着でき、作業性が向上する。
【００６５】
さらに、生体状態監視装置は被検者の手首に装着されるため、移動量が大きくなると予想され、被検者の動きがより確実に検出できると共に、作業中に不具合が発生し作業者が倒れ込んだような場合であっても、手首部分が電波の通りにくい状態になることはほとんど無く、確実に無線通信できる状態に維持できることになる。
【００６６】
以上に説明した生体状態検出装置１００は、放射線検出センサと加速度センサとを備えていた。しかし、近時は各種のセンサ類の小型軽量化も進み、同じ大きさのケースの中にさらに数多くのセンサ類を具備させることが可能である。
【００６７】
次に、被検者に装着して使用することが可能な特徴を生かして、放射線検出センサと３次元加速度センサに加え、体温を測定可能な温度センサ、被検者の精神状態までも検出可能な心電センサを備えさせ、被検者より広範囲の生体情報を検出可能な生体情報検出装置を図３乃至図６を参照して以下説明する。
【００６８】
図３は本実施の形態例の被検者の生理状態を検出可能な多機能の生体情報検出装置の詳細構成を示すブロック図、図４は本実施の形態例の生体情報検出装置の被検者への装着状態を説明するための図、図５は本実施の形態例の生体情報検出装置の概略形状を示す図、図６は本実施の形態例の心電電極（生体電極）を説明するための図である。
【００６９】
生体情報検出装置は、心電センサとしての心電図情報を収集可能な心電電極が備えられている。心電図情報として最も信頼性が高いのはやはり左胸部から収集する心電信号である。そこで、生体情報検出装置は胸部に装着する心電電極に係止する様にしている。
【００７０】
生体情報検出装置の説明において、上述した図２に示す生体状態検出装置と同様構成には同一番号を附し詳細説明を省略する。
【００７１】
図３において、２１０が被検者の体表面温度（体温）を検出する温度センサであり、例えば温度により抵抗値が変化するサーミスタ素子を用いている。体温の検出方法は電子体温計などで公知であるため詳細説明を省略する。
【００７２】
６００は生体情報検出装置ケース５００に着脱自在に接続可能な心電センサを構成する心電電極（生体電極）、５１０、６１０は生体情報検出装置ケースと生体電極を電気的に接続するための電極端子を構成するスナップボタンである。
【００７３】
心電電極６００は、生体皮膚表面に貼着するため、繰り返し使用すると特性が劣化する。このため、心電電極のみ取り替え使用可能とする必要があるため、使い捨てタイプの生体電極を使用する。心電電極については、公知の一般的なものをそのまま適用でき、例えば日本光電工業製の「ディスポ電極Ｔビトロード」を使用できる。
【００７４】
生体情報検出装置は、被検者の胸部に直接装着することを前提としているため、小形軽量化することが特に求められる。このため、温度センサ２１０により検出した温度データ及び心電電極２２０での検出電位を記憶などすることなく、通信制御部１６０がデータ送信をするタイミングになった時点での検出温度データと心電電極２２０での検出電位、３次元加速度センサ１５０のＸ，Ｙ，Ｚの各センサ検出とをそれぞれ読み取って送信パケットの予め設定された領域に格納して送信する。
【００７５】
これにより、生体情報検出装置が備える制御部１１０などの構成をより簡略化でき、消費電力の省電力化を達成すると共に、小形軽量化を達成している。このため多くの生体情報の収集を実現しながら、被検者に直接装着しても、被検者に余分な負荷を与えることがない、優れた生体情報検出装置を提供できる。
【００７６】
心電電極部は、図６に示すように剥離紙６５０と、裏面に生体電極と生体への貼着用ゲルが配設されている電極パッド６００とで構成されており、生体電極は接続端子を構成するスナップボタン６１０を介して表面側と電気的に接続されている。
【００７７】
生体情報検出装置５００は、図６に示す外形としている。そして、生体情報検出装置５００の裏面には、図５に示すように図６のスナップボタン６１０と係合する対となるスナップボタン５１０が設けられており、該スナップボタン５１０で電極パッド６００に固定された状態に維持可能に構成されている。なお、１８５は電源スイッチ、１９０は表面側に設けられている表示部（発光ダイオード）である。
【００７８】
被検者への装着は、例えば、図４に示すように、左胸上部の心臓の心室位置近傍に装着することにより、心臓の状態がより明瞭に判別できる心電図信号が得られる。
【００７９】
また、生体情報検出装置の形状も小さく、又合成樹脂製のケースとすることより軽量化を実現している。このため、生体情報検出装置を被検者に装着した状態であっても、被検者に与えるストレスを最小限に抑えることができ、違和感なく日常とほぼ同じ状態の放射線被曝量及び生体情報を検出できる。
【００８０】
以上説明したように心電図信号が検出できる生体情報検出装置５００を胸部に装着したことにより、被検者の身体的な状態がリアルタイムで把握可能であり、事態の急変に迅速に対処できる。さらに、本実施の形態例の生体情報検出装置は放射線の被曝量のみならず、３次元加速度センサを備えているため、装着されている被検者の状態や作業状態をリアルタイムで確実に把握することができる。
【００８１】
このため、体の向きや動作状態が把握でき、作業状況を離れた場所から監視できると共に、不足の事態が起きて被検者の動きが止まったような場合にもその状況を的確かつ迅速に把握することができ、速やかに対応策をとることが可能となる。
【００８２】
