CN115999086A - 呼吸用保护具、呼吸用保护系统和管理方法 - Google Patents

Abstract

提供一种呼吸用保护具、呼吸用保护系统和管理方法，其能够辅助以使得即使从远程也能适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或者用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。本申请的呼吸用保护具1具备覆盖作业者的面部的保护具主体10、包括空气过滤器21和电动风扇22的风扇单元20、检测部30、第一控制部40和第一通信部50。检测部30检测与作业者的作业环境、作业者的行动状态以及电动风扇22的动作状态中的至少一个相关的物理量。第一控制部40基于检测部30的检测结果来控制电动风扇22。第一通信部50将示出检测部30的检测结果的第一信息、或者与第一控制部40对控制对象的操作量相关的第二信息发送到外部装置。

Description

呼吸用保护具、呼吸用保护系统和管理方法

技术领域

本发明涉及一种将由空气过滤器过滤的过滤空气供应给作业者的呼吸用保护具、进行这样的呼吸用保护具的设备管理或使用这样的呼吸用保护具的作业的安全管理的呼吸用保护系统、以及管理方法。

背景技术

作为向在焊接现场等粉尘较多的环境下作业的作业者供应由空气过滤器过滤的过滤空气的呼吸用保护具，在专利文献1中记载了具备保护具主体和电动风扇的呼吸用保护具。保护具主体覆盖作业者的头和脸。电动风扇经由软管将过滤空气送到保护具主体。根据专利文献1所记载的呼吸用保护具，能够在焊接现场等粉尘较多的环境下，向作业者供应由空气过滤器过滤的过滤空气，从而保护作业者。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2021-119889公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1所记载的呼吸用保护具中，需要进行在适当的时期更换堵塞的空气过滤器、对电池充分充电以使得电动风扇不会在作业结束之前停止而能够送风、或者更换旧电池那样的设备管理。上述那样的设备管理的实际情况是，在应管理的设备的数量较多时，需要长时间，空气过滤器或电池的更换也是通过各个作业者的判断来进行的。此外，例如，如果是空气过滤器，则各作业者通过目视来判断堵塞，空气过滤器的更换不按照统一的基准进行。

此外，在焊接等成为高温的作业现场中，为了不因作业者的过度疲劳而产生事故，需要优化作业日程、或者确认各作业者是否因中暑等而陷入不能行动等的安全管理。但是，也考虑到，参与上述安全管理的管理者在远离作业现场的场所从事其他业务的情况也很多，在作业者的危机时不能迅速应对。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种呼吸用保护具、呼吸用保护系统和管理方法，其能够辅助以使得即使从远程也能适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或者用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。

用于解决课题的方案

本申请公开的呼吸用保护具具备保护具主体、风扇单元、检测部、第一控制部和第一通信部。所述保护具主体覆盖作业者的面部。所述风扇单元包括空气过滤器和电动风扇。所述空气过滤器过滤空气。所述电动风扇经由软管等通风单元将过滤空气向所述保护具主体送风。所述过滤空气是由所述空气过滤器过滤后的所述空气。所述检测部设置在所述风扇单元上，检测与所述作业者的作业环境、所述作业者的行动状态和所述电动风扇的动作状态中的至少一个相关的物理量。所述第一控制部基于所述检测部的检测结果来控制所述电动风扇。所述第一通信部向具有信息输出单元的外部装置发送示出所述检测部的检测结果的第一信息、或者与所述第一控制部对控制对象的操作量相关的第二信息。

在本申请公开的呼吸用保护具中，所述检测部包括风量传感器。所述风量传感器检测经由所述通风单元向所述保护具主体送风的所述过滤空气的供应风量。所述第一控制部基于所述风量传感器的检测结果，以使得所述过滤空气的所述供应风量成为规定的基准风量的方式调节向所述电动风扇供应的电量。所述第一通信部将示出由所述第一控制部调节的所述电量的调节量的所述第二信息作为更换时期关系信息发送到所述外部装置。所述更换时期关系信息是与所述空气过滤器的更换时期相关的信息。

此外，本申请公开的呼吸用保护具还具备电源部。所述电源部具有至少一个电池，向所述电动风扇供应电力。而且，在本申请公开的呼吸用保护具中，所述检测部包括电压传感器。所述电压传感器检测所述至少一个电池的端子电压。所述第一通信部将示出由所述电压传感器检测到的所述端子电压的所述第一信息作为余量关系信息发送到所述外部装置。所述余量关系信息是与所述至少一个电池的余量相关的信息。

此外，在本申请公开的呼吸用保护具中，所述检测部包括加速度传感器。所述加速度传感器检测针对所述风扇单元的加速度。所述第一通信部将示出由所述加速度传感器检测到的所述加速度的所述第一信息作为不能行动判定信息发送到所述外部装置。所述不能行动判定信息是用于判定所述作业者是否跌倒而不能行动的信息。

此外，在本申请公开的呼吸用保护具中，所述检测部包括温度传感器。所述温度传感器检测所述作业者的所述作业环境中的气温。所述第一通信部将示出由所述温度传感器检测到的所述气温的所述第一信息作为暑热指数关系信息发送到所述外部装置。所述暑热指数关系信息是与暑热指数的计算相关的信息。

此外，本申请公开的呼吸用保护系统具备上述呼吸用保护具和作为所述外部装置的管理装置。所述管理装置具有第二通信部、作为所述信息输出单元的信息输出部、以及第二控制部。所述第二通信部接收由所述第一通信部发送的所述第一信息或所述第二信息。所述信息输出部将与所述作业者的作业环境、所述作业者的行动状态和所述电动风扇的动作状态中的至少一个相关的第三信息作为视觉信息或听觉信息输出。所述第二控制部基于所述第二通信部接收到的所述第一信息或所述第二信息来控制所述信息输出部以使得输出所述第三信息。

