JP2018520890A - 少なくとも一部が動作中である装置を使用中にユーザを保護するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも一部が動作中である装置（２）を使用中にユーザを保護するための装置（１）であって、使用中に装置（２）に接続される、動作の管理装置（３）であって、動作を有効とする有効状態と、動作を遮断する状態とに設定可能であるような管理装置を備える。装置（１）は、少なくとも生体値の測定装置（７）であって、この生体値を測定するために使用中にユーザの体に関連づけられる測定装置と、管理装置（３）と測定装置（７）とに動作可能に接続され、測定した生体値が参照生体値から離間した場合に一部の動作を遮断する処理ユニット（９）とを備える。

Description

本発明は、少なくとも一部が動作中である装置を使用中に、ユーザを保護するための装置及び方法に関する。具体的に、本発明は、ユーザにより使用される工具の使用に関連する仕事での又は家庭での安全性の分野に属する。このような電動工具の例としては、ドリル、電気のこぎり、ネイルガン等がある。

好ましくは、本発明は、電気を動力とする電動工具の部門に関する。但し、本発明は、燃焼機関又はその他の本明細書では明示しない手段によって動作する動作部を備えた装置（例えばチェーンソー）に使用されてもよい。

以降電動タイプの工具について主に言及するが、これによって燃焼機関他の手段によって動力を得る工具の可能性を排除するものではない。

実際、従来技術によれば、電動工具の使用中に工具そのものの動作によってユーザが怪我をする可能性がある。例えば、工具がドリルである場合、手袋に巻き付く等によってドリルのビットにユーザの手が挟まったままになってしまう可能性があり、その上でドリルが回ってしまうと、ユーザの手が骨折したり、傷ができたり、切断されてしまったりすることがある。

具体的には、工具の使用中、ユーザが危険な状況にあることに既に気付いたとしても、工具の動作が継続してしまうことによって怪我をする可能性がある。ユーザは体の一部に付着した／固定したエリアに気をとられるあまりに、（ドリルの押し釦から手を離す等により）工具の動作を停止させるのではなく、体の危険な箇所を解放しようとしてしまう（これによって怪我の危険性が更に高まってしまう）。

ユーザを保護するための装置の例が特許文献ＵＳ２０１２／０３１９８４６に記載されており、ユーザが正しい位置にいる場合にのみ装置のオン／オフを切り替えるように、ユーザと装置との距離を確認するための（ユーザに取り付ける）近接センサを使用する。

このような状況において、本発明の目的は、上述の欠点を克服するような、少なくとも一部が動作中である装置を使用中にユーザを保護するための装置及び方法を提供することである。

具体的には、本発明の目的は、少なくとも一部が動作中である装置を使用中にユーザを保護するための装置及び方法であって、危険な場合にこれらの装置による物理的な被害を減らすことのできる装置及び方法を提供することである。

本発明の更なる目的は、少なくとも一部が動作中である装置を使用中にユーザを保護するための装置及び方法であって、危険な場合に電気装置の管理を最適化することができる装置及び方法を提供することである。

これらの目的は、添付の請求項に記載の、少なくとも一部が動作中である装置を使用中にユーザを保護するための装置及び方法によって実質的に達成される。

本発明の更なる特徴及び利点は、以下の図面に示す、少なくとも一部が動作中である装置を使用中にユーザを保護するための装置及び方法の幾つかの好適であって但しこれに限定することはない実施形態についての詳細な説明によってより明らかになるであろう。

本発明に記載の装置の第一の好適な実施形態の概略図 本発明に記載の装置の第二の好適な実施形態の概略図 本発明に記載の装置の第三の好適な実施形態の概略図

上述の図面に関して、本発明に記載の、少なくとも一部が動作中である装置２を使用中に、ユーザを保護するための装置１全体を参照符号１で示す。

具体的に、装置１は、動作中の部分の管理装置３であって、使用中に装置２に、装置２の動作中の部分に接続される管理装置を備える。具体的に、管理装置３は、装置２の一部の動作が有効とされる有効状態と、装置２の一部の動作が停止される遮断状態とに設定可能である。詳細には、管理装置３は、動作中の部分に接続される駆動手段の種類に関係なく、装置２の動作部を制御するためのシステムに接続可能である。言い換えると、駆動手段は、電気モータ、アクチュエータ、スイッチ、燃焼機関等によって定義可能である。