更に、体温や心電図情報を検出することも可能であり、心電図信号から心拍数も検出できることから、被検者の交感神経や副交感神経の働きも認識可能となるため、他方面から作業現場の状態を知ることができる。このため、あらゆる事態により広範囲に対応することが可能となる。
【００８３】
これらのことは単に放射線の被曝量を検出できるのみではとうてい得られない優れた作用効果である。なお、以上の説明においては、心電電極を胸部に装着した例を説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、心電図信号が検出できる部位であれば被検者のどこに設けても良いことは勿論である。例えば左胸でなく、右胸であっても、背中側であっても、形であっても、脇の下であっても良く、装着場所に限定はない。
【００８４】
以上の構成を備える本実施の形態例における被検者の状態認識制御を図７を参照して以下に説明する。以下の説明は、例えば生体監視装置３００における被検者の状態検出処理と、被検者の状態から作業現場などの被検者の周囲の状況を把握する制御例について図７を参照して以下に説明する。図７は本実施の形態例の被検者の状況把握制御を説明するためにフローチャートである。
【００８５】
上記したように、生体監視装置３００は、生体状態検出装置１００及び生体情報検出装置５００より一定間隔で送られてくる被検者よりのパットに含まれる検出データ及び放射線被曝量を、順次被検者情報管理部３２０の不図示の被検者に対応付けられた生体情報検出装置及び生体状態検出装置毎のそれぞれの受信データバッファに格納している。
【００８６】
このため、生体監視装置３００は、図７のステップＳ１に示すように通信制御部３３０が生体状態検出装置または生体情報検出装置より送られてくるパケットを受信するのを監視している。
【００８７】
そして、パケットを受信するとステップＳ１よりステップＳ３に進み、受信したパケットの送信元装置を特定する識別番号毎に割り当てられた受信バッファに時系列に格納する。
【００８８】
続いてステップＳ５に進み、受信した検出データが予め定めた閾値の範囲外か否かを調べて受信データか否かを判定する。ここでは、例えば１回の受信データのみを判断して結論を出すのではなく、一定時間の間、例えば１秒間以上閾値の範囲外のデータが続いたか否かで判定する。しかし以上の例に限定されるものではなく、異常状態が連続しない場合には異常の間のみ警報を出力などするようにすれば異常状態からの復帰までの時間をみて誤判定か否か容易に判断できる。
【００８９】
そして続くステップＳ７で判定の結果、データ異常であったか否か調べ、データ異常と判定されなかった場合にはステップＳ１に戻り次のパケット受信に備える。
【００９０】
一方、ステップＳ７でデータ異常と判定されていた場合にはステップＳ１０に進み、異常内容が放射線被曝量の異常か否かを調べる。放射線被曝量が規定値以上であるような被曝量異常である場合にはステップＳ１２に進み、放射線被曝異常を表示部３４０に表示するなどして報知する。そしてステップＳ２２に進む。
【００９１】
これを確認すると、たとえばその被検者のみ被曝量が多いのか、周辺にいる他の人に装着した装置も同様に検出被曝量が多いのかで所定領域における放射線異常の発生に対しても迅速に状況が検知でき、速やかな対処が可能になる。
【００９２】
一方、ステップＳ１０で被曝量の異常でない場合にはステップＳ１４に進み、３次元加速度センサの検出信号が所定時間変化がない等の３次元加速度センサ検出信号の異常か否かを調べる。３次元加速度センサの異常である場合にはステップＳ１６に進み、被検者の状態の異常を報知してステップＳ２２に進む。
【００９３】
ステップＳ１４で３次元加速度センサ信号の異常でない場合にはステップＳ１８に進み、一定期間ある検出装置よりの受信が無い状態か否かを調べる。受信がある場合にはステップＳ２２に進み、検出値が異常であった内容、例えば、体温センサ検出値の異常である場合の体温上昇や体温低下、心電図信号の異常である場合の脈拍上昇や心肺停止等それぞれの異常内容を表示してステップＳ２２に進む。
【００９４】
ステップＳ２２以下の処理は、本実施の形態例に特有の処理であり、異常と判定された装置を装着していた人は、そのほかにもうひとつの装置が装着されているため、他の装置の検出データを読み出してきて比較する。
【００９５】
そしてステップＳ２４で被検者の装着部位毎の検出値を対比して異常を判定する。すなわち、同じセンサを装着している場合の一方のセンサ値のみ異常がある場合で、他方のセンサ検出値が正常な範囲内の検出値である様な場合には、一方の装置のセンサ異常か検出ミスと判断でき、被検者の状況がより正確に判断できる。
【００９６】
そして、続くステップＳ２６でステップＳ２４での状況判断に基づいた被検者及び被検者の周囲状況を報知する。そしてステップＳ１に戻る。これにより、あらゆる状況に確実かつ迅速に対応できる。
【００９７】
ステップＳ２４における状況判定の例を以下に列挙する。
【００９８】
なお、基本的に検出結果が共に同じ許容範囲内にある時に検出結果を有効と判断し、検出結果が異なっている場合でも、検出結果を比較することで以下の様に判断する。
（１）放射線被曝量
一方の被曝量が高い数値で他方が予想正常範囲である場合には、一方装置のセンサ異常かあるいは通信状態に由来するミスと予測でき、要経過観察と判断できる。
【００９９】
両方の被曝量が高い数値の場合には放射の漏れの可能性があり警報出力の必要があると判断できる。