在本申请公开的呼吸用保护系统中，所述第二通信部接收示出所述电量的所述调节量的所述第二信息作为所述更换时期关系信息。所述第二控制部在由所述第二信息示出的所述调节量变为用于判定所述空气过滤器的堵塞的规定的阈值以上时，控制所述信息输出部以使得输出更换注意信息作为所述第三信息。所述规定的阈值是用于判定所述空气过滤器的堵塞的阈值。所述更换注意信息是促使所述空气过滤器的更换的信息。

在本申请公开的呼吸用保护系统中，所述第二通信部接收示出所述加速度的所述第一信息作为不能行动判定信息。所述不能行动判定信息是用于判定所述作业者是否跌倒而不能行动的信息。所述第二控制部在由所述第一信息示出的所述加速度的变化符合规定的不能行动判定模式时，控制所述信息输出部以使得输出不能行动警告信息作为所述第三信息。所述不能行动判定模式是示出所述作业者跌倒而不能行动的模式。所述不能行动警告信息是用于警告所述作业者跌倒而不能行动的信息。

本申请公开的管理方法是使用本申请公开的呼吸用保护具来进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理的管理方法，具备第一步骤、第二步骤以及第三步骤。所述第一步骤是接收由所述第一通信部发送的所述第一信息或所述第二信息的步骤。所述第二步骤是所述信息输出单元将与所述作业者的作业环境、所述作业者的行动状态以及所述电动风扇的动作状态中的至少一个相关的第三信息作为视觉信息或听觉信息输出的步骤。所述第三步骤是基于在所述第一步骤中接收到的所述第一信息或所述第二信息来控制所述信息输出单元以使得输出所述第三信息的步骤。

发明效果

根据本发明的呼吸用保护具、呼吸用保护系统和管理方法，能够辅助以使得即使从远程也能适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或者用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。

附图说明

图1是示出包括本发明实施方式的呼吸用保护具的呼吸用保护系统的功能框图；

图2是示出本发明实施方式的呼吸用保护具的立体图；

图3是示出本发明实施方式的呼吸用保护具的风扇单元的分解立体图；

图4是示出本发明实施方式的呼吸用保护具的检测部的功能框图；

图5是示出空气过滤器的堵塞程度、电动风扇的转速和向电动风扇供应的电量的关系的图形；

图6是示出空气过滤器的堵塞程度、电动风扇的送风量和基准风量的关系的图形；

图7是示出实施方式的信息输出部中的输出例的概念图；

图8是示出针对用于判定作业者是否跌倒而不能行动的不能行动判定模式的加速度传感器的检测结果的图形；

图9是示出本发明实施方式的呼吸用保护系统中的主处理的流程图；

图10是示出本发明实施方式的呼吸用保护系统中的风扇控制处理的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图来详细说明本发明实施方式的呼吸用保护具。此外，以下说明的实施方式是实施本发明优选的具体例，因此在技术上进行了各种限定，但只要在以下的说明中没有特别写明限定发明的意思，本发明就不限定于该实施方式。

〈实施方式〉

以下，参照图1至图4，说明本发明实施方式的呼吸用保护具、呼吸用保护系统和管理方法。图1是示出包括实施方式的呼吸用保护具的呼吸用保护系统的功能框图。图2是示出实施方式的呼吸用保护具的立体图。图3是示出实施方式的呼吸用保护具的风扇单元的分解立体图。图4是示出实施方式的呼吸用保护具的检测部的功能框图。

如图1、图2所示，实施方式的呼吸用保护系统包括呼吸用保护具1、作为管理装置的管理用终端2、云服务器3等外部存储装置、智能电话4A、以及个人计算机4B等外部终端4。外部终端4可以是计算机，例如可以是平板或笔记本计算机。

呼吸用保护具1是在焊接工厂、焊接现场等粉尘较多的环境下向作业者供应过滤空气来保护作业者的器具，具备：保护具主体10、风扇单元20、检测部30、第一控制部40、第一通信部50和第一存储部60。

保护具主体10覆盖作业者的面部。此外，在实施方式中，如图2所示，保护具主体10包括头盔11、面罩12、密封罩（sealing hood）13和受风口14，以将包括穿戴者的脸和头在内的整个头部收容在内部的方式覆盖面部。此外，受风口14设置在头盔11。

如图2所示，面罩12具有透镜12a和框体12b。透镜12a气密地安装在框体12b。框体12b通过旋转铰链12c可上下转动地支承在头盔11上，支承透镜12a。

头盔11和框体12b气密地接触，经由受风口14将过滤空气引入到由头盔11、面罩12以及密封罩13包围的保护具主体10的内部空间，向作业者供应过滤空气。过滤空气是由后述的空气过滤器21过滤后的空气。密封罩13中具有通过穿戴者的颈部的未图示的开口部，通过系紧系绳13a，能够减小密封罩13的开口部与颈部之间的间隙。

如图3所示，风扇单元20包括空气过滤器21和电动风扇22。此外，风扇单元20包括单元主体24、过滤器盖25、电源部26和预过滤器27。

空气过滤器21过滤空气。在实施方式中，空气过滤器21包括由无纺布形成的过滤器主体21a和支承过滤器主体21a的过滤器框21b。过滤器框21b在实施方式中由树脂形成，与过滤器主体21a一体成形。

