JP2019073810A - ヘルメット - Google Patents
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Abstract
【課題】装着者の生体情報を検出しうる時間を長くしつつ、装着者の身体状態を精度よく判定できるヘルメットを提供する。【解決手段】ヘルメット1は、装着者100の生体情報を検出する第1センサ20と、装着者100の周囲の環境情報を検出する第2センサ30と、第1センサ20と第2センサ30とから、生体情報と環境情報とをそれぞれ取得する制御部10とを備える。制御部10は、生体情報と環境情報とに基づいて、第1センサ20及び第2センサ30の少なくとも一方が検出を実行する周期を決定する。【選択図】図1
Description
本開示は、ヘルメットに関する。
ヘルメットの装着者の体温又は心拍等の生体情報を検出しうるセンサデバイスが設けられているヘルメットが知られている(例えば、特許文献1参照)。
センサデバイスが軽量化又は小型化されるために、バッテリの容量が制限されうる。バッテリの容量が制限される中でも、生体情報を検出しうる時間が長くなることが求められる。一方で、ヘルメットの装着者の身体状態が、センサデバイスで検出する生体情報に基づいて、精度よく判定されることが求められる。
本開示の目的は、装着者の生体情報を検出しうる時間を長くしつつ、装着者の身体状態を精度よく判定できるヘルメットを提供することにある。
本開示の一実施形態に係るヘルメットは、装着者の生体情報を検出する第1センサと、装着者の周囲の環境情報を検出する第2センサとを備える。前記ヘルメットは、前記第1センサと前記第2センサとから、前記生体情報と前記環境情報とをそれぞれ取得する制御部を備える。前記制御部は、前記生体情報と前記環境情報とに基づいて、前記第1センサ及び前記第2センサの少なくとも一方が検出を実行する周期を決定する。
本開示によれば、装着者の生体情報を検出しうる時間を長くしつつ、装着者の身体状態を精度よく判定できるヘルメットが提供されうる。
図1に示されるように、一実施形態に係るヘルメット1は、帽体2と、耳紐3と、顎紐4とを備える。ヘルメット1は、二点鎖線の仮想線で表される装着者100に装着されうる。
ヘルメット1は、第1センサ20と、第2センサ30とをさらに備える。第1センサ20及び第2センサ30は、帽体2に位置してよいし、耳紐3又は顎紐4に位置してもよい。
第1センサ20は、装着者100から生体情報を取得する生体センサであってよい。第1センサ20は、装着者100の脈拍を検出する脈拍センサ21を含んでよい。脈拍センサ21は、装着者100の動脈に照射した光の反射光に基づいて、装着者100の動脈から血流を検出し、装着者100の脈拍数を検出してよい。脈拍センサ21は、装着者100の動脈又はその近傍の皮膚の動きを加速度として検出することによって、装着者100の脈拍数を検出してよい。脈拍センサ21は、これらの方法に限られず、種々の方法によって装着者100の脈拍数を検出してよい。
第1センサ20は、装着者100の体温を検出する体温センサ22を含んでよい。体温センサ22は、サーミスタ等の種々の形式の温度センサで構成されてよい。体温センサ22は、装着者100の額又はこめかみ等に接触してよい。体温センサ22は、装着者100の動脈に近い体表面に接触してよい。
第1センサ20は、装着者100の血流を検出する血流センサを含んでよい。血流センサは、装着者100の動脈に照射した光の反射光に基づいて、装着者100の動脈から血流を検出してよい。血流センサは、他の種々の方法によって、血流を検出してよい。
第1センサ20は、装着者100の血液中の酸素飽和度を検出する酸素飽和度センサを含んでよい。酸素飽和度センサは、例えば、経皮的動脈血酸素飽和度を検出してよい。経皮的動脈血酸素飽和度は、SpO2ともいう。Sは、飽和度(Saturation)を表す。Pは、経皮的(Percutaneous)又はパルスオキシメータ(Pulse Oximetry)を表す。O2は、酸素(Oxygen)を表す。以下、経皮的動脈血酸素飽和度は、単に酸素飽和度ともいう。酸素飽和度は、動脈血の酸素飽和度の実測値で表されてもよい。酸素飽和度センサは、装着者100の動脈に照射した光の反射光に基づいて、動脈血の酸素飽和度を検出してよい。動脈血の酸素飽和度は、SaO2ともいう。aは、動脈(artery)を表す。SpO2は、間接的にSaO2を測定する方法であるといえる。測定条件が整っている場合、SpO2は、SaO2の近似値となりうる。
