JP2018531443A - 個人の安全を確保するためのシステムとプロセスの自動化 - Google Patents
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Abstract
個人保護装置の使用を監視するための自動安全システムのための様々な実施形態が提供される。個人保護装置の使用を監視するためのプロセスのための様々な実施態様も提供される。このシステムおよび方法は、ユーザと個人安全装置との間の距離を連続的にまたは定期的に監視するように構成された、ユーザによって携帯されたウェアラブル電子検出装置と、ビーコンを含む個人安全装置の使用を含む。システムおよびプロセスは、危険な作業環境における事故、事件および/または傷害の発生を防止または制限するために使用され得る。
Description
本開示は、危険な環境で作業する人に安全を提供するためのシステムおよびプロセスに関し、より詳細には保護衣類および物品の使用を必要とする環境に適用可能なシステムおよびプロセスに関する。
この出願は、2015年7月20日に出願された米国仮出願第62/194,467号の利益を主張する。出願第62/194,467号の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
以下の段落は、本開示の背景として提供される。しかしながら、それらはそこで議論された何が先行技術であるか、または当業者の知識の一部であることを認めるものではない。
米国では、毎年約90万件の職業上の眼の傷害と医師の診察を必要とする約75万件の医療関連の手の傷害が報告されている。報告された症例の80%において、安全ヘルメット、手袋、顔面シールド、ブーツなどの適切な防護服または物品を着用していない人が傷害を負っていると推定される(http://www.preventblindness.org/ten−ways−prevent−eye−injuries−work,http://www.nietc.org/safety−news−archive/121−safety−article−1.htmlおよびhttp://www.ishn.com/articles/94029−drive−home−the−value−of−gloves――hand−injuries−send−a−million−workers−to−ers−each−year参照)。このような傷害に起因する明らかな個人的な影響を超えて、傷害治療に関連する高額な医療費がかかる。したがって、職場の職員が危険な作業環境で作業するときの予防的安全対策を改善することによって、報告された職場傷害の数を減らすことが非常に望ましい。
以下の段落は、以下のより詳細な説明を読者に紹介することを意図し、本開示の請求する主題を定義しまたは限定するものではない。
本開示は、一般に、個人用保護具(PPE)の使用を監視するためのシステムおよびプロセスに関する。したがって、本開示は、少なくとも1つの態様において、個人保護装置の使用の自動監視システムの実施形態を提供する。このシステムは、
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置と、
安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信して、集中安全規則に従ってシステムの動作を構成するように構成された中央コントローラとを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されたPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、所与のユーザが着用する個人保護装置の少なくとも1つに関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信して測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成されるシステム。
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置と、
安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信して、集中安全規則に従ってシステムの動作を構成するように構成された中央コントローラとを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されたPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、所与のユーザが着用する個人保護装置の少なくとも1つに関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信して測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成されるシステム。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置は、少なくとも1つのPPEビーコン信号の少なくとも1つの受信信号強度(RSS)レベルを検出し、少なくとも1つの検出されたRSSレベルを許容可能なRSSレベルと比較し、少なくとも1つの受信されたRSSレベルが許容可能なRSSレベルよりも小さい場合に、安全動作を実行するように構成される。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置は、少なくとも1つのPPEビーコン信号の複数の受信信号強度(RSS)レベルを検出し、検出されたRSSレベルの一部が割合の閾値よりも小さい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置は、クエリ信号を少なくとも1つのPPEビーコンに送信することと、少なくとも1つのPPEビーコンから応答信号を受信することとの間の時間差を決定し、時間差は時間差閾値よりも大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置は、クエリ信号を少なくとも1つのPPEビーコンに送信することと、少なくとも1つのPPEビーコンから応答信号を受信することとの間の時間差を繰り返し決定し、繰り返し決定された時間差のパーセンテージが時間分離閾値よりも大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
いくつかの実施形態では、連続的により大きい距離に関連付けられた各閾値を有する複数の閾値があり、少なくとも1つの安全動作は、より大きな距離に関連する閾値を超える場合により大きい強度を有する。
いくつかの実施形態では、PPEビーコンの少なくとも1つは、少なくとも1つの個人保護装置の健康状態を判定し、対応する健康状態データを関連するウェアラブル電子検出装置に送信するための、少なくとも1つの関連した個人保護装置上のセンサへの統合ポイントを含む。
ウェアラブル電子検出装置は、一般にコンプライアンスデータを中央コントローラに送信するように構成される。
いくつかの実施形態では、コンプライアンスデータは、安全規則が違反されたかどうか、どのような安全規則が違反されたか、安全規則がどのように違反されたか、安全規則違反の発生期間、安全違反がどのように解決されたか、安全違反の場所に関する少なくとも1つのデータを含む。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置は、GPS集積回路またはWiFi集積回路で構成され、所与の作業空間またはその中に位置することを決定する。
いくつかの実施形態では、システムは、作業空間に関連付けられた制御ポイント(CP)をさらに含み、作業ポイントは、関連する作業空間を示すCPビーコン信号を発するCPビーコンを含み、CPビーコン信号を検出し、関連した作業空間を決定し、関連する作業空間に対応する安全規則を使用するように構成されたウェアラブル電子検出装置を含む。
いくつかの実施形態では、システムは、作業空間に関連付けられた制御ポイント(CP)をさらに含み、コントロールは、関連する作業空間のエントリ領域に隣接してまたは近接して物理的に間隔を置いて物理的に配置され、ウェアラブル電子検出装置を備えた作業空間のユーザが、CPビーコンが作業空間のユーザのウェアラブル電子検出装置を検出する順序に基づいて作業空間に出入りする場合を検出するために2つのCPビーコンを有する。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、制御ポイントでのユーザの数をカウントし、制御ポイントで検出されたウェアラブル電子検出装置の数とカウントされたユーザの数を比較するために使用される画像データを生成し、ユーザの数が検出されたウェアラブル電子検出装置の数と等しくない場合に警報信号を発することを含む安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するビデオカメラシステムを含む。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、作業空間に対する建物アクセスシステムの統合ポイントを含み、中央コントローラが安全規則の違反を検出すると、中央コントローラは、安全規則違反が解決されるまで、作業空間を一定の状態に維持するために制御信号を送信する。
PPEビーコンは、一般に、RFID通信プロトコル、WiFi通信プロトコル、Bluetooth(登録商標)通信プロトコル、無線周波数(RF)通信プロトコルまたはZigbee通信プロトコルのうちの1つを使用する。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置は、安全規則違反の間または後に、ウェアラブル電子検出装置のユーザに警告信号を発するように構成される。
いくつかの実施形態では、システムは、中央コントローラに結合され、個人保護装置の使用に関する動作データを受信する出力装置をさらに備え、出力装置は、動作データを出力するように構成される。
いくつかの実施形態では、システムは、反復測定可能なCPビーコン無線信号を送信し、オブジェクトデータを格納するように構成されたCPビーコンを含む制御ポイント(CP)をさらに備える。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、状態データを送信し、中央コントローラから制御データを受信し、安全規則に従って動作を実行するように構成される。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、作業空間へのアクセスを提供するエントリポイントに隣接して直列に配置された2つのCPビーコンを含む。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、エントリポイントで人をカウントし識別するために使用される画像データを記録するビデオカメラを含む。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、監視領域へのアクセスを制御する領域セキュリティシステムと連携して動作するように構成される。
別の態様では、本明細書の教示に従って記載されたシステムの使用は、職場におけるユーザの事故、事件および/または傷害の発生を防止または制限するために提供される。
更なる態様では、本開示は、個人保護装置の使用を監視するための自動化プロセスの少なくとも1つの実施形態を提供する。前記プロセスは、
ユーザによって使用される複数の個人保護装置から複数の無線PPEビーコン信号を送信するステップと、
ユーザによって使用されるウェアラブル電子検出装置で少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置とユーザの少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の距離の決定された少なくとも1つの距離に基づく測定値が最小の距離に基づいた基準を超える場合に、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するステップとを含み、
前記少なくとも1つの無線PPEビーコン信号は、ユーザによって使用される少なくとも1つの個人保護装置から送信され、前記ウェアラブル電子検出装置に関連付けられるプロセス。
ユーザによって使用される複数の個人保護装置から複数の無線PPEビーコン信号を送信するステップと、
ユーザによって使用されるウェアラブル電子検出装置で少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置とユーザの少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の距離の決定された少なくとも1つの距離に基づく測定値が最小の距離に基づいた基準を超える場合に、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するステップとを含み、
前記少なくとも1つの無線PPEビーコン信号は、ユーザによって使用される少なくとも1つの個人保護装置から送信され、前記ウェアラブル電子検出装置に関連付けられるプロセス。