电动风扇22经由软管23等通风单元，将过滤空气向保护具主体10送风。在实施方式中，通过脉冲宽度调制方式调节向电动风扇22的电流以调节向电动风扇22供应的电量EQ来进行电动风扇22的转速的调节。

如图2、图3所示，软管23在两端部具有受风侧连结部23a和送风侧连结部23b。受风侧连结部23a与受风口14连结，送风侧连结部23b与风扇单元20的送风口24a连结。

如图3所示，单元主体24内置有电动风扇22和电源部26，具有上述送风口24a、调节旋钮24b和风扇侧输出部24c。调节旋钮24b接受对电动风扇22的电源进行接通关断的操作、以及调节送风量（供应风量SV）的操作。风扇侧输出部24c将电动风扇22的送风量、空气过滤器21的有无堵塞、电源部26中的电池等的余量、第一通信部50的通信状况、以及关于是否发出后述的各种警报的信息等各种信息作为视觉信息或听觉信息输出，能够由指示器、液晶面板或扬声器等形成。

过滤器盖25具有空气的导入口25a，在从导入口25a向电动风扇22的空气的供应路径中保持空气过滤器21。此外，过滤器盖25相对于单元主体24装卸自由，通过操作拆卸按钮25b，能够从单元主体24拆卸。

电源部26具有至少一个电池，向包括电动风扇22的风扇单元20的各部供应电力。在实施方式中，电源部26包括第一电池26a和第二电池26b这两个电池，通过电池盖26c保持在单元主体24的内部。在实施方式中，第一电池26a和第二电池26b以使得端子电压TV较低的那一个向电动风扇22等供应电力、当端子电压TV下降到规定电压时、另一个开始电力供应的方式，通过切换方式向电动风扇22等供应电力。

预过滤器27被置于从导入口25a向空气过滤器21的空气的供应路径中，例如从焊接现场中的溅射保护空气过滤器21。

检测部30设置在风扇单元20上，检测与作业者的作业环境、作业者的行动状态、以及电动风扇22的动作状态中的至少一个相关的物理量。

如图4所示，在实施方式中，检测部30包括风量传感器31、电压传感器32、6轴的加速度传感器33以及温度传感器34。此外，加速度传感器33也可以是3轴传感器。此外，检测部30还可以包括湿度传感器、光传感器等。

风量传感器31检测经由软管23等通风单元向保护具主体10送风的过滤空气的供应风量SV。电压传感器32检测第一电池26a和第二电池26b的端子电压TV。加速度传感器33检测针对随着作业者的移动而移动的风扇单元20的加速度AR。温度传感器34检测作业者的作业环境中的气温TP。

第一控制部40基于检测部30的检测结果来控制电动风扇22。在实施方式中，第一控制部40由微型计算机形成，基于风量传感器31的检测结果，通过例如脉冲宽度调制方式来调节从电源部26向电动风扇22供应的电量EQ，以使得过滤空气的供应风量SV成为规定的基准风量RV。在实施方式中，根据对调节旋钮24b的操作，由第一控制部40设定基准风量RV。

第一通信部50将示出检测部30的检测结果的第一信息、或者与第一控制部40对控制对象的操作量相关的第二信息发送到作为管理装置的管理用终端2，其是权利要求书中的外部装置。用于从第一通信部50向管理用终端2发送第一信息或第二信息的通信方式可以是使用有线LAN等的有线通信，也可以是使用无线LAN和无线电话线路等的无线通信。但是，为了提高作业性，至少第一通信部50具有Wi-Fi等无线通信功能是更优选的。

在实施方式中，第一通信部50将示出由风量传感器31检测到的供应风量SV的第一信息发送到管理用终端2，并且将作为第一控制部40对控制对象的操作量的、示出电量EQ的调节量DA的第二信息作为更换时期关系信息RI1发送到管理用终端2。更换时期关系信息RI1是与空气过滤器21的更换时期相关的信息。

此外，第一通信部50将示出由电压传感器32检测到的端子电压TV的第一信息作为余量关系信息RI2发送到管理用终端2。余量关系信息RI2是与第一电池26a和第二电池26b的余量或充电状态[%]相关的信息。

此外，第一通信部50将示出由加速度传感器33检测到的加速度AR的第一信息作为不能行动判定信息RI3发送到管理用终端2。不能行动判定信息RI3是用于判定作业者是否跌倒而不能行动的信息。

此外，第一通信部50将示出由温度传感器34检测到的气温TP的第一信息作为暑热指数关系信息RI4发送到管理用终端2。暑热指数关系信息RI4是与暑热指数的计算相关的信息。

第一存储部60存储电动风扇22的驱动控制程序和电源部26中的放电控制程序等各种程序，并且存储与通过对调节旋钮24b的操作而指定的各基准风量RV对应的初始的占空比（转速、电流值）、如后面描述的那样阶段性地增大占空比时的各阶段的增大值、以及在接通风扇单元20的电源时进行的初始化处理中使用的初始化数据等各种数据。存储在第一存储部60中的程序和数据由第一控制部40根据需要随时读出。

接着，与上述图1至图4一起，参照图5至图8，说明管理用终端2、外部终端4以及实施方式的管理方法。图5是示出空气过滤器的堵塞程度、电动风扇的转速和向电动风扇供应的电量的关系的图形。图6是示出空气过滤器的堵塞程度、电动风扇的送风量（供应风量）和基准风量的关系的图形。图7是示出实施方式的信息输出部中的输出例的概念图。图8是示出针对用于判定作业者是否跌倒而不能行动的不能行动判定模式的加速度传感器的检测结果的图形。