第1センサ20は、装着者100の脳波を検出する脳波センサを含んでよい。脳波センサは、例えば、装着者100の体表面に接触する電極を介して電圧の変化を検出することによって、脳波を検出してよい。
第1センサ20は、異なる複数の機能を有する1つのセンサとして実装されてよい。例えば、第1センサ20は、脈拍センサ21の機能と、酸素飽和度センサの機能と、血流センサの機能とを有する1つのセンサとして実装されてよい。第1センサ20は、脈拍、酸素飽和度、及び血流、並びに体温に限られず、種々の生体情報を検出してよい。第1センサ20は、種々の生体情報を検出する機能を適宜組み合わせた機能を有する1つのセンサとして実装されてよい。
第1センサ20は、装着者100の動脈の近傍に位置してよい。第1センサ20は、例えば装着者100のこめかみの近傍に位置してよい。第1センサ20は、装着者100の体表面に接触してよいし、体表面から所定距離だけ離れて位置してもよい。第1センサ20は、これらの例に限られず、装着者100の生体情報を検出しうる種々の態様で位置してよい。
第2センサ30は、装着者100の周囲の環境情報を取得する環境センサであってよい。第2センサ30は、装着者100の周囲の気温を検出する気温センサ31を含んでよい。気温センサ31は、サーミスタ等の種々の形式の温度センサで構成されてよい。第2センサ30は、装着者100の周囲の外気の相対湿度を検出する湿度センサ32を含んでよい。湿度センサ32は、乾球温度と湿球温度とに基づいて相対湿度を検出する形式のセンサ、若しくは、吸湿性材料を用いる形式のセンサ、又は、他の種々の形式のセンサであってよい。
第2センサ30は、ヘルメット1の動き又は姿勢等を検出するモーションセンサ33を含んでよい。モーションセンサ33は、並進方向の3軸の加速度と、回転方向の3軸の角速度とをそれぞれ検出しうる6軸センサであってよい。第2センサ30は、モーションセンサ33によって、装着者100の動き又は姿勢等を環境情報として検出するともいえる。モーションセンサ33は、第1センサ20に含まれてもよい。この場合、第1センサ20は、モーションセンサ33によって、装着者100の動き又は姿勢等を生体情報として検出するともいえる。制御部10は、モーションセンサ33の検出結果に基づいて、装着者100がふらついたり転倒したりしているような異常な状態にあるか否か判定しうる。
第2センサ30は、ヘルメット1の位置を検出する位置センサを含んでよい。位置センサは、例えば、GPS(Global Positioning System)又はGNSS(Global Navigation Satellite System)等に基づいて、ヘルメット1の位置情報を取得してよい。
帽体2は、外側を向く第1面と装着者100の側を向く第2面とを有する。帽体2は、第1面から第2面まで貫通する孔部5を有してよい。孔部5は、装着者100の側と外側との間を貫通するともいえる。孔部5を通じて、帽体2の内側に外気が取り入れられうる。気温センサ31は、孔部5に位置してよい。気温センサ31は、孔部5の内側に位置してよい。気温センサ31は、帽体2を外側から見たときに見えるように、孔部5の内側又は帽体2の内側に位置してよい。気温センサ31は、外気に触れやすいように位置してよい。このようにすることで、気温センサ31が装着者100の周囲の気温を検出する際、気温センサ31で検出する温度は、装着者100の体熱の影響を受けにくくなる。気温センサ31は、直射日光に当たらないように位置してよい。このようにすることで、気温センサ31で検出する温度は、直射日光の影響を受けにくくなる。
図2に示されるように、ヘルメット1は、制御部10と、第1センサ20と、第2センサ30とを備える。ヘルメット1は、報知部40をさらに備えてよい。ヘルメット1は、通信部50をさらに備えてよい。
制御部10は、ヘルメット1の各構成部を制御又は管理しうる。制御部10は、制御手順を規定したプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)等の少なくとも1つのプロセッサを含んで構成されてよい。制御部10は、プログラムを格納する記憶部を備えてよい。制御部10は、プログラムを格納する外部の記憶媒体に接続されてよい。