少なくともいくつかの実施形態では、ユーザのウェアラブル電子検出装置は、少なくとも1つの距離に基づく測定値を決定し、少なくとも1つの安全動作を実行する。
少なくともいくつかの実施形態では、プロセスは、中央安全規則に従ってその構成を行うウェアラブル電子検出装置に安全規則データを含む制御データを送信するための中央コントローラを使用することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、少なくとも1つのPPEビーコン信号の少なくとも1つの受信信号強度(RSS)レベルを検出し、少なくとも1つの検出されたRSSレベルを許容可能なRSSレベルと比較し、少なくとも1つの受信RSSレベルが許容RSSレベルよりも小さい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、少なくとも1つのPPEビーコン信号の少なくとも1つの受信信号強度(RSS)レベルを検出し、検出されたRSSレベルの割合が割合閾値未満である場合に、少なくとも1つの安全動作を実行することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、少なくとも1つのPPEビーコンへのクエリ信号の送信と、少なくとも1つのPPEビーコンからの応答信号の受信との間の時間差を決定し、時間差が時間差閾値より大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、クエリ信号を少なくとも1つのPPEビーコンに送信することと、少なくとも1つのPPEビーコンから応答信号を受信することとの間の時間差を繰り返し決定し、繰り返し決定された時間差のパーセンテージが時間分離閾値より大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、各閾値が連続的により大きい距離に関連付けられ複数の閾値を使用し、少なくとも1つの安全動作が、より大きい距離に関連する閾値を超える場合に、より大きい強度を有する。
いくつかの実施形態では、プロセスは、少なくとも1つの個人保護装置の健康状態を判定し、対応する健康状態データを関連するウェアラブル電子検出装置に送信するために、少なくとも1つの関連する個人保護装置上のセンサから電圧信号を受信することを含む。
このプロセスは、一般に、ウェアラブル電子検出装置から中央コントローラにコンプライアンスデータを送信することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、GPS集積回路またはWiFi集積回路をウェアラブル電子検出装置と使用してその位置を決定することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、関連する作業空間を示すCPビーコン信号を発するCPビーコンを含む作業空間に関連する制御ポイント(CP)を使用することをさらに含み、プロセスは、ウェアラブル電子検出装置が、関連する作業空間を決定し、関連する作業空間に対応する安全規則を使用することができる。
いくつかの実施形態では、プロセスは、作業空間に関連した制御ポイント(CP)を使用して、制御は、関連する作業空間のエントリ領域に隣接してまたは近接して物理的に間隔を隔てて直列に配置された2つのCPビーコンを有し、プロセスは、ウェアラブル電子機器を有する作業空間のユーザが、CPビーコンが作業空間の使用者のウェアラブル電子検出装置を検出する順序に基づいて作業空間に出入りする場合を検出することを含む。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、画像データを生成するビデオカメラシステムを含み、プロセスは、画像データを使用して、制御ポイントでのユーザ数をカウントし、カウントされたユーザを制御ポイントで検出されたウェアラブル電子検出装置の数と比較し、ユーザの数が検出されたウェアラブル電子検出装置の数に等しくない場合に警報信号を発することを含む安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行することを含む。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、作業空間の建物アクセスシステムの統合ポイントを含み、中央コントローラが安全規則の違反を検出したとき、中央コントローラを使用して、制御信号を送信して、安全規則違反が解決されるまで、特定の状態で作業空間を維持する。
いくつかの実施形態では、プロセスは、ウェアラブル電子検出装置を使用して、安全規則違反の間または後にウェアラブル電子検出装置のユーザに警告信号を発することを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、個人保護装置の使用に関する中央コントローラから受信した動作データを出力することをさらに含む。
本開示の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、開示の精神および範囲内の様々な変更および修正が、当業者には明らかになるであろう、詳細な説明は、本開示のいくつかの実施形態を示しているが、例示としてのみ与えられていることを理解されたい。
本開示は、添付の図面に関連して、例として記載された以下の段落に記載されている。本明細書で提供される図は、例示的な実施形態のより良い理解と、様々な実施形態がどのように実施され得るかをより明確に示すために提供される。図面は、本開示を限定するものではない。異なる図における要素の同一の番号付けは、異なる要素または異なる角度から位置付けられた可能性がある同じ要素を示すことを意図していることにさらに留意されたい。従って、単なる例として、図1及び図2の要素115は、同じPPEビーコンを指す。
以下では、特許請求された各主題の実施形態または実施形態の例を提供するために、様々なシステムおよびプロセスを説明する。以下に説明される実施形態は請求された主題を限定するものではなく、主張される主題は、以下に記載されるものとは異なる方法、システム、デバイス、アセンブリ、プロセスまたは装置を包含し得る。特許請求される主題は、以下に記載されるいずれか1つのシステム、方法、デバイス、装置、アセンブリまたはプロセスのすべての特徴を有するシステムまたはプロセス、または以下に記載されるシステム、方法、デバイス、装置、アセンブリまたはプロセスの複数またはすべてに共通の特徴に限定されない。以下に説明するシステムまたはプロセスは、特許請求される主題の実施形態または実施形態ではない可能性がある。この明細書で主張されていない下記のシステムまたはプロセスに開示されている主題は、別の保護装置、例えば継続特許出願の主題であってもよく、出願人、発明者または所有者は放棄する意図はなく、この明細書の開示により、そのような主題を一般に公表するつもりはない。
すべての刊行物、特許および特許出願は、各個々の刊行物、特許または特許出願が、その全体が参照により本明細書に組み入れられることを具体的および個別に示しているかのように、その全体が参照により本明細書に援用される。
定義
本明細書において交換可能に使用される“自動化システム”または“システム”という用語は、クラウドベースのインフラストラクチャ、パーソナルコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話コンピュータ、スマートフォンコンピュータ、または他の適切な電子装置または複数の装置を含むがこれらに限定されない機械実行可能命令を実行することができる1つまたは複数の電子処理要素を有する装置または複数の装置の構成を指す。
本明細書において交換可能に使用される“自動化システム”または“システム”という用語は、クラウドベースのインフラストラクチャ、パーソナルコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話コンピュータ、スマートフォンコンピュータ、または他の適切な電子装置または複数の装置を含むがこれらに限定されない機械実行可能命令を実行することができる1つまたは複数の電子処理要素を有する装置または複数の装置の構成を指す。
本明細書で使用する“ビーコン”という用語は、データを記憶することができる電源と、1つまたは複数の無線周波数で無線信号を送信することができるアンテナとを有する集積回路であってもよい電子装置を指す。ビーコンは、WiFi、Bluetooth(登録商標)およびZigbee(登録商標)を含む1つまたは複数の通信技術を使用して実装され得る無線周波数ベースのビーコンを含む。いくつかの実施形態では、ビーコンは、アクティブまたはパッシブ無線周波数識別(RFID)デバイスまたはタグ、またはトランスポンダを含むことができる。
ビーコンは、一意の識別子およびオプションでペイロード(すなわち、バッテリ寿命)を含むがこれに限定されないオブジェクトデータを電子的に格納および送信することができる。いくつかの実施形態では、オブジェクトデータは、衝撃センサなどのセンサデータも含むことができ、衝撃センサがハードハットに取り付けられている場合、例えば、衝撃データを含む。したがって、センサデータは、物理的な衝撃などの物理的な事象に遭遇したかどうか、およびそれが依然として適切に動作可能であるかどうかに関して、対応する個人保護装置の動作状態(すなわち、健康状態)に関するデータを含む。健康状態データは、個人保護装置に関連するウェアラブル電子検出装置に送信することができる。オブジェクトデータ内で符号化することができるデータ項目の構成は、特定のビーコンに関連する情報を表すために中央コントローラに入力される。例えば、PPEビーコンから送信されたオブジェクトデータは、個人保護装置(例えば、ハードハット)の1つまたは複数のタイプ及び年齢、それが割り当てられたユーザ、及びセンサデータが参照するもの(例えば、ハードハットへの衝撃など)に関連付けることができる。制御ポイント(CP)ビーコン(制御ポイントは後に定義する)の場合、それが送信する固有の識別子は、制御ポイントの位置を含むが、これに限定されない位置に関連付けることができる。
本明細書で使用する“コンプライアンスデータ”という用語は、ウェアラブル電子検出装置に対するPPEビーコンの相対距離に関するデータを指す。ウェアラブル電子検出装置は、PPEビーコンとウェアラブル電子検出装置との間の距離を決定するように構成される。これは距離データとして記憶され、次いでウェアラブル電子検出装置によって解析され、ウェアラブル電子検出装置を使用するユーザおよび安全規則に基づく個人保護装置による個人保護装置の使用に関するコンプライアンスデータを決定する。このコンプライアンスデータには、安全規則が違反されたかどうか、違反された安全規則、違反の方法、違反がどのくらい続いたか、違反がどのように解決されたか、システムのいくつかの実施形態では、違反の位置が含まれるがこれに限定されない。このコンプライアンスデータは、ウェアラブル電子検出装置によって中央コントローラに送信される。
本明細書で使用される“制御データ”という用語は、中央コントローラで構成され、中央コントローラによってウェアラブル電子検出装置に送信され得るデータ、またはいくつかの実施形態では、特定のシステムにおける制御ポイントを指す。制御データは、ユーザ、デバイス(例えば、ウェアラブル電子検出装置、ビーコン、および制御ポイント)、作業空間、安全規則および実行可能動作に関するデータを含むが、これに限定されない。本明細書で使用される“安全規則データ”という用語は、安全規則データによって指定された動作を実行するために、適合時には、ウェアラブル電子検出装置、中央コントローラ、またはいくつかの実施形態では制御ポイントを促進することになる基準を指す。例えば、安全規則データは、安全規則距離、安全規則時間、および安全規則動作を含むことができ、ユーザが2メートル以上(すなわち、安全規則距離)だけ個人保護装置から離れた場合、30秒(すなわち、安全規則時間)より長い間、ウェアラブル電子装置は、その安全規則に関連する安全規則動作を実行し、警告信号を生成して発することができる。実行可能な安全規則動作は、警告動作(例えば、聴覚的、視覚的、および触覚的警告)および操作動作(例えば、中央コントローラとの通信、電子メールの送信、および/またはデータのロギング)を含むがこれらに限定されない。
本明細書で使用される用語“結合された”は、その用語が使用される文脈に応じていくつかの異なる意味を有することができる。例えば、結合されたという用語は、それが使用される状況、すなわち場合によっては物理的レイアウトまたはデータの送信を記述するかどうかに依存して、機械的または電気的な意味合いを有することができる。例えば、文脈に応じて、結合されたという用語は、2つの要素または装置が、直接物理的にまたは電気的に互いに接続され得るか、または有線、無線、非能動回路素子(例えば、抵抗器)などのような、これに限定されるものではない、1つまたは複数の中間要素または装置を介して、互いに接続され得る。