如图1所示，管理用终端2具有第二通信部70、作为是信息输出单元的信息输出部的管理侧输出部80、第二控制部90以及第二存储部100。在实施方式中，管理用终端2通过在智能电话、平板电脑、个人计算机以及笔记本计算机等通用终端上安装应用或软件来实现，所述应用或软件包括用于使计算机作为后述的各部发挥功能的程序。外部终端4也是同样的。因此，本发明的呼吸用保护系统和管理方法包括通过应用或软件来实现的情况。

在通过应用或软件来实现本发明的呼吸用保护系统和管理方法的情况下，构成应用或软件的程序可以记录在CD-ROM、USB存储器那样的可移动介质中并分发给用户，也可以通过经由网络下载到管理用终端2以及外部终端4等用户的计算机来分发。此外，这些程序可以在不被下载的情况下作为经由网络的Web服务而被提供到用户的计算机。

此外，在本说明书等中，“部”、“单元”、“装置”、“系统”并不单纯意味着物理单元，还包括通过软件来实现该“部”、“单元”、“装置”、“系统”所具有的功能的情况。此外，即使一个“部”、“单元”、“装置”、“系统”所具有的功能由两个以上物理单元或装置实现，两个以上“部”、“单元”、“装置”、“系统”的功能也可以由一个物理单元或装置实现。

第二通信部70接收由第一通信部50发送的第一信息或第二信息。用于使第二通信部从第一通信部50接收第一信息或第二信息的通信方式既可以是使用有线LAN等的有线通信，也可以是使用无线LAN和无线电话线路等的无线通信。但是，特别是在管理用终端2是智能电话、笔记本计算机等便携式终端的情况下，为了管理者的便利性，第二通信部70具有Wi-Fi等无线通信功能是更优选的。

在实施方式中，第二通信部70接收示出由风量传感器31检测到的供应风量SV的第一信息，并且接收示出电量EQ的调节量DA的第二信息作为更换时期关系信息RI1。此外，第二通信部70接收示出由电压传感器32检测到的端子电压TV的第一信息作为余量关系信息RI2。此外，第二通信部70接收示出由加速度传感器33检测到的加速度AR的第一信息作为不能行动判定信息RI3。此外，第二通信部70接收示出由温度传感器34检测到的气温TP的第一信息作为暑热指数关系信息RI4。

此外，在实施方式中，第二通信部70将第一信息、第二信息以及第三信息发送到云服务器3等外部存储装置。云服务器3等外部存储装置存储由第二通信部70发送的第一信息、第二信息或第三信息。

管理侧输出部80将与作业者的作业环境、作业者的作业状态以及电动风扇22的动作状态中的至少一个相关的第三信息作为视觉信息或听觉信息输出。管理侧输出部80能够由包括在管理用终端2中的监视器、液晶画面或扬声器等形成。

第二控制部90基于第二通信部70接收到的第一信息或第二信息，控制管理侧输出部80以使得输出第三信息。以下，对第一控制部40和第二控制部90进行的控制进行说明。

如图5所示，空气过滤器21的堵塞程度越大，电动风扇22的送风阻力[Pa]就越大。因此，为了将供应风量SV保持为基准风量RV，空气过滤器21的堵塞程度越大，就越需要提高电动风扇22的转速[rpm]，从而越需要增大向电动风扇22供应的电量EQ（例如，电流值[mA]）。

其结果，如图6所示，在第一控制部40进行调节向电动风扇22供应电量EQ以将供应风量SV保持为基准风量RV的控制时，当空气过滤器21的堵塞程度变得过大，而不能进一步增大向电动风扇22供应的电量EQ以使供应风量SV保持为基准风量RV时，供应风量SV会大幅降低。

因此，当如图5所示对电量EQ的调节量DA为规定的阈值TS以上时，第二控制部90如图7所示，控制管理侧输出部80以使得输出作为第三信息的更换注意信息I1。此外，阈值TS是用于判定空气过滤器21的堵塞的阈值。

如图7所示，更换注意信息I1是促使空气过滤器21的更换的信息，可以作为视觉信息通过“由于空气过滤器堵塞，请更换。”等文本或画面的明灭等促使空气过滤器21的更换，也可以作为听觉信息用声音传达上述那样的文本，还可以通过预定的警报音等促使空气过滤器21的更换。

如图7所示，第二控制部90在由第一信息示出的加速度AR的变化符合规定的不能行动判定模式JP时，控制管理侧输出部80以使得输出作为第三信息的不能行动警告信息I2。规定的不能行动判定模式JP是示出作业者跌倒而不能行动的模式。

不能行动警告信息I2是用于警告作业者跌倒而不能行动的信息，可以作为视觉信息通过“作业者跌倒，不能行动。”等文本或画面的明灭等传达作业者跌倒而不能行动，也可以作为听觉信息用声音传达上述那样的文本，还可以通过预定的警报音等传达作业者跌倒而不能行动。

图8示出了作业者实际穿戴呼吸用保护具1、跌倒、静止时的加速度AR的变化。不能行动判定模式JP具有下述的条件a、条件b和条件c，通过加速度AR的变化满足条件a、条件b和条件c，判定为加速度AR的变化符合不能行动判定模式JP，作业者跌倒而不能行动。