少なくとも1つのプロセッサは、単一の集積回路(IC:Integrated Circuit)、通信可能に接続された複数のIC又はディスクリート回路等を含んで構成されてよい。少なくとも1つのプロセッサは、種々の既知の技術に基づいて構成されてよい。プロセッサは、例えば、記憶部又は記憶媒体に格納された指示に基づいて、1以上の処理を実行するように構成された1以上の回路又はユニットを含んで構成されてよい。プロセッサは、1以上の処理を実行するファームウェアとして構成されてよい。ファームウェアは、例えば、ディスクリートロジックコンポーネントであってよい。
プロセッサは、1以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向けIC、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス又はフィールドプログラマブルゲートアレイ等を含んで構成されてよい。プロセッサは、これらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、又は他の既知のデバイス若しくは構成の組み合わせを含んで構成されてよい。
報知部40は、制御部10から取得した制御指示に基づく情報を、ユーザに対して報知する。報知部40は、表示デバイスを備えてよい。表示デバイスは、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ又は無機ELディスプレイ等であってよいが、これらに限られず、他のデバイスであってもよい。報知部40は、制御部10から取得した制御指示に基づいて、表示デバイスに文字又は画像等を表示し、情報を装着者100又はその周囲に報知してよい。
報知部40は、LED(Light Emission Diode)又はハロゲンランプ等の光源を備えてよい。報知部40は、制御部10から取得した制御指示に基づいて、光源を点灯又は点滅させ、情報を装着者100又は周囲に報知してよい。報知部40は、圧電ブザー若しくは電磁ブザー等のブザー、又は、所定の音声を発するスピーカ等を備えてよい。報知部40は、制御部10から取得した制御指示に基づいて、ブザーを鳴動させたり、スピーカから音声を発生させたりし、情報を装着者100又は周囲に報知してよい。
通信部50は、例えば、LAN(Local Area Network)等の通信インターフェースを備えてよい。通信部50は、通信インターフェースを介して、有線又は無線によって通信可能に、外部の通信装置60と接続されてよい。通信部50は、通信装置60を介してネットワーク80と通信可能に接続されてよい。通信部50は、ネットワーク80と直接、通信可能に接続されてもよい。通信装置60は、位置センサを備えてよい。制御部10は、通信装置60から、位置センサで検出した位置情報を取得してよい。
制御部10は、第1センサ20及び第2センサ30から、装着者100の生体情報及び装着者100の周囲の環境情報を取得してよい。生体情報及び環境情報は、センサ情報と総称される。制御部10は、センサ情報の少なくとも一部に基づいて、装着者100の身体状態の変化があるか判定してよい。制御部10は、環境情報に基づいて、暑さ指数を算出してよい。暑さ指数は、WBGT(Wet Bulb Globe Temperature)ともいう。制御部10は、WBGTと、装着者100の生体情報とに基づいて、装着者100の身体状態の変化があるか判定してよい。制御部10は、例えば、装着者100が熱中症にかかる確率を算出したり、装着者100が熱中症にかかる予兆があるか判定したりしてよい。
WBGTは、乾球温度(TD)と、湿球温度(TW)と、黒球温度(TG)とに基づいて算出されうる。WBGTは、例えば、以下の式(1)又は式(2)によって算出されてよい。乾球温度、湿球温度及び黒球温度の単位は、℃であるものとする。
屋外で日射のある場合
WBGT(度)=0.7×TW+0.2×TG+0.1×TD (1)
室内で日射のない場合
WBGT(度)=0.7×TW+0.3×TG (2)
屋外で日射のある場合
WBGT(度)=0.7×TW+0.2×TG+0.1×TD (1)
室内で日射のない場合
WBGT(度)=0.7×TW+0.3×TG (2)