例えば、燃焼機関によって動力を得る装置２の場合（例えば、チェーンソー）、その駆動を管理するために、管理装置３は、（例えばアクチュエータによって）燃焼機関に作用するよう構成される。

いずれにせよ、管理装置３は、産業用装置２を無効化する場合に産業用装置２を停止するために産業用装置２に接続されることが多い非常用素子（例えば釦）に接続可能である。実際には、この場合、非常用素子が既に装置２を制御するシステムを備えている。

いずれにせよ、管理装置３は、電気信号によって装置２の電気制御回路に直接作用、又は適切なアクチュエータによって動作中の部分に機械的に作用してよい。

添付の図面に示すような場合、管理装置３は、電流源４と電気装置２との間に配置及び接続される。添付の図面は、（電気コンセントによって例示される）電源４と電気装置２（ドリル）とを示す。

この場合、有効状態中には、電流源４から装置２への電流は流れるが、遮断状態中には、電流源４から装置２への電流は流れない。

なお、管理装置３は、電気ケーブル５によって電気装置２に接続される。従って、管理装置３は、電気コンセントと電気装置２へと通じる電気ケーブル５との間に配置される。

管理装置３が、電源４の電気コンセントに挿入可能な電気プラグ６を備えることが好ましい。

言い換えると、管理装置３は、エネルギー源からの電流用の入力と電気装置２が接続される出力とを備える。

詳細には、管理装置３は、遮断状態中には電流を遮断し、通電状態中には電流を流すよう、入力と出力との間に介在される電流を遮断する手段を備える。なお、管理装置３は、任意の技術的に等価な電気装置によって実施されてもよい。

更に、装置１は、少なくとも生体値の測定装置７であって、生体値を測定するために使用中にユーザの体に関連づけられる測定装置を備える。具体的に、測定装置７は、ブレスレット、ネックレス、ベルト、胸帯（ｃｈｅｓｔ ｓｔｒａｐ）等の外部装置であっても、チップ、皮下検出装置等の内部装置であってもよい。

添付の図面に示した好適な実施形態において、生体値の測定装置７は、ユーザの腕に装着可能なブレスレットと、ユーザの体に接触して生体値を測定するためのセンサ１４とを備える。生体値を測定するためのセンサ１４が、心拍数を測定するセンサであることが好ましい。但し、本明細書には明示しない他の実施形態において、センサ１４は、他の生体値（血中アドレナリン等）を測定可能である。

具体的に、生体値を測定するための装置は、特定の生体値を測定するよう特別に構成されたブレスレット（図２及び図３）であっても、腕時計等の所定且つ既存のブレスレットに一体化したものであってもよい。詳細には、このブレスレットは、図１に示すような（心拍数を測定するよう既に構成されたものであることが好ましい）スマートウォッチ８であってよい。

本発明によれば、装置１は、電流の管理装置３と測定装置７とに動作可能に接続された処理ユニット９を備える。

処理ユニット９は、測定装置７によって測定された生体値を含む生体値の測定信号１０を受信するよう構成される。言い換えると、測定装置７は、処理ユニット９に測定信号１０を送信するよう構成され、測定信号１０には、測定した生体値に関するデータが含まれる。

更に、処理ユニット９は、参照生体値を基準にして、測定した生体値の急な変動を測定するよう構成される。このような参照用の生体値は、客観的な方法で算出しても主観的な方法で算出してもよい。