本明細書で使用する“出力装置”という用語は、情報を出力するために使用される任意の装置を指し、限定するものではないが、端末、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレット、携帯電話、スマートフォン、プリンタ(例えば、レーザ、インクジェット、ドットマトリクス)、プロッタまたは他のハードコピー出力装置、スピーカ、ヘッドホン、電子記憶装置、無線または他の通信装置、他の装置と通信することができる他のコンピューティング装置を含む。出力装置は、テレビまたは液晶ディスプレイ(LCD)、発光ダイオード(LED)バックライトディスプレイ、携帯電話ディスプレイ、および/またはユーザが閲覧可能な形式で出力データを提供することができる三次元ディスプレイなどの二次元ディスプレイを含むことができる。
本明細書で使用される“個人保護装置”(PPE)および“個人保護器具”は、人に対する傷害または身体的損傷のリスクを低減することができる任意の装置、器具または物品を指す。人に対する傷害または身体的損傷は、例えば、作業空間での事故を含む事故、事故および/または傷害の結果としての、眼の傷害、手の損傷、足の怪我および他の形態の身体の傷害であり、任意の装置、器具または物品は、安全ヘルメット、安全手袋、安全眼鏡または安全ゴーグル、安全靴、フェイスシールドまたはフェイスマスク、聴覚保護装置、防護ベストまたは防護ジャケット、安全スーツまたは安全ガウン、ガスタンクおよび/または呼吸装置、放射線線量測定装置、および安全靴を含むが、これらに限定されない。これらの用語は、例えば、エレクトロニクス製造、または製薬または生物製剤の製造に使用される保護用品および器具のような物体との直接の人間の接触によって作業対象物の汚染の危険がある作業空間で装着される保護具をさらに含むことを意図する。
本明細書で使用される“状態データ”という用語は、一般に、特定の装置または作業空間の状態について中央コントローラに送信されるデータを指すことができる。例えば、状態データは、PPEまたはウェアラブル電子検出装置の状態に関連付けることができる。この状態データは、PPE状態データおよびウェアラブル電子検出装置状態データと呼ぶことができる。あるいは、制御ポイントを含む実施形態では、状態データを制御ポイント状態データと呼ぶことができ、それらには限定されないが、ウェアラブル電子検出装置の数、ユーザ数、検出されたPPEビーコンのリスト、および画像またはビデオデータを含む。
本明細書で使用される“実質的に”“約”および“およそ”などの程度の用語は、最終結果が大きく変化しないように、修飾された用語の妥当な量の逸脱を意味する。これらの程度の用語は、この偏差が改変する用語の意味を否定しない限り、改変された用語の偏差を含むものと解釈されるべきである。
本明細書で使用される場合、“および/または”という表現は、包括的表現を表すことを意図している。すなわち、“Xおよび/またはY”は、例えばXまたはYまたはその両方を意味することを意図している。さらなる例として、“X、Yおよび/またはZ”は、XまたはYまたはZまたはそれらの任意の組み合わせを意味することが意図される。
システムの一般的な実施形態
上述のように、一態様では、本開示は、個人保護装置の使用を自動監視するためのシステムおよびプロセスに関する。自動化されたシステムとプロセスは、危険な作業環境などの作業空間に適用される安全規則とガイドラインへの遵守を促進する方法で実施できる。システムは、特定の作業環境の安全規則など、様々な方法で定義され得る制御情報に従って、人が1つまたは複数の個人保護装置を身につけているかどうかを正確に監視し確認するように構成されてもよい。
上述のように、一態様では、本開示は、個人保護装置の使用を自動監視するためのシステムおよびプロセスに関する。自動化されたシステムとプロセスは、危険な作業環境などの作業空間に適用される安全規則とガイドラインへの遵守を促進する方法で実施できる。システムは、特定の作業環境の安全規則など、様々な方法で定義され得る制御情報に従って、人が1つまたは複数の個人保護装置を身につけているかどうかを正確に監視し確認するように構成されてもよい。
別の態様では、本開示のシステムの少なくとも1つの実施形態は、ユーザと個人保護装置との間の短い時間間隔(例えば、10秒以下)および/または近距離(例えば、1m以下)に亘って、ユーザと個人保護装置との間の物理的分離を容易に検出するのに十分な感度を有する。さらに、システムの動作は、特定の場所に固定された固定無線信号読取装置の永久的な設置を必要とせず、従来の技術による固定無線信号読取装置を必要とする、大きな作業空間内のすべての領域を確実にカバーすることは非常に面倒である、作業空間内でのPPE使用の遵守を判断する。また、固定無線信号読取装置では、固定読取装置とビーコンとの間に障害物が存在する可能性がある。
対照的かつ有利には、本明細書に開示されたシステムは、建設現場のような急速に変わる作業空間や一時的な作業空間を含む多くの環境での柔軟な使用に適しており、ウェアラブル電子検出装置がユーザによって携帯され、PPEビーコンと通信して、安全違反が発生したかどうかを判断するため、ブロッキング状況を被らない。プロセスおよびシステムは、固定無線信号読取装置から自由であり、保護装置がユーザによって着用されているかどうかを監視するために、光電センサまたは圧力センサなどのトランスデューサ型センサの使用を伴わない。このように、システムは、センサの機能不全に敏感ではなく、または装置を装着したユーザが随時行う可能性があるわずかな調整や気象などの外部要因に敏感ではなく、センサの機能を妨げ、偽警告を生成するかもしれない。システムはまた、センサベースのシステムに必要とされるカスタムフィッティングを必要としない。これらおよび他の有益な態様は、本明細書に開示されたシステムを、仕事に関連する傷害の発生を防止するのに有用なものにする。
したがって、本開示は、少なくとも1つの態様において、個人保護装置の使用を自動的に監視するためのシステムの実施形態を提供し、このシステムは、
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置と、
安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信して、集中安全規則に従ってシステムの動作を構成するように構成された中央コントローラとを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されたPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、所与のユーザが着用する個人保護装置の少なくとも1つに関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信して測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置と、
安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信して、集中安全規則に従ってシステムの動作を構成するように構成された中央コントローラとを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されたPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、所与のユーザが着用する個人保護装置の少なくとも1つに関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信して測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
本開示に係る個人保護装置の使用を自動的に監視するためのシステムの例示的な実施形態を図1に示す。図1を参照すると、本開示は、実施形態において、個人保護装置の使用を監視するためのシステム100を提供し、システム100は、例が、安全ヘルメット110および安全手袋120である複数の個人保護装置と、ウェアラブル電子検出装置150とを含む。安全靴、安全ベスト、安全ジャケット、安全服、安全ゴーグル、安全マスク、聴覚保護装置(図示せず)を含むが、これらに限定されない、他の個人保護装置は、追加的または代替的に、ここに開示されたシステム100の一部であってもよい。個人保護装置110,120の各々は、PPEビーコン115,125を個人保護装置110,120に接着または付着させることによって、PPEビーコン115,125を用いて恒久的または着脱可能に別々にタグ付けされる。いくつかの実施形態では、PPEビーコン115,125は、RFID、Bluetooth(登録商標)、またはZigbee(登録商標)通信を使用して実施され得る。
次に図2を参照すると、PPEビーコン115,125は、プロセッサコンポーネント205、メモリコンポーネント210、電源コンポーネント215、および無線信号をウェアラブル電子検出装置に送信するためのアンテナおよび任意選択で関連する回路などの送信コンポーネント220を含む。PPEビーコン115,125の動作に使用される他のコンポーネント(図示せず)は、ビーコンの当業者に知られているように含まれてもよい。メモリコンポーネント210、例えば、不揮発性メモリコンポーネントは、オブジェクトデータ110,120を受信して電子的に格納するように構成される。PPEビーコン115,125のメモリコンポーネント210は、PPEビーコン115,125に関連付けられた固有の識別子を格納しており、個人保護装置の固有の識別が可能である。
いくつかの実施形態では、PPEビーコンは、PPEの健康状態(例えば、PPE状態)に影響を及ぼす(例えば、衝撃のような)特定のイベントの測定を実行する、または検出するために使用することができるセンサへの統合ポイント、すなわち有線接続を含むことができる。例えば、衝撃センサ(図示せず)をハードハットに取り付けることができる。衝撃センサがトリガされた場合、統合ポイントを介してPPEビーコンに電圧信号を送信することができる。PPEビーコンは、対応するウェアラブル電子検出装置に送信する無線PPEビーコン信号内にあるオブジェクトデータ内のその信号を含むことができる。次いで、ウェアラブル電子検出装置は、オブジェクトデータを中央コントローラに送信し、制御データ内の安全規則に基づいて安全規則動作を実行することができる。
プロセッサコンポーネント205は、PPEビーコン115,125ならびにメモリコンポーネント210の送信コンポーネント220の動作を制御するために使用される。いくつかの実施形態では、PPEビーコンはパッシブビーコンであってもよい、すなわち、電源を含まないRFIDタグを含み、受信コンポーネントを含むことに留意されたい。他の実施形態では、PPEビーコンは、アクティブPPEビーコン、すなわち外部装置(バッテリアシスト−パッシブ)によって、特にウェアラブル電子検出装置150によって起動され得るバッテリなどの電源を含むRFIDタグを含むことができる。そのような実施形態では、プロセッサコンポーネント205は、無線周波数信号を変調および復調するためにさらに使用されてもよい。
再び図1を参照すると、システム100は、ウェアラブル電子検出装置150をさらに含む。本明細書の教示に従ったウェアラブル電子検出装置150は、軽量ハンドヘルド装置のような個々のユーザによって運ばれ、着用可能または着用される携帯装置であり、例えば、便利には、ブレスレット、バンド、または例えば、ベルトまたはユーザの身体部分の1つに装着されるか、またはユーザの衣服のポケットに挿入される他の物品に取り付けられるクリップオンデバイスであってもよい。代替実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、別の携帯装置、例えば電話(例えば、携帯電話)またはスマートフォン、電子腕時計またはリスト型電話に統合されてもよい。
これにより、ウェアラブル電子検出装置150は、保護装置110および125のPPEビーコン115および125にそれぞれ関連付けられているか、または対応する。なぜなら、それらは現在、同じユーザによって使用されているからである。この関連付けは、ウェアラブル電子検出装置150が、PPEビーコン115,125から無線PPEビーコン信号を受信するように構成されていることを意味する。また、ウェアラブル電子検出装置150は、以下でさらに詳細に説明するように、関連するPPEビーコン115および125に関する距離測定および時間測定などの特定の測定を実行することができる。ウェアラブル電子装置150は、無線通信ネットワーク145を介して中央コントローラ155にさらに結合され、中央コントローラ155と通信することができる。
図2を参照すると、ウェアラブル電子検出装置150は、プロセッサコンポーネント225と、メモリコンポーネント230と、シグナリングコンポーネント245と、出力コンポーネント285とを含む。メモリコンポーネント230は、データを受信し電子的に格納することができる読み出し/書き込みメモリコンポーネントである。そのようなデータは、中央コントローラ155から受信した制御データを含む。いくつかの実施形態では、そのようなデータは、名前、従業員番号、組織内の地位、従業員の資格、例えば、安全性、およびシステムが動作している作業環境に関連するとみなされるその他の情報のうちの少なくとも1つなどの、従業員に関連する1つまたは複数の個人ユーザデータをさらに含むがこれらに限られない。