WBGTは、例えば図3の表(日本生気象学会「日常生活における熱中症予防指針」から引用)に示されるように、気温と相対湿度との関係に基づいて、算出されうる。気温は、乾球温度であってよい。例えば、気温が30℃であり、且つ、相対湿度が70%である場合、WBGTは29度とされてよい。WBGTの値が大きい場合、人間が熱中症にかかる確率が高くなりうる。図3の表において、WBGTの値は、25度未満と、25度以上且つ28度未満と、28度以上且つ31度未満と、31度以上とに区分される。WBGTの値が示される各セルは、値の大きさの区分に基づいて、異なる種類のハッチングで区別されている。WBGTが25度未満であるセルは、右上がり斜線のハッチングが付されている。WBGTが25度以上且つ28度未満であるセルは、右下がり斜線のハッチングが付されている。WBGTが28度以上且つ31度未満であるセルは、WBGTが25度未満であるセルにおける斜線よりも狭い間隔で並ぶ右上がり斜線のハッチングが付されている。WBGTが31度以上であるセルは、右上がり斜線と右下がり斜線とが交差するハッチングが付されている。WBGTの値が25度未満である場合、熱中症に対する注意が促されてよい。WBGTの値が25度以上且つ28度未満である場合、熱中症に対する警戒が促されてよい。WBGTの値が28度以上且つ31度未満である場合、熱中症に対する厳重警戒が促されてよい。WBGTの値が31度以上である場合、人間は熱中症を発症する危険にさらされているとされてよい。
制御部10は、熱中症に限られず、装着者100が発症しうる他の種々の症状について、装着者100が発症する確率を算出したり、発症する予兆を判定したりしてよい。制御部10は、装着者100の生体情報及び装着者100の周囲の環境情報に基づいて、装着者100が居眠りしているか判定したり、居眠りする予兆があるか判定したりしてもよい。
制御部10は、図4に示されるフローチャートの手順に沿って、装着者100の身体状態変化があるか判定してよい。
制御部10は、第1センサ20及び第2センサ30の少なくとも一方がセンサ情報を検出する周期、又は、センサ情報として検出する項目を設定する(ステップS1)。センサ情報を検出する周期は、検出周期ともいう。センサ情報として検出する項目は、検出項目ともいう。検出周期は、例えば、秒単位、又は、分単位で設定されてよいし、1時間以上に設定されてよい。検出周期は、検出項目毎に異なる値に設定されてよい。検出項目は、例えば、装着者100の体温若しくは心拍数等、又は、装着者100の周囲の気温若しくは湿度等を含んでよい。検出周期が短い場合又は検出項目が多い場合、装着者100の状態が精度よく把握されうる。検出周期が長い場合又は検出項目が少ない場合、制御部10並びに第1センサ20及び第2センサ30の消費電力が低減されうる。
制御部10は、検出周期及び検出項目に基づいて、装着者100の周囲の環境情報、及び、装着者100の生体情報の少なくとも一方を取得する(ステップS2)。環境情報は、装着者100の周囲の気温又は相対湿度等を含んでよい。生体情報は、装着者100の体温又は心拍数等を含んでよい。環境情報又は生体情報は、ヘルメット1の動き又は姿勢を表す情報を含んでよい。制御部10は、第2センサ30における情報の検出周期にあわせて、第2センサ30から環境情報を取得し、第1センサ20から生体情報を取得してよい。
制御部10は、環境情報に基づいて、WBGTを算出する(ステップS3)。制御部10は、環境情報が装着者100の周囲の気温及び相対湿度を含む場合、例えば図3の表に基づいてWBGTを算出してよい。制御部10は、環境情報が、気温、黒球温度及び湿球温度を含む場合、例えば上述の式(1)又は式(2)に基づいてWBGTを算出してよい。
制御部10は、生体情報又は環境情報がヘルメット1の動き又は姿勢を表す情報を含む場合、装着者100の体勢が異常であるか判定する(ステップS4)。ヘルメット1の動きは、装着者100の頭部の動きを表しうる。制御部10は、ヘルメット1の動きに基づいて、装着者100の頭部がふらついていると判定したり、頭部が全く動いていないと判定したり、装着者100が転倒したと判定したりした場合、装着者100の体勢が異常であると判定してよい。制御部10は、これらの動きに限られず、ヘルメット1の種々の動きに基づいて、装着者100の体勢が異常であると判定してよい。制御部10は、装着者100の体勢が異常であると判定した場合(ステップS4:YES)、ステップS6に進む。
制御部10は、装着者100の体勢が異常でないと判定した場合(ステップS4:NO)、WBGTと装着者100の生体情報とに基づいて装着者100の身体状態変化があるか、又は、その予兆があるか判定する(ステップS5)。制御部10は、例えば、装着者100の体温が所定の閾値を超える場合に、装着者100が熱中症を発症している、又は、熱中症を発症する予兆が認められると判定してよい。制御部10は、例えば、装着者100の心拍数が所定の閾値を超える場合に、装着者100が熱中症を発症している、又は、熱中症を発症する予兆が認められると判定してよい。制御部10は、センサ情報に含まれる他の種々の情報に基づいて、装着者100の身体状態変化があるか、又は、その予兆があるか判定してよい。制御部10は、装着者100の身体状態変化がなく、且つ、その予兆もないと判定した場合(ステップS5:NO)、ステップS7に進む。