【０１００】
一方の装置の検出被曝量が高く、他方の装置との無線通信ができない場合には３次元加速度センサ検出結果と併せて総合的に判断する必要があるが、他方の装置が体の下にあるために無線通信できない状態である可能性もあり、放射能漏れの可能性が疑われる。
（３次元加速度センサ）
一方装置のセンサの検出値が一定の動きを検出し、他方のセンサからの検出値が所定範囲外の低い場合には、被検者への装着状態が非装着状態となった可能性（例えば、体表面への装着が外れて衣服内に脱落した可能性等）があると判断できる。
【０１０１】
一方装置のセンサの検出値が一定の動きを検出し、他方の装置のセンサからの検出値が無い場合には、被検者への装着状態が外れて外部に脱落した可能性があると判断できる。
【０１０２】
両装置とも３次元加速度センサの検出がない場合には被検者が全く動いていない状態と判断でき、被曝量に問題がなければ被検者個人に原因がある不測の事態発生の可能性があると判断でき周辺作業員に確認を促すことなどが考えられる。
【０１０３】
一方の装置の３次元加速度センサの検出が無く、他方の装置とのパケット通信が中断している状態では、他方の装置が体の下になって無線通信できない状態である可能性もあり、被曝量に問題がなければ被検者個人に原因がある不測の事態発生の可能性があると判断でき周辺作業員に確認を促すことなどが考えられる。
【０１０４】
以上の様に、本実施の形態襟では被検者の異なる２つの部位に検出装置を装着するため、装着部位毎の異常を対比して状況判断することができ、一つのみを装着する場合では全く予想もできなかった種々の状況に迅速かつ確実に対応可能となる判断ができる。
【０１０５】
特に、被検者に不測の事態が発生したような場合であって、例えば被検者がうつぶせに倒れたような場合（統計上、俯せに倒れる場合がほとんどである）、胸部の生体情報検出装置が体の下側になってしまい、体が電波の遮断効果を発揮して無線通信ができない状態になっても、ほとんど体の下側になることがない手首に生体状態検出装置を装着しているため、確実に検出データを無線通信でき、現場の状況を確実に送信できる。
【０１０６】
これは従来のように作業衣のポケットに線量計などを収納していた場合であっても、人間の体が電波遮蔽効果を発揮して全く無線通信できない状態であったものが、本実施の形態例によればこのような事態を未然に防止できる。
【０１０７】
なお、以上の説明では生体状態検出装置を手首に装着する例を説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、足首に装着しても、脛の部分または大腿の部分に装着しても良く、上腕であっても、腕先であっても、また更なる小型化した場合には指に装着しても良く、装着部位に限定はない。
【０１０８】
なお、生体情報検出装置と生体状態検出装置の装着箇所を体の表側と裏側に分けても、あるいは右側と左側に分けてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置と、
前記検出装置より送信される検出値を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記検出装置毎の検出値を比較する比較手段とを備える生体監視装置とを有することを特徴とする生体情報検出システム。
【請求項２】
前記検出装置は、被検者の異なる部位にそれぞれ装着されることを特徴とする請求項１記載の生体情報検出システム。
【請求項３】
前記検出装置の一方は、被検者の手首に装着されることを特徴とする請求項２記載の生体情報検出システム。
【請求項４】
前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生体情報検出システム。
【請求項５】
前記検出装置の生体情報検出手段は、さらに心電図信号検出を含むことを特徴とする請求項４記載の生体情報検出システム。
【請求項６】
前記検出装置の他方は、被検者の胸部に装着されることを特徴とする請求項５記載の生体情報検出システム。
【請求項７】
前記生体監視装置の前記比較手段は、前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の生体情報検出システム。
【請求項８】
前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とすることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の生体情報検出システム。
【請求項９】
前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断することを特徴とする請求項８記載の生体情報検出システム。
【請求項１０】
放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置を被検者のそれぞれ異なる部位に装着してなる生体情報検出システムにおける生体情報検出方法であって、
前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とすることを特徴とする生体情報検出方法。
【請求項１１】
一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とすることを特徴とする請求項１０記載の生体情報検出方法。
【請求項１２】