さらに、メモリコンポーネント230は、ネットワーク接続を検出するたびに、WiFi集積回路およびアンテナを介して中央コントローラ155と通信するソフトウェアアプリケーションを格納および実行する。ウェアラブル電子検出装置150が中央コントローラ155と通信しているとき、ソフトウェアアプリケーションは、コンプライアンスデータ、位置データ、ウェアラブル電子検出装置状態データ、およびPPEビーコン状態データの1つまたは複数を含むがこれらに限定されないデータをアップロードし、安全規則データ更新を含む制御データの1つまたは複数を含むがこれに限られないデータをダウンロードする。ソフトウェアアプリケーションは、安全規則データを解釈し、安全規則(例えば警告)によって定義された安全規則動作を実行する。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、衛星からのGPS信号を受信することによって屋外の作業空間において位置認識を可能にするための全地球測位システム(GPS)集積回路およびアンテナも含む。したがって、ユーザがウェアラブル電子検出装置を有する場合、この実施形態は制御ポイントを必要としない。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、無線メッシュネットワークを使用して作業空間内の位置認識を可能にするWiFi集積回路を含む。無線メッシュネットワークは、作業空間全体に展開されたWiFiアクセスポイント、個々のWiFiアクセスポイントを制御する無線ローカルエリアネットワーク(LAN)コントローラ、および個々のWiFiアクセスポイントと通信する無線ロケーションアプライアンスを含み、各々の1つからウェアラブル電子検出装置への距離を決定し、これにより、ウェアラブル電子検出装置の位置を三角測量することができる。ウェアラブル電子検出装置、または中央コントローラは、ウェアラブル電子検出装置の位置を取得するために無線ロケーションアプライアンスと通信することができる。例えば、各アクセスポイントは、ウェアラブル電子検出装置からRSSを用いて無線LANコントローラを更新している。無線ロケーションアプライアンスは、無線LANコントローラからRSS情報とRSSを提供した各WiFiアクセスポイントの位置を受信し、ウェアラブル電子検出装置の位置を三角測量するための計算を実行する。ウェアラブル電子検出装置または中央コントローラのいずれかに、無線ネットワークを介して無線ロケーションアプライアンスから要求されたときに、この位置情報を提供する。
ウェアラブル電子検出装置150は、(例えば、PPEビーコンがRFIDタグである場合に)各々、無線信号をPPEビーコン115,125から受信し送信するためのアンテナなどの受信コンポーネント235と、送信コンポーネント240とをさらに含む。プロセッサコンポーネント225は、ウェアラブル電子検出装置150の受信コンポーネント235および送信コンポーネント240を制御するために使用される。たとえば、安全ヘルメット110および安全手袋120にそれぞれ関連するPPEビーコン115および125が単一のユーザによって使用されるような、複数のPPEビーコンが使用される場合、PPEビーコン115および125は、ウェアラブル電子検出装置150がPPEビーコン115,125を個別に検出して識別して、この例では、ユーザが安全ヘルメット110と安全手袋120の両方を使用していることを確認することができる。
ウェアラブル電子検出装置150は、関連するPPEビーコンによって送信された無線PPEビーコン信号を受信して測定し、ウェアラブル電子検出装置150と関連するPPEビーコン115,125との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づく測定値を決定するように構成される。次いで、ウェアラブル電子検出装置150は、ウェアラブル電子検出装置150と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づく基準を超えた場合に安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行することができる。
例えば、PPEビーコン115,125によるミリ秒や秒のオーダーのような特定の間隔での繰り返しシグナリングを使用して、多かれ少なかれ継続的にウェアラブル電子検出装置150に対する相対的な位置を確立することができる。例えば、いくつかの実施形態では、PPEビーコン信号間隔は、製造業者(例えば、Bluetooth(登録商標)ビーコン)によって事前設定される。PPEビーコン115,125によるシグナリングと、距離を決定し、ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125との間の距離を監視する動作は、いくつかの方法で実行することができる。
一実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125(例えば、Bluetooth(登録商標)ビーコン)との間の相対距離の関数として減少する、PPEビーコン信号の少なくとも1つの受信信号強度(RSS)レベルを検出するように構成される。ウェアラブル電子検出装置150に格納され実行されているソフトウェアアプリケーションは、信号強度を測定し、それを各PPEビーコン115,125に対して設定された許容可能なRSSレベルと比較する。RSSが設定された許容可能なRSSレベル以下に低下すると、ウェアラブル電子検出装置150に格納され実行されているソフトウェアアプリケーションは、安全規則データに従って動作を実行する。他の実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150に格納され実行されているソフトウェアアプリケーションを使用して代替測定および代替距離関連評価を行って、安全規則が破られているかどうかを判定することができる。
代替の実施形態では、上記監視に加えて、ウェアラブル電子検出装置150は、検出された複数のRSS値(すなわち、RSSレベル)を格納するように構成され、格納されたRSS値の傾向解析は、例えば、ウェアラブル電子検出装置150および/または中央コントローラ155によって実行されてもよい。定義された期間内に検出されたかなりの数のRSS値が予め設定された許容可能なRSS値などの閾値と比較して十分に低い場合(言い換えれば、検出されたRSSレベルの割合が比例閾値よりも小さい場合)、例えば、ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125との間の物理的な分離が、安全規則で許容されるものとして定義されているものより大きいことを示すような閾値と比較して十分に低い場合には、警報信号を発するなどの安全規則データによる動作がウェアラブル電子検出装置150によって実行される。これらの閾値は、異なる実験状況下で測定を行うことに基づいて予め決定することができる。この実施形態は、例えば、信号減衰、マルチパス反射、およびウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125との間に一時的に配置された対象物による信号妨害などの結果として、ウェアラブル電子検出装置150およびPPEビーコン115,125の物理的な分離の増大以外の事象によって引き起こされる信号強度の損失の場合の補正を可能にする。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置がRSSを検出するために、ウェアラブル電子検出装置は、アンテナまたはアンテナを含むWiFi集積回路を含むBluetooth(登録商標)集積回路を備えることができる。
別の実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、PPEビーコンへの送信クエリ信号とPPEビーコンからの受信応答信号との間の時間差を検出するように構成される。例えば、ウェアラブル電子検出装置150は、PPEビーコン115,125(例えば、RFIDタグ)によって受信され処理される信号を発するように構成され、続いてウェアラブル電子検出装置150に再送信されてもよい。したがって、これらの実施形態では、PPEビーコン115および125は、信号を受信および送信する受信機(または別個の送信機および受信機の代わりにトランシーバ)も含む。PPEビーコン115,125の各々から信号を発することとウェアラブル電子検出装置150によって信号を受信する間の時間期間は、ウェアラブル電子検出装置150に格納され実行されているソフトウェアアプリケーションによって決定される。ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125の分離に対応する構成された許容可能な値(すなわち、時間差閾値)を超える時間が経過すると、ウェアラブル電子検出装置150に格納され実行されているソフトウェアアプリケーションは、安全規則データに従って動作を実行する。
代替の実施形態では、上記時間決定に加えて、ウェアラブル電子検出装置150は、複数の検出された時間差値を格納し、格納された時間差値の傾向解析を実行するようにさらに構成されてもよい。定義された期間内に有意な数の格納された持続時間値が十分に長い場合、例えば、ベースライン持続時間値(言い換えれば、繰り返し決定された時間差のパーセンテージが時間分離閾値より大きい場合)、例えば、警告信号を発する安全規則データに従った動作は、ウェアラブル電子検出装置150によって実行され、ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125との間に許容できない分離があることを示す。前述したように、ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125との間の短時間の分離の場合に補正を行うことができる。例えば、ユーザが作業空間内にいる場合に、ユーザがウェアラブル電子検出装置と、ユーザによって使用されるパーソナル機器のための関連するPPEのうちの1つとの間の距離が距離限界(例えば、距離が30秒を超えて1メートルより長い)よりも大きい場合を示す中央コントローラ155上に、安全規則を構成することができる。ウェアラブル電子検出装置は、振動信号などの警告信号を生成し、その表示部に違反しているPPEを識別するメッセージを表示し、中央コントローラと接触しているとき、違反の詳細を記録する。距離は、測定されたRSSレベルをPPEビーコンとウェアラブル電子検出装置との間の距離に変換する所定の機能を有するブルートゥースビーコン標準を使用することによって決定することができる。安全規則の距離制限および時間制限は、ユーザが作業している産業および環境に基づいて調整することができる(リスクの高い環境では、距離が短く、時間が短くなる場合がある)。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150がこれらの時間差を検出するために、ウェアラブル電子検出装置150はRFIDトランシーバを備えていてもよい。
前述の特徴および自動安全システムでの使用のための中央コントローラ155での時間および距離の両方にカスタマイズされた安全規則を入力する能力は、個人保護装置およびユーザの非常に短い分離を可能にすること、および/または警報信号を発生させることなく、例えば、安全装置の取り付けを調整するために、最小距離および/または最小時間に亘って分離することができる。したがって、システムは、ヘルメットまたは安全眼鏡の調整を許容することができる。したがって、中央コントローラ155は、集中安全規則の構成を可能にする。
いくつかの実施形態では、前述の方法論の1つ以上を組み合わせて、ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125との相対位置を検出する。
ウェアラブル電子検出装置150とPPEビーコン115,125との間の距離は、無線信号を介して決定される。本明細書に従って使用され得る無線信号は、例えば、10m未満、5m未満、2m未満、1m未満の短距離で情報を伝達するのに適した無線信号であり、例えば1.5MHzと4MHzとの間、または他の適切な周波数範囲で動作し、電力の制限された使用を必要とする、例えば、Bluetooth(登録商標)、RFID、Zigbee(登録商標)、または任意の他のローカルエリア無線信号システムを含む。
これによれば、ウェアラブル電子検出装置150は、PPEビーコン115,125とウェアラブル電子検出装置150の1つまたは複数の間の距離が最小信号距離を超える場合、またはPPEビーコン115,125とウェアラブル電子検出装置150の1つまたは複数の間の距離が特定の時間期間に対して最小信号距離を超える場合に、シグナリングコンポーネント245を作動させるなどの安全規則データに基づく動作を実行するように構成される。このように、図3Aおよび3Bを参照すると、所与のユーザのウェアラブル電子検出装置150と安全ヘルメット110との間の距離xが所定の最小信号距離d以下である場合、ウェアラブル電子検出装置150は、警告信号を発しない(図3A)。しかし、距離xが最小信号距離dを超えると、所与のユーザのウェアラブル電子検出装置150が警報信号310(図3B)を発する。したがって、例えば、ウェアラブル電子検出装置150をベルトに装着して安全ヘルメット110を装着している人がヘルメットを頭部から外し、ヘルメット110から身体を離したとき、装着可能な電子検出装置は警告信号310を発する。