制御部10は、装着者100の体勢が異常であると判定した場合(ステップS4:YES)、又は、装着者100の身体状態変化がある、若しくは、その予兆があると判定した場合(ステップS5:YES)、報知部40に報知させる(ステップS6)。制御部10は、報知部40に対して、報知させる内容を含む制御情報を出力してよい。報知部40は、装着者100又はその周囲に注意を喚起する情報を、装着者100に対して報知してよいし、装着者100の周囲にいる人に対して報知してもよい。装着者100又はその周囲に注意を喚起する情報は、注意喚起情報ともいう。注意喚起情報は、熱中症の対処法に関する情報、又は、熱中症の予防法に関する情報等を含んでよい。制御部10は、ステップS6の後、ステップS7に進む。
制御部10は、WBGTに基づいて、検出周期又は検出項目を変更する(ステップS7)。制御部10は、WBGTが例えば人間が熱中症を発症する危険にさらされうることを表す31度以上である場合、検出周期を短くしたり、検出項目を増やしたりしてよい。制御部10は、WBGTが例えば人間が熱中症に関してほぼ安全であることを表す21度未満である場合、検出周期を長くしたり、検出項目を減らしたりしてよい。制御部10は、これらの値に限られない他の値とWBGTとを比較した結果に基づいて、検出周期又は検出項目を変更してよい。
制御部10は、タイマーによって、設定されている検出周期まで待機する(ステップS8)。制御部10は、検出周期が経過した場合、ステップS2に戻ってよい。
本実施形態に係るヘルメット1は、装着者100の身体状態変化又はその予兆を監視しつつ、検出周期又は検出項目を変更しうる。制御部10がWBGTに基づいて検出周期を長くしたり検出項目を減らしたりすることによって、制御部10又は第1センサ20若しくは第2センサ30は、所定のバッテリ容量の範囲内で、より長い時間にわたって駆動されうる。制御部10がWBGTに基づいて検出周期を短くしたり検出項目を増やしたりすることによって、装着者100の身体状態変化又はその予兆の有無が精度よく判定されうる。つまり、本実施形態に係るヘルメット1によれば、所定のバッテリ容量の範囲内で、より長い時間にわたってセンサ情報が検出されつつ、装着者100の身体状態変化が精度よく判定されうる。
図5に示されるように、一実施形態に係るヘルメット1a及び1bは、ネットワーク80を介して、サーバ70と通信可能に接続されてよい。ネットワーク80は、ヘルメット1aと直接、通信可能に接続されてよい。ネットワーク80は、ヘルメット1bと通信装置60を介して通信可能に接続されてよい。ネットワーク80は、サーバ70と、有線又は無線によって通信可能に接続されてよい。ヘルメット1a及び1bは、ヘルメット1と総称される。
サーバ70は、ヘルメット1から、装着者100の生体情報、及び、装着者100の周囲の環境情報の少なくとも一方を取得してよい。サーバ70は、ヘルメット1から取得したセンサ情報の少なくとも一部に基づいて、装着者100の身体状態変化があるか判定してよい。サーバ70は、装着者100の身体状態変化の判定結果に係る情報をヘルメット1に送信してよい。サーバ70は、装着者100の身体状態変化がある又はその予兆があると判定した場合、注意喚起情報をヘルメット1に送信してよい。サーバ70は、ヘルメット1における検出周期又は検出項目を決定してもよい。サーバ70は、各ヘルメット1における検出周期又は検出項目を同一としてよいし、異ならせてもよい。サーバ70は、ヘルメット1における検出周期又は検出項目に係る情報をヘルメット1に送信してよい。検出周期又は検出項目の変更に係る情報は、変更情報ともいう。
サーバ70は、複数のヘルメット1から取得した環境情報に基づいて、環境情報を補正してよい。サーバ70は、複数のヘルメット1から取得した環境情報を、例えば平均等の種々の演算によって解析してよい。サーバ70は、環境情報を統計的な手法によって解析してよい。サーバ70は、位置センサの位置情報に基づいて、ヘルメット1が所定の範囲内に位置するか判定してよい。サーバ70は、所定の範囲内に位置するヘルメット1から取得した環境情報を解析してよい。サーバ70は、複数のヘルメット1から取得した環境情報の解析結果に基づいて、環境情報を補正してよい。サーバ70は、補正した環境情報に基づいて、装着者100の身体状態を推定してよいし、ヘルメット1における検出周期又は検出項目を決定してもよい。