いずれにせよ、参照生体値は、（医学的見地から）ユーザが通常で日常的で安静の生活の状態にあることを示す値である。

言い換えると、処理ユニット９は、参照生体値を含む信号を受信するよう構成される。このような値は、装置１自身により計算されても、内部メモリにあらかじめ記憶させておいてもよく、外部から直接その信号が送られてきてもよい。

参照生体値は、最近測定された生体値のうちの一つに相当するか又は最近測定された生体値の平均値であることが好ましい。「最近」とは、参照生体値の突然の変動に対して最も最近に測定された生体値という意味である。

言い換えると、処理ユニット９は、参照生体値と測定された生体値とを比較するよう構成される。参照生体値は、最も最近の生体値に対応しても、独立した所定の生体値に対応してもよい。

更に、処理ユニット９は、生体値が参照生体値から参照差分値だけ離間している際には、管理装置３を有効状態から遮断状態へと設定して、装置２の動作中の部分の動作を阻止するように、管理装置３に停止信号１１を送信するよう構成される。当然ながら、管理装置３は、この停止信号１１を受信して、管理装置を有効状態から遮断状態に設定するよう構成される。

具体的に、変化した生活状態にユーザがあることを表す変化生体値に、測定した生体値が到達又はこれを超えた場合に、管理装置を有効状態から遮断状態へと設定するように管理装置３に停止信号１１を送信して、装置２の一部の動作を停止するように処理ユニット９は構成される。この変化生体値とは、参照生体値とは参照差分値だけ異なる値である。この変化生体値が、参照差分値だけ参照生体値より大きい値であることが好ましい。

言い換えると、生体値が急に変動した場合には、処理ユニット９は、装置２の一部の動作を停止するよう構成されてユーザを保護する。「急な変動」という表現は、その生体値の時間変動がユーザの通常即ち日常的な生活状態での生体値の時間変動より速いことを意味する。

好ましくは、測定される生体値が心拍数であって、参照生体値がユーザの通常の生活状態での心拍数の値（例えば、１分当たりの心拍数）によって規定され、一方、変化生体値が通常の生活状態での心拍数の値より大きい心拍数の値によって規定される。言い換えると、心拍数の値がある閾値を超えて大きくなった場合、処理ユニット９は、装置２の一部の動作を停止するよう構成される。

上述したように、電動タイプの駆動手段によって動作が発生する場合には、停止信号１１を用いてこの駆動手段を停止即ち電源信号を遮断する。燃焼または他のタイプの駆動手段によって動作が発生する場合には、停止信号を用いてこの駆動手段の制御システムに作用する。

添付の図面に示した好適な実施形態において、処理ユニット９は、管理装置３に停止信号１１を送信して管理装置を有効状態から遮断状態に設定し、装置２への電流を遮断するよう構成される。当然ながら、管理装置３は、この停止信号１１を受信して、管理装置を有効状態から遮断状態に設定するよう構成される。

言い換えると、生体値に急な変動があった場合、処理ユニット９は、電源を遮断して電源４から電気装置２への電流の流れを停止して、ユーザを保護するよう構成される。

有利なことに、本発明によれば、問題となる生体値の急な変動（例えば、心拍数の増加）が検出された場合、動作中の部分の動きを阻止することができる。このように、ユーザが使用している電気装置２の一部の動きを遮断することにより、ユーザを保護することが可能である。

なお、参照差分値は、測定された生体値がユーザにとっての危険な事態の発生に対応するような変化を規定するはずの変動に依存する値である。

図３に示した本発明の実施形態において、処理ユニット９は、管理装置３上に収容される。このように、測定装置７（ブレスレット）が生体値を測定し、測定信号１０を（好ましくは無線により）管理装置３に送信する。詳細には、測定信号１０は処理ユニット９に受信され、処理ユニットが動きを遮断する（例えば、電流の供給を遮断する）。より詳細には、停止信号１１は、処理ユニット９と管理装置３との間で測定装置７内部で送信される。