最小信号距離dは、望ましいものとして設定されてもよく、例えば、25cmまたは約25cmであってもよく、50cmまたは約50cm、1mまたは約1m、1.50mまたは約1.50m、または2mまたは約2mである。さらに、中央コントローラ155を使用して、異なる個人保護装置に対して異なる値を含むように、最小の信号距離dを定めることができる。したがって、例えば、安全ブーツの最小信号距離dは、安全マスクの最小信号距離dとは異なることがある。最小信号距離dは、中央コントローラ155(図1)に関連付けられた、またはそれに接続された入力装置を使用してシステム100のオペレータによって定義され、最小信号距離dが、中央コントローラ155からネットワーク145を介して送信される。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150のシグナリングコンポーネント245は、例えば、音声信号、光信号、振動信号、熱信号、またはそれらの組み合わせなど、様々なアラート信号310の範囲を発信することができるまたは任意の他の検出可能なアラート信号を含む。図3Bを参照すると、いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)または発光ダイオード(LED)バックライト付きディスプレイのようなディスプレイ285である、最小信号距離dが超過されたことをユーザに通知することができる出力装置を含む。これに従って、発せられた警告信号310に関するコンプライアンス情報も、以下に説明するように、さらなる処理のために中央コントローラ155(図1)に送信される。
いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、複数の最小距離閾値、例えば、d1,d2,d3,d4は、それぞれの最小信号距離を超えると、ウェアラブル電子検出装置150が異なる警告信号および/または異なる強度の警告信号を発することになる。したがって、複数の閾値があり、各閾値は連続的により大きい距離に関連付けられ、安全動作は、より大きな距離に関連する閾値を超えた場合に、より大きな強度の警報信号を有する。このように、図4Aおよび図4Bに示すように、ユーザが安全ヘルメット110を取り外し、安全ヘルメット110から離れると、ウェアラブル電子検出装置150は、例えば、ユーザが安全ヘルメット110から距離d1を超えて離れると音声信号410を発する(図4A)。ユーザがヘルメット110から遠ざかる方向に移動し、距離d2だけヘルメットから離れると、ウェアラブル電子検出装置150は、より大きな音声信号415を発する(図4B)。
したがって、本開示のシステムの少なくとも1つの実施形態では、たとえそのような分離が比較的短い時間、例えば30秒未満、20秒間秒、または10秒および/または分離距離が比較的小さい場合、例えば2m未満、1m未満、または50cm未満である場合に、個々のユーザからの個人保護装置の分離の検出が可能となり、したがって、コンプライアンスを評価し、ユーザを保護する効果的な方法を提供する。
ウェアラブル電子検出装置150は、いくつかの実施形態では、例えば、発せられた音声信号310を消音するため、または、例えば、ユーザデータのような入力データをメモリコンポーネント230(図2)に供給するための入力コンポーネント315(図3B)を付加的に含む。そのような実施形態では、入力コンポーネント315の一部または全部は、ウェアラブル電子検出装置150のユーザに入力コンポーネント315を使用して特定の入力データを提供することを要求する制御アクセスモジュール(図示せず)と共に動作するように構成されてもよく、入力コンポーネント315のユーザがウェアラブル電子検出装置150に入力を提供することを許可されていることを確認するための、例えば、ログインまたはパスワードなどが、これに限定されるものでないが、存在する。制御アクセスモジュールは、ソフトウェアを使用して実施することができる。入力コンポーネント315は、限定ではないが、1つまたは複数のノブまたはボタンのような様々なタイプのインタフェースを含むことができ、または他の実施形態では、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)または発光ダイオード(LED)バックライト付きディスプレイなどの、キーボードまたはスクリーンを含むことができる。他の実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150への入力は、例えば、別個の入力装置とウェアラブル電子検出装置150を接続する無線または有線ネットワークを使用して、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、電話(例えば、携帯電話)、タブレット、音声認識システムなど別個の入力装置を介して提供される。このような別個の入力装置は、いくつかの実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150について説明したように動作する制御アクセスモジュールを含むように構成することもできる。
ウェアラブル電子検出装置150は、コンプライアンスデータ、場合によってはPPE状態データ、場合によってはウェアラブル電子検出装置状態データを含むがこれに限定されないデータを中央コントローラ155に送信するようにさらに構成される。コンプライアンスデータは、PPEビーコン115,125のウェアラブル電子検出装置150への相対距離に関する距離データ、安全規則が違反されたかどうかを示すユーザ安全データ、違反した安全規則、それがどのように違反したか、違反がどのくらい続いたか、違反がどのように解決されたか、システムのいくつかの実施形態では、違反の位置を、これに限られないが含む。
1つまたは複数の制御ポイントを組み込んだ実施形態では、ウェアラブル電子検出装置150は、ウェアラブル電子検出装置150を使用し、制御ポイントに関連付けられた作業空間または安全ゾーンに入るかまたはそこから退出し、従業員がその作業空間に対して定義された安全規則に従っていることを確認するために監視されているユーザが、PPE状態データおよび/またはウェアラブル電子検出装置状態データを送信するように構成することもできる。PPEビーコンおよびウェアラブル電子検出装置状態データは、例えば、バッテリ状態またはバッテリレベル、またはPPEビーコンおよびウェアラブル電子検出装置のために発生した操作エラーを含むことができる。センサがPPEビーコンを有する個人保護装置に組み込まれている実施形態では、PPE状態データは、個人保護装置の健康/操作性にセンサによって行われた測定値を含むことができる。
再び図1を参照すると、システム100は、WiFi集積回路およびアンテナなどの通信コンポーネントを介してネットワーク145に動作可能に結合されたウェアラブル電子検出装置150からのコンプライアンスデータを受信するように構成された中央コントローラ155をさらに含む。中央コントローラ155は、個人保護装置の使用に関する報告、データベースの維持の表示を提供するように構成され、システム100に、全てのユーザ、ウェアラブル電子検出装置、PPEビーコンおよび制御ポイント(含まれる場合)のデータロギングを行うことができる。中央コントローラ155は、システム100の動作全体を制御する。したがって、オペレータは、中央コントローラ155がシステム100を制御するために使用する制御データを定義することができる。中央コントローラ155は、さらに、PPEビーコン115,125からオブジェクトデータを受信し格納し、および/またはウェアラブル電子検出装置150からのコンプライアンスデータを受信および/または格納し、PPE状態データ、ウェアラブル電子検出装置状態データおよび制御ポイント状態データ(システム100が1つまたは複数の制御ポイントを有する場合)を含む状態データを受信および/または格納し、ウェアラブル電子検出装置150に制御データを送信し、いくつかの実施形態では、(図5および図6に関連してさらに後述する)制御ポイントに送信する。したがって、いくつかの例示的な実施形態では、本開示は、個人保護装置の使用の自動監視のためのシステムを制御することができる電子中央コントローラ155をさらに含む。
個人保護装置の使用の自動監視のためのシステムを制御することができる電子中央コントローラ155は、
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置とを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されるPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、ユーザによって使用される1つまたは複数の個人保護装置に関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信し測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
個人保護装置の使用の自動監視のためのシステムを制御することができる電子中央コントローラ155は、
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置とを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されるPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、ユーザによって使用される1つまたは複数の個人保護装置に関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信し測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
再び図2を参照すると、中央コントローラ155の機能が、本開示のプロセスの少なくとも1つを実施するように構成されたコンピュータサーバ275によって実施されるシステム200の実施形態が示されている。コンピュータサーバ275は、単一コアまたはマルチコアプロセッサ、または複数のプロセッサであってもよい中央処理装置(CPU、”プロセッサ”とも呼ばれる)250を含む。コンピュータサーバ275は、メモリコンポーネント260(例えば、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ)、電子記憶装置(例えば、ハードディスクまたはクラウドベースのインフラストラクチャ)265、通信インタフェース255を含み、コンピュータサーバ275は、1つまたは複数のウェアラブル電子検出装置150と通信するための入力インタフェース、出力インタフェースおよびネットワークインタフェース(例えば、無線)と、キャッシュ、他のメモリ、データ記憶装置などの1つまたは複数の周辺装置270をさらに含むことができる。プロセッサコンポーネント250は、メモリコンポーネント260、電子記憶装置265、通信インタフェース255および周辺装置270と通信する。
本明細書の1つの態様によれば、本開示のシステムの中央コントローラ155の出力装置280は、個人保護装置および場合によっては安全システムの他のコンポーネントの使用に関する表示を提供するように構成される。例えば、それは、安全システムを使用して構成された位置、ユーザ、およびデバイスの詳細についての報告を提供することができ、これらには、限定されないが、役割データ、状態データ、機能データ、位置データ、運用データ(個人保護装置の使用に関するデータを含む可能性がある)、変更内容、監査ログ、およびコンプライアンス履歴が含まれる。例えば、所与の時間間隔(例えば、1ヶ月)中にすべての安全違反を提供するために、所与の作業空間に関するレポートを実行し、安全違反および安全違反を解決するのに必要な時間が経験されるユーザを詳述する。別の実施形態では、各PPEが作業空間内に最後に存在したときに相互参照される安全システムに入力されたすべてのPPE装置のリストを提供するためにレポートを実行することができる。別の実施形態では、安全システムに入力されたすべてのユーザおよびこれらのユーザについては、毎月など所定の期間に発生した平均違反回数についてレポートを実行することができる。別の実施形態では、例えば、1年のようなある期間にわたり安全規則にどのような変更が加えられたか、およびこれらの変更を行ったユーザを監査/示してレポートを実行することができる。別の実施形態では、制御ポイント違反の履歴を示すレポートを実行することができる。例えば、それは、どの制御ポイントが最も優れたコンプライアンスを示していたのに対し、どの制御ポイントが最も安全違反を表示しているかによって、より安全違反を経験した制御ポイントでのコンプライアンスを向上させる必要があるかどうかを判断できる。したがって、中央コントローラ155は、1つまたは複数のウェアラブル電子検出装置からコンプライアンスデータを受信し、受信したコンプライアンスデータを処理し、処理されたコンプライアンスデータを解析し、または処理したコンプライアンスデータをラップトップ、デスクトップコンピュータ、ディスプレイまたはプリンタなどの他の装置を提供して、処理されたコンプライアンスデータを評価することができる。