サーバ70は、ヘルメット1から、装着者100の身体状態変化の判定結果を取得してよい。サーバ70は、複数のヘルメット1それぞれの装着者100の身体状態変化の判定結果を種々の演算によって解析してよいし、統計的な手法によって解析してもよい。サーバ70は、所定の範囲内に存在する装着者100の身体状態変化の判定結果を取得し、解析してよい。サーバ70は、装着者100の身体状態変化の判定結果を統計的に解析した結果に基づいて、所定の範囲内に存在する装着者100の身体状態変化の判定に用いる閾値を変更してよい。例えば、所定の範囲内に存在する装着者100のうち、身体状態変化が認められると判定される装着者100の割合が多い場合、サーバ70は、所定の範囲において第1センサ20又は第2センサ30の検出値に影響を与える事象が発生しているとみなしてよい。この場合、サーバ70は、装着者100の身体状態変化が認められると判定するための閾値を、変化が認められやすいように変更してよいし、変化が認められにくいように変更してもよい。
制御部10は、図6及び図7に示されるフローチャートの手順に沿って、装着者100の身体状態変化があるか判定してよい。図6及び図7に示されるフローチャートは、ネットワーク80との間の通信処理に関する手順がある点で図4に示されるフローチャートと異なる。ヘルメット1とネットワーク80との間の通信処理は、図6のステップS27と、図7の各ステップとで特定される手順に沿って実行されうる。
制御部10は、図6のステップS21〜S26の手順において、図4のステップS1〜S6の手順と同一又は類似の処理を行う。制御部10は、ステップS24で装着者100の体勢が異常であるか判定したり、ステップS25で装着者100の身体状態変化があるか又はその予兆があるか判定したりした後、ステップS27に進む。
制御部10は、通信処理のサブルーチンを実行する(ステップS27)。制御部10は、図7に示されるフローチャートの手順に沿って、通信処理を実行する。
制御部10は、環境情報又は生体情報を、ネットワーク80を介して、サーバ70に送信する(ステップS41)。環境情報は、装着者100の周囲の気温又は相対湿度等を含んでよい。生体情報は、装着者100の体温又は心拍数等を含んでよい。環境情報又は生体情報は、ヘルメット1の動き又は姿勢を表す情報を含んでよい。
サーバ70は、ヘルメット1から取得したセンサ情報に基づいて、ヘルメット1の装着者100の身体状態変化があるか又はその予兆があるか判定してよいし、検出周期又は検出項目の変更を決定してもよい。サーバ70は、装着者100の身体状態変化がある又はその予兆があると判定した場合、装着者100又は装着者100の周囲にいる人に報知するための注意喚起情報をヘルメット1に送信してよい。サーバ70は、検出周期又は検出項目の変更を決定した場合、変更情報をヘルメット1に送信してよい。
制御部10は、サーバ70から情報を取得する(ステップS42)。サーバ70から取得する情報は、注意喚起情報又は変更情報を含みうる。
制御部10は、サーバ70から取得した情報が注意喚起情報を含むか判定する(ステップS43)。制御部10は、サーバ70から取得した情報が注意喚起情報を含まない場合(ステップS43:NO)、ステップS45に進む。
制御部10は、サーバ70から取得した情報が注意喚起情報を含む場合(ステップS43:YES)、注意喚起情報に基づいて報知部40に報知させる(ステップS44)。制御部10は、ステップS44において、図4のステップS6と同一又は類似の処理を実行してよい。制御部10は、ステップS44の後、ステップS45に進む。
制御部10は、サーバ70から取得した情報が変更情報を含むか判定する(ステップS45)。制御部10は、サーバ70から取得した情報が変更情報を含まない場合(ステップS45:NO)、図7のフローチャートの手順に沿った通信処理のサブルーチンを終了して、図6のステップS28に戻る。
制御部10は、サーバ70から取得した情報が変更情報を含む場合(ステップS45:YES)、変更情報に基づいて、検出周期又は検出項目を変更する(ステップS46)。制御部10は、ステップS46の後、図7のフローチャートの手順に沿った通信処理のサブルーチンを終了して、図6のステップS28に戻る。