別の実施形態において、処理ユニット９は、生体値の測定装置７上に収容される。このように、測定信号１０は、処理ユニット９へと測定装置７の内部で送信され、一方停止信号１１は、処理ユニット９によって管理装置３へと（好ましくは無線により）送信される。図３は、スマートウォッチ８内に一体化した測定装置７を示す図であって、このスマートウォッチは、生体値（心拍数）を測定するよう予め構成されており、更に、測定した生体値を参照値の関数として処理し、停止信号１１を管理装置３に送信するよう構成される。

図２に示す更なる実施形態において、装置１は、関連する処理ユニットを備える周知のスマートフォン１２及び／又はタブレットＰＣ及び／又はコンピュータを備える。処理ユニット９は、スマートフォン１２及び／又はタブレット及び／又はコンピュータの処理カード（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃａｒｄ）によって規定される。言い換えると、スマートフォン１２及び／又はタブレット及び／又はコンピュータの処理ユニットは、測定装置７及び管理装置３に動作可能に接続され、
−測定装置７によって測定された生体値を含む生体値の測定信号１０を受信し、
−ユーザが通常の生活状態にあることを表す参照生体値と測定した生体値とを比較し、
−測定した生体値が変化生体値に到達又はこれを超えた場合に、管理装置を有効状態から遮断状態へと設定するように管理装置３に停止信号１１を送信して、装置２の一部の動作を停止するよう構成される。

なお、停止信号１１は、スマートフォン１２及び／又はタブレット及び／又はコンピュータから電流の管理装置３へと無線により送信される。同じように、測定信号１０は、測定装置７によってスマートフォン１２及び／又はタブレット及び／又はコンピュータへと無線により送信される。

なお、最後に、生体値が差分値を基準として参照生体値に近くなるように変化した場合には、管理装置３に再有効化信号１３を送信して、管理装置３を遮断状態から有効状態へと設定するように制御ユニットが更に構成される。

本発明は更に、少なくとも一部が動作中である装置２を使用中にユーザを保護するための方法に関する。この方法は、装置１に関する上述の記載から直接導き出されるものであり、この記載全体を以下に引用する。具体的に、この方法は、装置２の一部の動作の管理装置３であって、有効状態と、装置２の一部の動作を有効ではない状態とする遮断状態とに設定可能である管理装置３を装置２に接続する第一工程を備える。

更に、この方法は、ユーザの体の生体値を測定する第二工程を備える。この第二工程は、上述のように生体値のセンサ／検出器１４によって行われることが好ましい。

更に、この方法は、測定した生体値と参照生体値とを比較して、測定した生体値の所定の変動があるかどうかを確認する工程を備える。言い換えると、測定した生体値が参照差分値だけ参照生体値から離間して変化したかどうかが検出されて、装置２への電流を遮断する。

この場合、管理装置３に停止信号１１が送信されて、管理装置３を有効状態から遮断状態に設定される。

本発明により先に述べた目的が達成される。

具体的には、本発明によれば、工具を使用中に危険な場合には動作を遮断することによりユーザを保護することができる。実際、このような危険な状況において、測定装置７は、ユーザの生体パラメータ（例えば心拍数）の変動を検出する。生体パラメータの変動は、ユーザ自身が危険な状況にあると気づいたことの直接的な結果である。従って、被害の増大を避けるために、本発明に記載の装置１は、電流を即座にオフに切り替える又は別の方法で動作を停止して、電気装置２を停止する。

このように、ユーザの健康が簡単かつ最適な方法で保護される。

更に、本発明は比較的簡単に実施でき、本発明の実施の費用は比較的低いものである。

ＵＳ２０１２／０３１９８４６

Claims (15)