いくつかの実施形態では、システムは、コンプライアンスデータが多かれ少なかれ連続的に提供され、処理され、データベースまたは出力装置に更新されるように構成され、このように、ウェアラブル電子から取得された情報および個人保護装置の使用者の安全状態に関する情報の多かれ少なかれ連続的またはリアルタイムの監視を許可する。そのような監視は、例えば、作業空間における安全コンプライアンスの責任者によって行われてもよい。本発明のさらなる実施形態では、ウェアラブル電子検出装置から取得された様々なデータを中央コントローラによって編集して、例えば、特定の週、1ヶ月または1年のユーザ活動を反映した記録などの個々のユーザおよび/または個々の個人保護装置に関する記録を生成してもよい。
これによれば、中央コントローラ155によってコンパイルされた情報または記録は、これに限定されるものではないが、少なくとも1つの、安全訓練目的を含む幅広い目的のために使用することができる。それは、ユーザまたはユーザのグループの安全な行動の改善のための戦略を開発するため、危険な作業環境での事故、事件、および/または傷害を防止または制限するため、またその発生時に、そのような事故、事件および/または傷害の原因の調査および/またはその要因の援助に役立つ。
いくつかの態様では、本開示は、作業空間内の事故、事件および/または傷害の発生を防止または制限するためのシステムの使用をさらに含む。
前記システムは、
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置と、
安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信して、集中安全規則に従ってシステムの動作を構成するように構成された中央コントローラとを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されたPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、所与のユーザが着用する個人保護装置の少なくとも1つに関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信して測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
前記システムは、
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置と、
安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信して、集中安全規則に従ってシステムの動作を構成するように構成された中央コントローラとを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されたPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、所与のユーザが着用する個人保護装置の少なくとも1つに関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信して測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される。
いくつかの実施形態では、本開示のシステムは、1つまたは複数の制御ポイント(CP)をさらに備える。そのような実施形態では、制御ポイントは、電源、送信器、メモリ、および情報の送信、格納および処理を可能にするプロセッサコンポーネントを含むビーコン(以下、CPビーコンと呼ぶ)を含むように構成される。いくつかの実施形態では、制御ポイントは、例えば、無線または有線ネットワークを介して、中央コントローラと通信するように構成されてもよい。本開示の教示に従った制御ポイントを含む自動安全システムの実施形態が図5にさらに示されている。
次に図5を参照すると、プロセッサコンポーネント225と、メモリコンポーネント230と、受信コンポーネント235と、送信コンポーネント240と、シグナリングコンポーネント245と、出力コンポーネント285とを含むウェアラブル電子検出装置150A、150Bが示されている。ウェアラブル電子検出装置150は、個人保護装置の使用を必要とする特定の作業空間への近接に関する位置認識をウェアラブル電子検出装置に提供する制御ポイント510A、510Bを検出して識別することができる。一実施形態では、制御ポイント510A、510Bは、CPビーコンであり、プロセッサコンポーネント515、メモリコンポーネント520、電源525、および送信コンポーネント530を含む。いくつかの実施形態では、制御ポイント510A、510Bは、ユーザにメッセージを表示することができる、例えば、ディスプレイなどの出力装置、ユーザに、例えば、警告および音声命令などの音声命令のような音声情報を発することができるスピーカを含む。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、制御ポイント状態データ、PPEビーコン状態データ、およびウェアラブル電子検出装置状態データの1つまたは複数を含む状態データを中央コントローラ155に送信し、中央コントローラ155から制御データを受信し、受信した制御データ内の安全規則データに従って動作を実行するように構成される。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、作業空間へのアクセスを提供するエントリポイントの両側に隣接してまたはその両側に直列に配置される2つのCPビーコンを含み、ウェアラブル電子装置を有するユーザが作業空間に入るか作業空間を離れるかを検出する。
都合のよいことに、制御ポイントは、物理的なドアで一度に1人のユーザを通過することをユーザに要求する従来のシステムとは対照的に、制御ポイントが作業空間に出入りするユーザの数を決定するために使用できるので、複数のユーザが同時に作業空間に入るかまたは退出することを可能にし、各ユーザのためのウェアラブル電子検出装置は、制御ポイントにあることを報告する信号を中央コントローラ155に送ることもできる。
図6を参照すると、本開示によるシステム600の実施形態が示されている。システム600は、CPビーコン510が第1の作業領域または作業空間W1に関する入口点EW1の外側に位置付けられ、CPビーコン610がエントリ領域EW1の内側に配置される2つのCPビーコン510および610を含む制御ポイントと通信することができる中央コントローラ155を含む。したがって、CPビーコン510および610は、物理的に、関連する作業空間のエントリ領域に隣接または近接した離間した連続した方法で配置される。これによれば、エントリポイントEW1は、W1にすぐ隣接して、またはW1のすぐ近くに位置することができる。作業空間W1に入ることを望む人は、安全ヘルメット110および安全手袋120を着用する必要がある。この実施形態によれば、ユーザは作業空間W1に入る前にエントリポイントEW1に近づき、ウェアラブル電子検出装置150は制御ポイント510および610を順に検出し、したがって、ウェアラブル電子検出装置150に、エントリポイントEW1に入っていることを示す。システム600は、ユーザを認証し、ウェアラブル電子検出装置150を携帯しているユーザが作業空間W1に入ることを許可されていることを確認するように構成される。システム600は、ユーザが認証されると、ユーザが作業空間W1にいる間に、安全ヘルメット110と安全手袋120とウェアラブル電子検出装置150との間の距離を監視するようにさらに構成される。例えば、ウェアラブル電子検出装置150は、CPビーコン信号を検出し、関連する作業空間を決定し、関連する作業空間に対応する安全規則を使用するように構成することができる。これに代えて、またはこれに加えて、制御ポイントは、CPビーコン510および610が作業空間のユーザのウェアラブル電子検出装置を検出する順序に基づいて、ウェアラブル電子検出装置を備えた作業空間のユーザが作業空間に入るかまたは離れるときを検出することができる。
いくつかの実施形態では、作業空間W1は永続的な作業空間である。他の実施形態では、作業空間W1は、建設現場などの一時的な作業空間である。さらに他の実施形態では、作業空間W1は、例えば、フォークリフトを含む周りの空間など危険な機器の個々の部分の周りの比較的小さな空間であってもよい。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、例えば、音声信号、光信号、振動信号、熱信号、またはそれらの組み合わせ、または他の検出可能な警報信号などの異なる警告信号の範囲を発することができるトランスデューサを有する信号コンポーネントを含む。したがって、トランスデューサの実施形態は、発することができる警告信号のタイプに依存し、オーディオソース、光源、振動源、および熱源のうちの1つまたは複数であり得る。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、作業空間へのゲートされたエントリに配置され、作業空間アクセスシステムとの通信を可能にするためのソフトウェア統合(例えば、通信モジュール)を含み、作業空間へのアクセスを制御するセキュリティシステムと連動して制御ポイントを動作させることができる。いくつかの実施形態では、ゲートの開放は、例えば、中央コントローラ155によって送信された信号によって、電子的に制御される。いくつかの実施形態では、電子的に制御されたゲートは、例えば、ウェアラブル電子検出装置によって合図されるように、制御ポイントの使用によって、および/または所定の個人保護装置を着用することによって、ユーザが認証されたときに作業空間へのアクセスのみを提供する。いくつかの実施形態では、中央コントローラ155が安全規則違反を検出した場合、中央コントローラ155は、安全規則違反が解決されるまで、作業空間を一定の状態に維持するための制御信号を送ることができる。例えば、中央コントローラ155は、安全規則違反が解消されるまで建物ドアがロック解除されないように制御信号を構成し送信することができる。
いくつかの実施形態では、制御ポイントは、制御ポイントの人数をカウントして識別するように構成されたビデオカメラシステムおよびソフトウェアを含む。いくつかの実施形態では、中央コントローラ155との通信を介して、制御ポイントは、制御ポイントまたは制御ポイントに関連付けられた作業空間内に何個のウェアラブル電子検出装置があるかを決定する。中央コントローラ155は、制御ポイントに関連する作業空間内にウェアラブル電子検出装置よりも多くの人がいることを検出した場合、制御ポイントまたはウェアラブル電子検出装置警告を生成することを含むことができるその安全規則違反のために構成される動作を実行することができる。
いくつかの代替的な実施形態では、システムは、ウェアラブル電子検出装置に結合された機械的構成要素をさらに含むことができる。このように、いくつかの実施形態では、機器の危険な部分、例えば、機器の始動に使用される機械的な力またはスタートボタンによって動作を開始すると、ウェアラブル電子検出装置とPPEビーコンとの間の監視が開始される。そのような実施形態では、機器を動作させるために必要または推奨される安全装置の欠陥を、自動システムがユーザに通知する。
本開示はさらに、個人保護装置の使用を監視するための少なくとも1つのプロセスに関する。したがって、本開示は、少なくとも1つの態様において、個人保護装置の使用を監視するための自動化プロセスを提供する。
このプロセスは、
ユーザによって使用される複数の個人保護装置から複数の無線PPEビーコン信号を送信するステップと、
ユーザによって使用されるウェアラブル電子検出装置で少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置とユーザの少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の距離の決定された少なくとも1つの距離に基づく測定値が最小の距離に基づいた基準を超える場合に、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するステップとを含み、
前記少なくとも1つの無線PPEビーコン信号は、ユーザによって使用される少なくとも1つの個人保護装置から送信され、前記ウェアラブル電子検出装置に関連付けられる。
このプロセスは、
ユーザによって使用される複数の個人保護装置から複数の無線PPEビーコン信号を送信するステップと、