如图8所示，不能行动判定模式JP具有如下3个条件，即：条件a：在某时间点t0，风扇单元20的前后方向（图3中的左右方向）的加速度X（g）、上下方向的加速度Y（g）和左右方向的加速度Z（g）的合成加速度A（g）变为第一判定基准值FJA[g]（g：重力加速度）以下；条件b：从时间点t0起第一判定时间IJT[s]以内，合成加速度A（g）为第二判定基准值IJA[g]以上；和条件c：从时间点t0起经过第二判定时间TJT[s]的时间点以后，遍及第三判定时间TTL[s]，上下方向的加速度Y（g）为第三判定基准值TJA[g]以下，并且合成加速度A（g）在（1±0.05）g的范围内。

第一判定基准值FJA[g]是用于感测物体落下的基准值，只要设定为小于1.0g的加速度即可，但为了防止误感测，优选设定为0.8g以下的加速度，更优选设定为0.5g以上0.8g以下的加速度，进一步优选设定为0.7g以上0.8g以下的加速度。第一判定时间IJT[s]是用于保证物体落下与继续发生的与地面的碰撞之间的因果关系的时间，只要设定为0.8秒以上1.2秒以下的时间即可，但为了防止误判定，优选设定为0.9秒以上1.1秒以下的时间。

第二判定基准值IJA[g]是用于感测落下物体与地面的碰撞的基准值，只要设定为2.5g以上4.5g以下的加速度即可，但为了防止误感测，优选设定为3.0g以上4.0g以下的加速度。第二判定时间TJT[s]是用于等待碰撞引起的冲击平息的时间，只要设定为1.8秒以上2.2秒以下的时间即可，但为了防止误判定，优选设定为1.9秒以上2.1秒以下的时间。

第三判定时间TTL[s]是用于判定物体是否静止的时间，只要设定为1.8秒以上2.2秒以下的时间即可，但为了防止误判定，优选设定为1.9秒以上2.1秒以下的时间。第三判定基准值TJA[g]是用于感测物体的横滚的基准值，只要设定为0.40g以上0.60g以下的加速度即可，但为了防止误感测，优选设定为0.45g以上0.55g以下的加速度。

换言之，条件a示出风扇单元20向重力方向的加速运动，条件b示出对风扇单元20的冲击，条件c示出风扇单元20倾斜规定角度以上且静止。因此，在实施方式中，加速度传感器33的检测结果符合示出风扇单元20向重力方向的加速运动、接着对风扇单元20的冲击的发生和接着的风扇单元20的规定角度以上的倾斜和静止的不能行动判定模式JP时，第二控制部90控制管理侧输出部80以使得输出作为第三信息的不能行动警告信息I2。

此外，在实施方式中，第二控制部90基于由第一信息示出的端子电压TV，控制管理侧输出部80以使得将第一电池26a和第二电池26b的余量（充电状态[%]）作为视觉信息或听觉信息输出。

此外，如图7所示，第二控制部90在由第一信息示出的第一电池26a和第二电池26b两者的端子电压TV下降到规定电压以下时，控制管理侧输出部80以使得将充电注意信息I3作为视觉信息或听觉信息输出，作为第三信息。充电注意信息I3是指以第一电池26a和第二电池26b的余量为内容的信息、或者以促使第一电池26a和第二电池26b的充电为内容的信息。

此外，当第一电池26a和第二电池26b的容量从初始容量下降规定比例时，第二控制部90也可以控制管理侧输出部80以使得将与第一电池26a和第二电池26b的更换相关的电池更换注意信息（例如，“请迅速更换电池。”）作为视觉信息或听觉信息输出。

此外，第二控制部90基于由第一信息示出的示出气温TP的信息，计算与中暑相关的暑热指数，如图7所示控制管理侧输出部80以使得将与作业日程或中暑的警告相关的中暑警告信息I4作为视觉信息或听觉信息输出，作为第三信息。此外，作为暑热指数（WBGT）的计算式，能够使用WBGT=0.735×TP+0．0374×RH+0．0029×TP×RH-4.064，其中RH：相对湿度。

接着，说明本发明实施方式的管理方法。实施方式的管理方法是使用呼吸用保护具1来进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或者用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理的管理方法，具备第一步骤、第二步骤和第三步骤。

第一步骤是接收由第一通信部50发送的第一信息或第二信息的步骤，其内容的细节与上述第二通信部70的工作内容相同。第二步骤是输出与作业者的作业环境、作业者的行动状态以及电动风扇的动作状态中的至少一个相关的第三信息的步骤，其内容的细节与上述管理侧输出部80的工作内容相同。第三步骤是基于在第二步骤中接收到的第一信息或第二信息来控制信息输出单元以使得输出上述第三信息的步骤，其内容的细节与上述第二控制部90的工作内容相同。

接着，参照图1等对智能电话4A和个人计算机4B等外部终端4进行说明。

外部终端4具有第三通信部110、外部侧输出部120、第三控制部130和第三存储部140。在实施方式中，外部终端4与管理用终端2同样，通过安装包括用于使计算机作为后述的各部发挥功能的程序的应用或软件来实现。此外，提供应用或软件的方法也与管理用终端2相同。

第三通信部110从管理用终端2的第二通信部70、或云服务器3等外部存储装置接收第一信息、第二信息或第三信息。外部侧输出部120包括监视器装置、液晶面板和扬声器等，将第一信息、第二信息或第三信息作为视觉信息或听觉信息输出。第三控制部130控制外部侧输出部120以使得输出第一信息、第二信息或第三信息作为视觉信息或听觉信息。第三存储部140存储各种程序和各种数据。