1. 少なくとも一部が動作中である装置（２）を使用中にユーザを保護するための装置（１）であって、
   使用中に前記装置（２）に接続される、前記装置（２）の前記一部の動作の管理装置（３）であって、前記管理装置（３）は、前記装置（２）の前記一部の前記動作が有効とされる有効状態と、前記装置（２）の前記一部の前記動作が停止される遮断状態とに設定可能である管理装置と、
   少なくとも生体値の測定装置（７）であって、前記生体値を測定するために使用中にユーザの体に関連づけられる測定装置と、を備え、
   前記動作の前記管理装置（３）と前記測定装置（７）とに動作可能に接続された処理ユニット（９）を備え、前記処理ユニット（９）は、
   前記測定装置（７）によって測定された前記生体値を含む前記生体値の測定信号（１０）を受信し、
   前記ユーザが通常の生活状態であることを表す参照生体値と測定された前記生体値とを比較し、
   変化した生活状態に前記ユーザがあることを表し、前記参照生体値とは異なる変化生体値に測定された前記生体値が到達又はこれを超えた場合に、前記管理装置を前記有効状態から前記遮断状態へと設定するように前記動作の前記管理装置（３）に停止信号（１１）を送信して、前記装置（２）の前記一部の前記動作を停止するように、構成されることを特徴とする装置（１）。
2. 前記処理ユニット（９）は、前記参照生体値から前記変化生体値への前記測定された生体値の急な変動を検知する場合に、前記装置（２）の前記一部の動作を停止するよう構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記変化生体値は、前記測定された生体値より大きいことを特徴とする、請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 前記管理装置（３）は、使用中に、動作中の前記一部の制御システムに接続されており、動作中の前記一部を管理することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の装置（１）。
5. 前記管理装置（３）は、使用中に、電気エネルギー源（４）と前記装置（２）の電源との間に配置され且つ接続されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の装置（１）。
6. 前記参照生体値は、最も最近に測定された生体値に略等しいことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の装置（１）。
7. 前記参照生体値は、最も最近に測定された生体値の平均に略等しいことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の装置（１）。
8. 前記処理ユニット（９）は、前記管理装置（３）上に収容されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の装置（１）。
9. 前記処理ユニット（９）は、前記生体値の前記測定装置（７）上に収容されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の装置（１）。
10. 独自の処理カードを備える、スマートフォン（１２）及び／又はタブレット及び／又はコンピュータを備え、前記処理ユニット（９）が前記スマートフォン（１２）及び／又はタブレット及び／又はコンピュータの前記処理カードによって規定されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の装置（１）。
11. 前記生体値の前記測定装置（７）は、ユーザの腕に装着可能なブレスレットと、前記ユーザの体に接触して前記生体値を測定するためのセンサ（１４）とを備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の装置（１）。
12. 前記生体値を測定するための前記装置（７）が、心拍数を測定するためのセンサ（１４）を備え、前記心拍数が前記生体値を規定し、前記参照生体値が前記ユーザの通常の生活状態での心拍数の値によって規定され、前記変化生体値が前記通常の生活状態での前記心拍数の値より大きい心拍数の値によって規定されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の装置（１）。
13. 前記停止信号（１１）は、前記処理ユニット（９）によって前記管理装置（３）へと無線により送信されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の装置（１）。
14. 前記測定信号（１０）は、前記処理ユニット（７）によって前記処理装置（９）へと無線により送信されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の装置（１）。
15. 少なくとも一部が動作中である装置（２）を使用中にユーザを保護するための方法であって、
    前記装置（２）の動作中の前記一部の管理装置（３）であって、前記装置（２）の前記一部の前記動作が有効とされる有効状態と、前記装置（２）の前記一部の前記動作が停止される遮断状態とに設定可能である前記管理装置（３）を前記装置（２）に接続する工程と、
    前記ユーザの体の生体値を測定する工程と、を備え、
    前記ユーザが通常の生活状態であることを表す参照生体値と測定された前記生体値とを比較する工程と、
    変化した生活状態に前記ユーザがあることを表し、前記参照生体値とは異なる変化生体値に、測定された前記生体値が到達又はこれを超えた場合に、前記管理装置を前記有効状態から前記遮断状態へと設定するように前記管理装置（３）に停止信号（１１）を送信して、前記装置（２）の前記一部の前記動作を停止する工程とを備えることを特徴とする方法。

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