ユーザによって使用されるウェアラブル電子検出装置で少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置とユーザの少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の距離の決定された少なくとも1つの距離に基づく測定値が最小の距離に基づいた基準を超える場合に、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するステップとを含み、
前記少なくとも1つの無線PPEビーコン信号は、ユーザによって使用される少なくとも1つの個人保護装置から送信され、前記ウェアラブル電子検出装置に関連付けられる。
本発明の一実施形態では、本開示は、図7に示すプロセスを提供する。したがって、ここで図7を参照すると、本開示は、個人保護装置の使用中に安全違反が発生したかどうかを監視する自動プロセス700を含み、プロセス700は、PPEビーコンを含む少なくとも1つの個人保護装置を人に装備するステップおよびその人にウェアラブル電子検出装置を装備するステップを含むステップ705を含む。このステップに先立ち、プロセスは、システムを初期化し、ウェアラブル電子装置およびPPEビーコンに制御データを送信して、それらがどのように動作するかを制御するステップを含む。
プロセス700は、第3のステップ715、第4のステップ725、第5のステップ730、および第6のステップ735を含む、自動プロセスを開始する第2のステップ710をさらに含む。第2のステップ710は、例えば、PPEビーコンのユーザおよびウェアラブル電子検出装置をオンにするウェアラブル電子検出装置によって、様々な方法で開始することができる。別の実施形態では、第2のステップ710は、ウェアラブル電子検出装置が制御ポイントを検出することによって実行されてもよい。
プロセス700は、所与のユーザのためのPPEビーコンとウェアラブル電子検出装置との間の距離xを決定することを含む第3のステップ715をさらに含む。
プロセス700は、PPEビーコンとウェアラブル電子検出装置との間の距離xが最小信号距離dを超えたかどうかを判定する第4のステップ725をさらに含む。最小信号距離dを超えていない場合、自動システムは第5のステップ730で安全信号を発する。xが最小限の信号距離を超える場合、自動システムは、個人保護装置の使用および使用を管理する安全規則に応じて、第6のステップ735で非安全(すなわち、警告)信号を発する。ステップ730および735は、上述したように、ステップ725によって開始される。ステップ730またはステップ735の完了後、プロセス700はステップ715から開始して自動的に反復される。
別の実施態様では、ステップ715〜735において、自動安全監視プロセス700は、RSSが測定され、RSSが構成された許容可能なRSS値未満に低下したときに警告信号を発することができる。
別の実施形態では、ステップ715〜735において、自動安全監視プロセス700は、複数の検出されたRSS値を格納し、定義された期間内に検出されたかなりの数のRSS値が所定の閾値未満であるときに警告信号を発することができる。
別の実施形態では、ステップ715〜735において、自動安全監視プロセス700は、ウェアラブル電子検出装置からのPPEへの送信信号と、PPEによって送信されたウェアラブル電子検出装置における信号のその後の受信との間の時間差を検出し、その後、時間差が所定の許容値を超える場合に警報信号を発することができる。
別の実施形態では、ステップ715〜735において、自動安全監視プロセス700は、複数の検出された持続時間値を格納し、定義された時間期間内に有意な数の格納された持続時間値が、例えば、ベースライン持続時間値と比較して十分に長い場合に警告信号を発し、ウェアラブル電子検出装置とPPEビーコンのうちの1つとの間の分離を示すことができる。
別の実施形態では、ステップ715〜735において、自動安全監視プロセス700は、複数の最小距離閾値、例えば、d1、d2、d3、d4を決定し、決定された最小距離が各最小の信号距離を超えると、異なる強度または異なるタイプの信号のような異なる警告信号を発する。
本開示はさらに、中央コントローラを指示するプロセスの実行の説明、および中央コントローラによって実行されるプロセスを含む。そのようなプロセスの実施形態が図8〜図12に示されている。
本明細書の一実施形態では、本開示は、図8に示すプロセスを含む。したがって、ここで図8を参照すると、本開示は、システム管理者などの制御データの中央記憶装置155への入力および格納を含む自動安全システムを初期化するための初期化プロセス800を含み、制御データは、(例えば、識別データ、安全違反履歴データ、及び作業デューティデータのうちの1つまたは複数を含むがこれに限定されない)ユーザデータ、例えば、デバイスデータ、例えば、ウェアラブル電子検出装置、ビーコン、および制御ポイントのための(例えば、デバイス識別子データ、デバイス状態データ、およびデバイスの年齢データの1つまたは複数を含むがこれに限定されない)、作業空間データ(これに限定されるものではないが、作業空間位置、作業空間、および安全コンプライアンス履歴データに適用される安全規則データ)、安全規則データ(例えば、異なる作業空間および異なる種類の個人保護装置に対して指定することができる異なる種類の安全規則を含むがこれに限定されない)および実行可能な動作(安全違反の場合に取る安全動作を含む)を含む。
本明細書の一実施形態では、本開示は、図9に示すプロセスを含む。したがって、ここで図9を参照すると、本開示は、ウェアラブル電子検出装置へのユーザクレデンシャル(例えば、ログインID、パスワード)の入力と、検証のためにユーザクレデンシャルの中央コントローラ155への送信とを含むウェアラブル電子検出装置の初期化プロセス900を含む。プロセス900は、中央コントローラ155が、ウェアラブル電子検出装置への安全規則を含む安全規則データを含むがこれに限定されない制御データを送信することをさらに含む。安全規則は、ユーザが使用すべき1つまたは複数のPPEと、安全違反が発生した場合にウェアラブル電子検出装置がとるべき安全違反動作に関するものである。
本明細書の一実施形態では、本開示は、図10に示すプロセスを含む。したがって、ここで図10を参照すると、本開示は、制御ポイントを使用する個人保護装置の使用を監視する自動化プロセス1000を含む。この例では、ユーザにはウェアラブル電子検出装置が装備されており、ユーザは、作業領域のエントリポイントの外側および内側に配置された2つのCPビーコンを含む制御ポイントに近づく。プロセス1000は、最初に外部CPビーコン、2番目に内部CPビーコンの順番にCPビーコンを検出するウェアラブル電子検出装置を含み、ウェアラブル電子検出装置がそれを解釈して信号を中央コントローラに送信して、エントリポイントの制御ポイントに近づいていることを中央コントローラに通知する。この時点で、いくつかの実施形態では、中央コントローラは、その特定の制御ポイントに関連付けられた作業空間に実施されるべき安全規則について、安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信する。次に、ユーザのウェアラブル電子検出装置は、ユーザが安全規則のコンプライアンスを保証するために使用しているPPEを監視する。
プロセス1000は、さらに、中央コントローラが、数に関して制御ポイントからの状態データを、および制御ポイントのいくつかの実装において、制御ポイントにおける人の識別に関して受信することをさらに含む。中央コントローラは、ウェアラブル電子検出装置の数を人数と比較して、カウントが一致するかどうかを決定する。例示的なプロセス1000の場合、数字は一致しないので、中央コントローラは、安全規則が存在するかどうかを決定し、次に制御データを制御ポイントに送信して動作を実行する(例えば、警告を発する)。中央コントローラは、ウェアラブル電子検出装置を装備していないユーザに関する安全規則に基づいて動作を実行する(例えば、違反を記録する)。安全規則に画像キャプチャが含まれている場合、制御ポイントは作業空間領域の画像データまたはビデオデータを中央コントローラに送信することができる。
本発明の一実施形態では、本開示は、図11に示すプロセスを含む。したがって、ここで図11を参照すると、本開示は、制御データ、例えば更新された安全規則を格納のために中央コントローラに入力することを含む更新プロセス1100を含む。例えば、システム管理者は、更新された安全規則を中央コントローラに入力または送信し、中央コントローラは更新された安全規則の安全規則データを格納する。プロセス1100は、CPビーコンを検出する(または他の実施形態では前述のようにその位置を検出する別の方法を使用する)ウェアラブル電子検出装置をさらに備え、中央コントローラに制御ポイントまたは特定の位置にあることを通知し、制御ポイントまたは位置の安全規則の更新を要求する。中央コントローラは、制御ポイント/位置に関する更新された安全規則がどこにあるかを決定し、そうであれば、ウェアラブル電子検出装置に関連するPPEを監視する際に格納および使用のために、更新された安全規則データをウェアラブル電子検出装置に送信する。
本発明の一実施形態では、本開示は、図12に示すプロセスを含む。したがって、ここで図12を参照すると、本開示は、制御データに特定されていないビーコンを有する個人保護装置の使用を監視するための自動プロセス1200を含む。プロセス1200は、ウェアラブル電子検出装置が、識別可能な対応する制御データを持たない固有の識別子を含むビーコン無線信号を受信するウェアラブル電子検出装置を含む。プロセス1200はさらに、未知のビーコンに関する中央コントローラからの更新された制御データを要求するウェアラブル電子検出装置と、中央コントローラが、ビーコンがCPビーコンであることをウェアラブル電子検出装置に示す更新された制御データをウェアラブル電子検出装置に送信する。次いで、ウェアラブル電子検出装置は、中央コントローラに制御ポイントにおけるその位置を通知する。次いで、ウェアラブル電子検出装置は、ユーザがその制御ポイントに対して定義された安全規則に従っているかどうかを決定し、安全規則に違反した場合に示されるように、その制御ポイント位置に関する安全規則データに基づいて動作を実行する。
本明細書で説明される様々な自動化プロセスの要素の少なくともいくつかは、ソフトウェアを介して実施され、オブジェクト指向プログラミングまたはスクリプト言語のような高水準の手続き言語で記述することができる。したがって、プログラムコードは、C、C++または任意の他の適切なプログラミング言語で記述することができ、オブジェクト指向プログラミングの当業者に知られているように、モジュールまたはクラスを含むことができる。あるいは、ソフトウェアを介して実施される本明細書に記載の様々な自動化プロセスの要素の少なくともいくつかは、アセンブリ言語、機械語またはファームウェアで記述することができる。いずれの場合においても、プログラムコードは、プロセッサ、オペレーティングシステム、および本明細書に記載された実施形態のうちの少なくとも1つの機能を実施する関連するハードウェアおよびソフトウェアを有する汎用または専用の電子装置によって読み取り可能な記憶媒体またはコンピュータ可読媒体に格納することができる。プログラムコードは、電子装置によって読み取られると、本明細書に記載の方法のうちの少なくとも1つを実行するために、新しい、特定の定義された方法で動作するように電子装置を構成する。
さらに、本明細書に記載の方法の少なくともいくつかは、1つまたは複数のプロセッサ用のコンピュータ使用可能命令を有する一時的または非一時的コンピュータ可読媒体を含むコンピュータソフトウェア製品に分散させることができる。媒体は、1つまたは複数のディスケット、コンパクトディスク、テープ、チップ、USBキー、外部ハードドライブ、有線伝送、衛星伝送、インターネット伝送またはダウンロード、磁気および電子記憶媒体、デジタル信号およびアナログ信号、タブレット(例えば、iPad(登録商標))またはスマートフォン(例えば、iPhone(登録商標))アプリケーションなど、これらに限定されない様々な形態で提供することができる。コンピュータ使用可能命令は、コンパイルされたコードおよびコンパイルされていないコードを含む様々な形態であってもよい。したがって、一態様では、本開示は、装置の処理ユニット上で実行されると、装置に、本明細書に記載のプロセスの実施形態のいずれかに係る個人保護装置の使用を監視するプロセスを実施させる複数の命令を含むコンピュータ可読媒体を含む。
本明細書に記載された出願人の教示は、説明のために様々な実施形態と関連しているが、出願人の教示がそのような実施形態に限定されることは意図されていない。それどころか、本明細書に記載され説明された出願人の教示は、添付の特許請求の範囲に定義されている一般的な範囲で、本明細書に記載された実施形態から逸脱することなく、様々な代替、変更、および均等物を包含する。
Claims (36)
- 個人保護装置(PPE)の使用を自動的に監視するためのシステムであって、
前記システムは、
複数の個人保護装置と、
複数のウェアラブル電子検出装置と、
安全規則データを含む制御データをウェアラブル電子検出装置に送信して、集中安全規則に従ってシステムの動作を構成するように構成された中央コントローラとを含み、
各個人保護装置は、無線PPEビーコン信号を送信するように構成されたPPEビーコンを含み、