接着，与图1至图8一起，参照图9、图10，说明实施方式中的控制的流程。图9是示出实施方式的呼吸用保护系统中的主处理的流程图。图10是示出实施方式的呼吸用保护系统中的风扇控制处理的流程图。

在图9所示的主处理的步骤S1中，通过调节旋钮24b接通风扇单元20的电源开关，进行从第一存储部60向第一控制部40的控制程序、控制用数据的读入等规定的初始化处理。

在图9所示的主处理的步骤S2中，进行规定的输入控制处理。在步骤S2的输入控制处理中，读入由调节旋钮24b指定的送风量，并且根据例如光传感器的检测结果来判定空气过滤器21是否正确设置。在实施方式中，送风量被阶段性地切换为例如“弱”、“中”、“强”、“最强”。

在图9所示的主处理的步骤S3中，进行风扇单元20的电源开关是否接通的判定。如果电源开关接通，则处理进入步骤S4，如果不是接通，则处理进入步骤S8。

在图9所示的主处理的步骤S4中，开始用于通过例如脉冲宽度调制方式控制电动风扇22的转速的中断处理等各种中断处理。

在图9所示的主处理的步骤S5中，执行规定的电池控制。在步骤S5的电池控制中，在第一电池26a和第二电池26b这两个电池中选择端子电压TV更低的电池，开始电力供应。

在图9所示的主处理的步骤S6中，执行规定的风扇控制处理。以下，参照图10，概述步骤S6的风扇控制处理。

如图10所示，在步骤S6的风扇控制处理中，判定是否安装有空气过滤器21（步骤S11），在未安装时（步骤S11中为“否”），发出报警（警报），停止向电动风扇22的电力供应，电动风扇22停止（步骤S13）。

在安装有空气过滤器21时（步骤S11中为“是”），读入基准风量RV，该基准风量RV是在步骤S2的输入控制中输入的送风量的设定值（步骤S14），根据基准风量RV决定向电动风扇22供应的电量EQ（占空比（DYTY比）的初始值D1（步骤S15），以规定的初始电流值A1和初始转速R1开始电动风扇22的运转（步骤S16）。初始电流值A1、初始转速R1、后述的各设定电流值A2、A3、A4、各设定转速R2、R3、R4按照由调节旋钮24b切换的每个送风量（例如“弱”、“中”、“强”、“最强”），作为转速/电流值表，预先存储在第一存储部60中。

在电动风扇22的运转开始之后，当实际的转速比初始转速R1大规定量以上、实际的电流值比初始电流值A1小规定量以上时，认为供应风量SV未达到基准风量RV（步骤S17中为“y1”），阶段性地增大向电动风扇供应的电量EQ（占空比）（步骤S18和步骤S21）。

当即使阶段性地增大决定的次数，实际的供应风量SV也未达到基准风量RV时（步骤S20和步骤S23中为“y1”），认为调节量DA为阈值TS以上，第二控制部90控制管理侧输出部80以使得输出更换注意信息I1，该更换注意信息I1是关于空气过滤器21的更换的警报（报警）（步骤S24），接着，只要没有看到堵塞的改善，就保持输出了更换注意信息I1的状态，以稍大的电流值继续运转（步骤S25、步骤S26到步骤S24的循环）。

当阶段性地增大向电动风扇供应的电量EQ（占空比）的结果（步骤S18和步骤S21）是，实际的转速比各设定转速R2、R3小规定量以上，实际的电流值比各设定电流值A2、A3大规定量以上时（步骤S20或步骤S23中为“y2”），认为在堵塞中看到改善，阶段性地减少向电动风扇供应的电量EQ（占空比）（步骤S18或步骤S15）。

此外，在实际的转速比初始转速R1小规定量以上、实际的电流值比初始电流值A1大规定量以上时（步骤S17中为“y2”），认为产生堵塞，第二控制部90控制管理侧输出部80以使得输出更换注意信息I1，该更换注意信息I1是关于空气过滤器21的更换的警报（报警）（步骤S24），接着，只要在堵塞中没有看到改善，就保持输出了更换注意信息I1的状态，以稍大的电流值继续运转（步骤S25、步骤S26到步骤S24的循环）。

此外，也考虑到实际上难以在堵塞中看到改善，因此在步骤S24中输出更换注意信息I1时，也能够停止风扇控制处理，持续发出警报。

返回图9所示的主处理，在步骤S7中，执行规定的输出控制处理。在步骤S7的输出控制处理中，第二控制部90控制管理侧输出部80，以使得输出包括更换注意信息I1、不能行动警告信息I2、充电注意信息I3以及中暑警告信息I4在内的各种信息。此外，在步骤S8中，判定是否经过了规定时间（例如2秒），在经过了规定时间时，成为休眠状态（步骤S9），结束处理。

如以上参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护具，检测部30检测与作业者的作业环境、作业者的行动状态和电动风扇22的动作状态中的至少一个相关的物理量，第一控制部40基于检测部30的检测结果来控制电动风扇22，第一通信部50将示出检测部30的检测结果的第一信息或与第一控制部40对控制对象的操作量相关的第二信息发送到作为管理装置的管理用终端2，其是权利要求书中的外部装置。因此，能够辅助以使得即使从远程也能适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或者用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。

此外，如参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护具，检测部30包括对过滤空气的供应风量SV进行检测的风量传感器31，第一控制部40基于风量传感器31的检测结果，以使得供应风量SV成为规定的基准风量RV的方式调节向电动风扇22供应的电量EQ，第一通信部50将示出由第一控制部40调节的电量EQ的调节量DA的第二信息作为更换时期关系信息RI1发送到管理用终端2。更换时期关系信息RI1是与空气过滤器的更换时期相关的信息。