前記一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、前記一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断することを特徴とする請求項１１記載の生体情報検出方法。
【請求項１３】
前記検出装置の一方は、装着者の体が無線送信の障害とならない被検者の手首に装着されることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載の生体情報検出方法。
【請求項１４】
前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含み、検出値により被検者の状態を検出可能とすることを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載の生体情報検出方法。
【請求項１】
放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置と、
前記検出装置より送信される検出値を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記検出装置毎の検出値を比較する比較手段とを備える生体監視装置とを有することを特徴とする生体情報検出システム。
【請求項２】
前記検出装置は、被検者の異なる部位にそれぞれ装着されることを特徴とする請求項１記載の生体情報検出システム。
【請求項３】
前記検出装置の一方は、被検者の手首に装着されることを特徴とする請求項２記載の生体情報検出システム。
【請求項４】
前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生体情報検出システム。
【請求項５】
前記検出装置の生体情報検出手段は、さらに心電図信号検出を含むことを特徴とする請求項４記載の生体情報検出システム。
【請求項６】
前記検出装置の他方は、被検者の胸部に装着されることを特徴とする請求項５記載の生体情報検出システム。
【請求項７】
前記生体監視装置の前記比較手段は、前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の生体情報検出システム。
【請求項８】
前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とすることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の生体情報検出システム。
【請求項９】
前記生体監視装置の前記比較手段は、一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断することを特徴とする請求項８記載の生体情報検出システム。
【請求項１０】
放射線量を検知可能な放射線検出センサと、被検者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記放射線検出センサでの検出値を一定間隔で無線送信する無線通信手段と、動作電力を供給する電力供給手段とを備える少なくとも２つの検出装置を被検者のそれぞれ異なる部位に装着してなる生体情報検出システムにおける生体情報検出方法であって、
前記検出装置毎の検出値が共に同じ検出結果の時に検出結果を有効とすることを特徴とする生体情報検出方法。
【請求項１１】
一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、無線送信されてきた検出装置よりの検出値を検出結果とすることを特徴とする請求項１０記載の生体情報検出方法。
【請求項１２】
前記一の検出装置よりの検出値が無線送信されなかった場合には、前記一の検出装置が倒れた被検者の下側にあると判断することを特徴とする請求項１１記載の生体情報検出方法。
【請求項１３】
前記検出装置の一方は、装着者の体が無線送信の障害とならない被検者の手首に装着されることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載の生体情報検出方法。
【請求項１４】
前記検出装置の生体情報検出手段は、３次元加速度センサと、該３次元加速度センサの検出するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の検出値を含み、検出値により被検者の状態を検出可能とすることを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載の生体情報検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−９９７９３（Ｐ２０１１−９９７９３Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５５５８４（Ｐ２００９−２５５５８４）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【出願人】（５０９１３１３３９）株式会社アール・アイ・イー (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【出願人】（５０９１３１３３９）株式会社アール・アイ・イー (8)
【Ｆターム（参考）】
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