各ウェアラブル電子検出装置は、所与のユーザが着用する個人保護装置の少なくとも1つに関連付けられており、
各ウェアラブル電子検出装置は、
少なくとも1つの関連するPPEビーコンによって、送信された少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信して測定し、
ウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、
所与のユーザのウェアラブル電子検出装置と少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の決定された少なくとも1つの距離に基づいた測定値が最小の距離に基づいた基準を超えた場合に、所与のユーザに対して、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するように構成されるシステム。 - 前記ウェアラブル電子検出装置は、前記少なくとも1つのPPEビーコン信号の少なくとも1つの受信信号強度(RSS)レベルを検出し、前記少なくとも1つの検出されたRSSレベルを許容可能なRSSレベルと比較し、少なくとも1つの受信されたRSSレベルが許容可能なRSSレベルよりも低い場合に、安全動作を実行するように構成される請求項1のシステム。
- 前記ウェアラブル電子検出装置は、前記少なくとも1つのPPEビーコン信号の複数の受信信号強度(RSS)レベルを検出し、検出されたRSSレベルの割合が、割合閾値より小さい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される請求項1のシステム。
- 前記ウェアラブル電子検出装置は、前記少なくとも1つのPPEビーコンへのクエリ信号の送信と前記少なくとも1つのPPEビーコンからの応答信号の受信との間の時間差を決定し、前記時間差が時間差閾値より大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するように構成された請求項1のシステム。
- 前記ウェアラブル電子検出装置は、前記少なくとも1つのPPEビーコンへのクエリ信号の送信と前記少なくとも1つのPPEビーコンからの応答信号の受信との間の時間差を繰り返し決定し、前記繰り返し決定された時間差のパーセンテージが時間分離閾値より大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するように構成される請求項1のシステム。
- 複数の閾値が存在し、各閾値が連続的に大きい距離に関連付けられ、前記少なくとも1つの安全動作が、より大きい距離に関連する閾値を超えた場合に、少なくとも1つの安全動作は、より大きな強度を有する請求項1から5のうちいずれか1項のシステム。
- 前記PPEビーコンの少なくとも1つは、前記少なくとも1つの個人保護装置の健康状態を決定し、対応する健康状態データを関連するウェアラブル電子検出装置に送信するための、少なくとも1つの関連する個人保護装置上のセンサへの統合ポイントを含む請求項1から6のうちいずれか1項のシステム。
- 前記ウェアラブル電子検出装置は、コンプライアンスデータを前記中央コントローラに送信するように構成される請求項1から7のうちいずれか1項のシステム。
- 前記コンプライアンスデータは、安全規則が違反されたかどうか、どの安全規則が違反されたか、安全規則がどのように違反されたか、安全規則違反がどのくらい続いたか、安全違反がどのように解決されたか、および安全違反の場所に関するデータの少なくとも1つを含む請求項8のシステム。
- 前記ウェアラブル電子検出装置は、GPS集積回路またはWiFi集積回路で構成され、所与の作業空間またはその中に位置することを決定する請求項1から9のうちいずれか1項のシステム。
- 前記システムは、作業空間に関連する制御ポイント(CP)をさらに含み、前記制御ポイントは、関連する作業空間を示すCPビーコン信号を発するCPビーコンと、前記ウェアラブル電子検出装置を含み、前記ウェアラブル電子検出装置は、CPビーコン信号を検出し、関連する作業空間を決定し、関連する作業空間に対応する安全規則を使用するように構成される請求項1から9のうちいずれか1項のシステム。
- 前記システムは、作業空間に関連付けられた制御ポイント(CP)をさらに含み、制御は、CPビーコンが作業空間のユーザのウェアラブル電子検出装置を検出する順序に基づいて、ウェアラブル電子検出装置を有する作業空間のユーザが、いつ作業空間に出入りするかを検出するために、関連する作業空間のエントリ領域に隣接してまたは近接して物理的に間隔を置いて配置された2つのビーコンを有する請求項1から9のうちいずれか1項のシステム。
- 前記制御ポイントは、制御ポイントにおけるユーザの数をカウントし、カウントされたユーザの数と制御ポイントにおける検出されたウェアラブル電子検出装置の数とを比較するために使用される画像データを生成するビデオカメラシステムを含み、ユーザの数が検出されたウェアラブル電子検出装置の数に等しくない場合に、警告信号を発することを含む安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行する請求項10または11のシステム。
- 前記制御ポイントは、作業空間に対する建物アクセスシステムの統合ポイントを含み、前記中央コントローラが安全規則違反を検出する場合に、前記中央コントローラは、安全規則違反が解決されるまで、作業空間を一定の状態に維持する制御信号を送信する請求項10または11のシステム。
- 前記PPEビーコンは、RFID通信プロトコル、WiFi通信プロトコル、BlueTooth通信プロトコル、無線周波数(RF)通信プロトコルまたはZigbee通信プロトコルのうち1つを使用する請求項1から14のうちいずれか1項のシステム。
- 前記ウェアラブル電子検出装置は、安全規則違反の間または後に、前記ウェアラブル電子検出装置のユーザに警告信号を発するように構成される請求項1から15のうちいずれか1項のシステム。
- 前記システムは、前記中央コントローラに結合され、前記個人保護装置の使用に関する操作データをそこから受信する出力装置をさらに含み、出力装置は、運転データを出力するように構成される請求項1から16のうちいずれか1項のシステム。
- 作業空間におけるユーザの事故、事件および/または傷害の発生を防止または制限するための請求項1から17のうちいずれか1項のシステムの使用。
- 個人保護装置(PPE)の使用を監視する自動化方法であって、
ユーザによって使用される複数の個人保護装置から複数の無線PPEビーコン信号を送信するステップと、
ユーザによって使用されるウェアラブル電子検出装置で少なくとも1つの無線PPEビーコン信号を受信するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置と関連する少なくとも1つの個人保護装置との間の距離を表す少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定するステップと、
ユーザのウェアラブル電子検出装置とユーザの少なくとも1つの関連する個人保護装置との間の距離の決定された少なくとも1つの距離に基づく測定値が最小の距離に基づいた基準を超える場合に、安全規則データに従って少なくとも1つの安全動作を実行するステップとを含み、
前記少なくとも1つの無線PPEビーコン信号は、ユーザによって使用される少なくとも1つの個人保護装置から送信され、前記ウェアラブル電子検出装置に関連付けられる方法。 - 前記ユーザのウェアラブル電子検出装置は、少なくとも1つの距離に基づいた測定値を決定し、少なくとも1つの安全動作を実行する請求項19の方法。
- 前記方法は、安全規則データを含む制御データを前記ウェアラブル電子検出装置に送信し、中央安全規則に従ってそれを構成するための中央コントローラを使用することを含む請求項19または20の方法。
- 前記方法は、
少なくとも1つのPPEビーコン信号の少なくとも1つの受信信号強度(RSS)レベを検出するステップと、
前記少なくとも1つの検出されたRSSレベルを許容可能なRSSレベルと比較するステップと、
少なくとも1つの受信されたRSSレベルが許容可能なRSSレベル未満である場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するステップを含む請求項19から21のうちいずれか1項の方法。 - 前記方法は、
前記少なくとも1つのPPEビーコン信号の複数の受信信号強度(RSS)レベルを検出するステップと、
前記検出されたRSSレベルの割合が割合閾値よりも小さい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するステップを含む請求項19から21のうちいずれか1項の方法。 - 前記方法は、
前記少なくとも1つのPPEビーコンへのクエリ信号の送信と前記少なくとも1つのPPEビーコンからの応答信号の受信との間の時間差を決定するステップと、
前記時間差が時間差閾値より大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するステップを含む請求項19から21のうちいずれか1項の方法。 - 前記方法は、少なくとも1つのPPEビーコンへのクエリ信号の送信と前記少なくとも1つのPPEビーコンからの応答信号の受信との間の時間差を繰り返し決定するステップと、
前記繰り返し決定された時間差のパーセンテージが時間分離閾値より大きい場合に、少なくとも1つの安全動作を実行するステップを含む請求項19から21のうちいずれか1項の方法。 - 前記方法は、複数の閾値を使用し、各閾値は連続的により大きい距離に関連付けられ、前記少なくとも1つの安全動作は、より大きな距離に関連する閾値が超過された場合に、より大きな強度を有する少なくとも1つの安全動作を含む請求項19から25のうちいずれか1項の方法。
- 前記方法は、前記少なくとも1つの個人保護装置の健康状態を決定し、対応する健康状態を関連するウェアラブル電子検出装置に送信するために、前記少なくとも1つの関連する個人保護装置上のセンサから電圧信号を受信するステップを含む請求項19から26のうちいずれか1項の方法。
- 前記方法は、前記ウェアラブル電子検出装置から前記中央コントローラにコンプライアンスデータを送信するステップを含む請求項21から27のういちいずれか1項の方法。
- 前記コンプライアンスデータは、安全規則が違反されたかどうか、どの安全規則が違反されたか、安全規則がどのように違反されたか、安全規則違反がどのくらい続いたか、安全規則がどのように解決されたか、および安全違反の場所に関するデータの少なくとも1つを含む請求項28の方法。
- 前記方法は、GPS集積回路またはWiFi集積回路を前記ウェアラブル電子検出装置と使用してその位置を決定するステップを含む請求項19から29のうちいずれか1項の方法。
- 前記方法は、作業空間に関連付けられた制御ポイント(CP)を使用して、関連する作業空間を示すCPビーコン信号を発するCPビーコンを含む制御ポイントをさらに含み、前記方法は、ウェアラブル電子検出装置を使用して、CPビーコン信号を検出し、関連する作業空間を決定し、関連した作業空間に対応する安全規則を使用するステップを含む請求項19から29のうちいずれか1項の方法。
- 前記方法は、作業空間に関連付けられた制御ポイント(CP)を使用して、関連する作業空間のエントリ領域に隣接してまたは近接して物理的に間隔を置いて配置された2つのビーコンを有する制御を含み、前記方法は、CPビーコンが作業空間のユーザのウェアラブル電子検出装置を検出する順序に基づいて、ウェアラブル電子検出装置を有する作業空間のユーザが、いつ作業空間に出入りするかを検出するステップを含む請求項19から29のうちいずれか1項の方法。
- 前記制御ポイントは、画像データを生成するためのビデオカメラシステムを含み、前記方法は、画像データを使用して、前記制御ポイントにおけるユーザの数をカウントし、カウントされたユーザと制御ポイントにおける検出されたウェアラブル電子検出装置の数とを比較し、ユーザの数が検出されたウェアラブル電子検出装置の数と等しくない場合に、警告信号を発することを含む安全規則データに従って、少なくとも1つの安全動作を実行するステップを含む請求項31または32の方法。
- 前記制御ポイントは、作業空間に対する建物アクセスシステムの統合ポイントを含み、前記中央コントローラが安全規則の違反を検出した場合に、前記方法は、前記中央コントローラを使用して、安全規則違反が解決されるまで、作業空間を一定の状態に維持する制御信号を送信するステップを含む請求項31または32の方法。
- 前記方法は、前記ウェアラブル電子検出装置を使用して、安全規則違反の間または後に、前記ウェアラブル電子検出装置のユーザに警告信号を発するステップを含む請求項19から34のうちいずれか1項の方法。
- 前記方法は、前記個人保護装置の使用に関して、前記中央コントローラから受信した操作データを出力するステップをさらに含む請求項19から35のうちいずれか1項の方法。
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