因此，根据实施方式的呼吸用保护具，在远程放置的外部装置中，基于用于使供应风量SV成为基准风量RV的电量EQ的调节量DA，能够知道空气过滤器21的堵塞程度，能够辅助以使得即使从远程也能更适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理。

例如，将在空气过滤器21未堵塞时供应风量SV成为基准风量RV的电量EQ设为电量EQ0，将供应风量SV实际成为基准风量RV的电量EQ设为电量EQ1。此时，电量EQ的调节量DA为DA：（EQ1-EQ0），如果调节量DA为用于判定空气过滤器21的堵塞的规定的阈值TS以上，则能够在远程放置的外部装置中知道空气过滤器21中产生堵塞、到更换时期了，从而能够辅助以使得即使从远程也能更适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理。

此外，如参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护具，检测部30包括电压传感器32，电压传感器32检测第一电池26a和第二电池26b的端子电压TV，第一通信部50将示出由电压传感器32检测到的端子电压TV的第一信息作为余量关系信息RI2发送到管理用终端2。余量关系信息RI2是与第一电池26a和第二电池26b的余量相关的信息。因此，根据实施方式的呼吸用保护具，能够在远程放置的外部装置中确认第一电池26a和第二电池26b的余量，从而能够辅助以使得即使从远程也能更适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理。

此外，如参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护具，检测部30包括加速度传感器33，加速度传感器33检测针对风扇单元20的加速度AR，第一通信部50将示出加速度AR的第一信息作为不能行动判定信息RI3发送到作为外部装置的管理用终端2。不能行动判定信息RI3是用于判定作业者是否跌倒而不能行动的信息。因此，根据实施方式的呼吸用保护具，能够在远程放置的外部装置中确认作业者是否跌倒而不能行动，能够在作业者的危机时迅速应对，从而能够辅助以使得即使从远程也能更适当地进行用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。

此外，如参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护具，检测部30包括温度传感器34，温度传感器34检测作业者的作业环境中的气温TP，第一通信部50将示出由温度传感器34检测到的气温TP的第一信息作为暑热指数关系信息RI4发送到作为外部装置的管理用终端2。暑热指数关系信息RI4是与暑热指数的计算相关的信息。因此，根据实施方式的呼吸用保护具，能够在远程放置的外部装置中计算作业现场中的暑热指数，能够基于计算出的暑热指数来制定预先设定的各作业者所期望的作业时间的长度、休息间隔等作业日程，从而能够辅助以使得即使从远程也能更适当地进行用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。

此外，如参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护系统和管理方法，作为管理装置的管理用终端2的第二通信部70接收由第一通信部50发送的、示出检测部30的检测结果的第一信息、或与第一控制部40对控制对象的操作量相关的第二信息，管理侧输出部80将与作业者的作业环境、作业者的行动状态和电动风扇22的动作状态中的至少一个相关的第三信息作为视觉信息或听觉信息输出，第二控制部90基于第二通信部70接收到的第一信息或第二信息，控制管理侧输出部80以使得输出第三信息。因此，根据实施方式的呼吸用保护系统和管理方法，能够在远程放置的管理用终端2中，辅助以使得即使从远程也能适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或者用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。

此外，如参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护系统和管理方法，第二控制部90在由第二信息示出的调节量DA为阈值TS以上时，控制管理侧输出部80以使得输出与空气过滤器的更换时期相关的更换注意信息I1，作为第三信息。阈值TS是用于判定空气过滤器21的堵塞的阈值。因此，能够基于科学依据来正确地判定空气过滤器21中是否产生了堵塞，能够在最佳时期更换空气过滤器21，从而能够辅助以使得即使从远程也能更适当地进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理。

此外，如参照图1至图10说明的那样，根据实施方式的呼吸用保护系统和管理方法，第二控制部在由第一信息示出的加速度AR的变化符合规定的不能行动判定模式JP时，控制管理侧输出部80以使得输出作为第三信息的不能行动警告信息I2。不能行动判定模式JP示出作业者跌倒而不能行动。因此，能够在远程放置的管理用终端2中，知道作业者由于中暑等跌倒而不能行动，能够在作业者的危机时迅速应对，从而能够辅助以使得即使从远程也能更适当地进行用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理。

以上，参照附图（图1～图10）说明了本发明实施方式。但是，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够以各种方式实施（例如，下述（1））。

（1）在上述实施方式中，第二控制部90在对电量EQ的调节量DA为阈值TS以上时，控制管理侧输出部80以使得输出作为第三信息的更换注意信息I1，但是，第二控制部90也可以在实际的供应风量SV从在规定的电量EQ下设想的供应风量SV降低了一定量以上时，控制管理侧输出部80以使得输出作为第三信息的更换注意信息I1。

附图标记的说明

SV…供应风量

RV…基准风量

EQ…电量

DA…调节量

JP…不能行动判定模式

I1…更换注意信息

I2…不能行动警告信息

RI1…更换时期关系信息

RI2…余量关系信息

RI3…不能行动判定信息

RI4…暑热指数关系信息

1…呼吸用保护具

2…管理用终端

10…保护具主体

20…风扇单元

21…空气过滤器

22…电动风扇

23…软管

26…电源部

26a…第一电池

26b…第二电池

30…检测部

31…风量传感器

32…电压传感器

33…加速度传感器

34…温度传感器

40…第一控制部

50…第一通信部

70…第二通信部

80…管理侧输出部（信息输出单元、信息输出部）

90…第二控制部。

Claims (9)

1.一种呼吸用保护具，其中，具备：

保护具主体，覆盖作业者的面部；

风扇单元，所述风扇单元包括电动风扇和对空气进行过滤的空气过滤器，所述电动风扇经由软管等通风单元将作为由所述空气过滤器过滤后的所述空气的过滤空气向所述保护具主体送风；

检测部，设置在所述风扇单元上，检测与所述作业者的作业环境、所述作业者的行动状态和所述电动风扇的动作状态中的至少一个相关的物理量；

第一控制部，设置在所述风扇单元上，基于所述检测部的检测结果来控制所述电动风扇；以及

第一通信部，设置在所述风扇单元上，向具有信息输出单元的外部装置发送示出所述检测部的检测结果的第一信息、或者与所述第一控制部对控制对象的操作量相关的第二信息。

2.根据权利要求1所述的呼吸用保护具，其中，

所述检测部包括风量传感器，所述风量传感器检测经由所述通风单元向所述保护具主体送风的所述过滤空气的供应风量，

所述第一控制部基于所述风量传感器的检测结果，以使得所述过滤空气的所述供应风量成为规定的基准风量的方式调节向所述电动风扇供应的电量，

所述第一通信部将示出由所述第一控制部调节的所述电量的调节量的所述第二信息作为与所述空气过滤器的更换时期相关的更换时期关系信息，发送到所述外部装置。

3.根据权利要求1或2所述的呼吸用保护具，其中，

还具备电源部，所述电源部具有至少一个电池，向所述电动风扇供应电力，

所述检测部包括电压传感器，所述电压传感器检测所述至少一个电池的端子电压，

所述第一通信部将示出由所述电压传感器检测到的所述端子电压的所述第一信息作为与所述至少一个电池的余量相关的余量关系信息，发送到所述外部装置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的呼吸用保护具，其中，

所述检测部包括加速度传感器，所述加速度传感器检测针对随着所述作业者的移动的所述风扇单元的加速度，

所述第一通信部将示出由所述加速度传感器检测到的所述加速度的所述第一信息作为用于判定所述作业者是否跌倒而不能行动的不能行动判定信息，发送到所述外部装置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的呼吸用保护具，其中，

所述检测部包括温度传感器，所述温度传感器检测所述作业者的所述作业环境中的气温，

所述第一通信部将示出由所述温度传感器检测到的所述气温的所述第一信息作为与暑热指数的计算相关的暑热指数关系信息，发送到所述外部装置。

6.一种呼吸用保护系统，其中，具备：

根据权利要求1至5中任一项所述的呼吸用保护具；以及

作为所述外部装置的管理装置，具有第二通信部、作为所述信息输出单元的信息输出部以及第二控制部，所述第二通信部接收由所述第一通信部发送的所述第一信息或所述第二信息，所述信息输出部将与所述作业者的作业环境、所述作业者的行动状态和所述电动风扇的动作状态中的至少一个相关的第三信息作为视觉信息或听觉信息输出，所述第二控制部基于所述第二通信部接收到的所述第一信息或所述第二信息来控制所述信息输出部以使得输出所述第三信息。

7.根据权利要求6所述的呼吸用保护系统，其中，

所述检测部包括风量传感器，所述风量传感器检测经由所述通风单元向所述保护具主体送风的所述过滤空气的供应风量，

所述第一控制部基于所述风量传感器的检测结果，以使得所述过滤空气的所述供应风量成为规定的基准风量的方式调节向所述电动风扇供应的电量，

所述第一通信部将示出由所述第一控制部调节的所述电量的调节量的所述第二信息作为与所述空气过滤器的更换时期相关的更换时期关系信息，发送到所述管理装置，

所述第二通信部接收示出所述电量的所述调节量的所述第二信息作为所述更换时期关系信息，

所述第二控制部在由所述第二信息示出的所述调节量变为用于判定所述空气过滤器的堵塞的规定的阈值以上时，控制所述信息输出部以使得输出促使空气过滤器的更换的更换注意信息作为所述第三信息。

8.根据权利要求6或7所述的呼吸用保护系统，其中，

所述检测部包括加速度传感器，所述加速度传感器检测针对所述风扇单元的加速度，

所述第一通信部将示出由所述加速度传感器检测到的所述加速度的所述第一信息作为用于判定所述作业者是否跌倒而不能行动的不能行动判定信息，发送到所述管理装置，

所述第二通信部接收示出所述加速度的所述第一信息作为用于判定所述作业者是否跌倒而不能行动的不能行动判定信息，

所述第二控制部在由所述第一信息示出的所述加速度的变化符合示出所述作业者跌倒而不能行动的规定的不能行动判定模式时，控制所述信息输出部以使得输出警告所述作业者跌倒而不能行动的不能行动警告信息作为所述第三信息。

9.一种管理方法，使用根据权利要求1至5中任一项所述的呼吸用保护具来进行用于向作业者稳定地供应过滤空气的设备管理、或用于确保一边接受过滤空气的供应一边进行的作业的安全性的安全管理，其中，所述管理方法具备：

第一步骤，接收由所述第一通信部发送的所述第一信息或所述第二信息；

第二步骤，所述信息输出单元将与所述作业者的作业环境、所述作业者的行动状态和所述电动风扇的动作状态中的至少一个相关的第三信息作为视觉信息或听觉信息输出；以及

第三步骤，基于在所述第一步骤中接收到的所述第一信息或所述第二信息来控制所述信息输出单元以使得输出所述第三信息。

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