制御部10は、タイマーによって、設定されている検出周期まで待機する(図6のステップS28)。制御部10は、検出周期が経過した場合、図6のステップS22に戻る。
サーバ70は、図8に示されるフローチャートの手順に沿って、ヘルメット1に送信する情報を生成してよい。
サーバ70は、ヘルメット1から環境情報又は生体情報を取得する(ステップS51)。環境情報は、装着者100の周囲の気温又は相対湿度等を含んでよい。生体情報は、装着者100の体温又は心拍数等を含んでよい。環境情報又は生体情報は、ヘルメット1の動き又は姿勢を表す情報を含んでよい。
サーバ70は、複数のヘルメット1から環境情報を取得した場合、各ヘルメット1から取得した環境情報に基づいて、環境情報を補正する(ステップS52)。サーバ70は、環境情報を例えば平均等の演算によって統計的に処理してよい。サーバ70は、統計的に処理した結果に基づいて、各ヘルメット1から取得した環境情報が誤差を含むか判定してよい。サーバ70は、環境情報に含まれる誤差を補正してよい。このようにすることで、第2センサ30による検出誤差が補正されうる。結果として、ヘルメット1の装着者100の身体状態変化を判定する精度が向上されうる。
サーバ70は、環境情報に基づいて、WBGTを算出する(ステップS53)。サーバ70は、図4のステップS2における処理と同一又は類似の処理を実行してよい。サーバ70は、補正した環境情報に基づいて、WBGTを算出してよい。
サーバ70は、装着者100の体勢が異常であるか判定する(ステップS54)。サーバ70は、図4のステップS4における処理と同一又は類似に判定してよい。サーバ70は、装着者100の体勢が異常でない場合(ステップS54:NO)、装着者100の身体状態変化があるか又はその予兆があるか判定する(ステップS55)。サーバ70は、図4のステップS5における処理と同一又は類似に判定してよい。サーバ70は、装着者100の身体状態変化がある又はその予兆があると判定しない場合(ステップS55:NO)、ステップS57に進む。
サーバ70は、装着者100の体勢が異常である場合(ステップS54:YES)、又は、装着者100の身体状態変化がある若しくはその予兆がある場合(ステップS55:YES)、注意喚起情報を生成する(ステップS56)。注意喚起情報は、ヘルメット1において報知部40に報知させる内容を含んでよい。制御部10は、ステップS56の後、ステップS57に進む。
サーバ70は、WBGTに基づいて、ヘルメット1において検出周期又は検出項目を変更させる変更情報を生成する(ステップS57)。サーバ70は、図4のステップS7における処理と同一又は類似の判定によって、変更情報を生成してよい。サーバ70は、補正した環境情報から算出されたWBGTに基づいて変更情報を生成してよい。
サーバ70は、注意喚起情報又は変更情報を含む情報をヘルメット1へ送信する(ステップS58)。サーバ70は、ステップS58の後、図8のフローチャートの手順を終了する。
本実施形態に係るヘルメット1は、環境情報又は生体情報を、ネットワーク80を介してサーバ70に送信し、サーバ70から情報を取得する。複数のヘルメット1から送信された情報は、サーバ70において種々の演算によって、又は、統計的な手法によって解析されうる。複数のヘルメット1から送信された情報の解析結果に基づく判定によって、各ヘルメット1の装着者100の身体状態変化又はその予兆がより精度よく監視されうる。
一実施形態に係るヘルメット1は、図9に示されるフローチャートの手順に沿って、装着者100の身体状態変化があるか又はその予兆があるか判定しうる。
制御部10は、モーションセンサ33から検出値を取得する(ステップS61)。モーションセンサ33の検出値は、環境情報として取得されてよいし、生体情報として取得されてもよい。モーションセンサ33の検出値は、3軸の並進方向の加速度を含んでよいし、3軸の回転方向の角速度を含んでよい。
制御部10は、モーションセンサ33の検出値に基づいて、所定時間内に装着者100が移動した距離を算出する(ステップS62)。制御部10は、所定時間内の加速度の値を積分することで、装着者100が移動した距離を算出してよい。装着者100がバイク又は自転車等の車両に乗車している場合、装着者100が移動した距離は、車両の走行距離でありうる。所定時間は、検出周期であってよいし、他の基準で決定される時間であってよい。制御部10は、位置センサの検出値に基づいて、所定時間内に装着者100が移動した距離を算出してもよい。
制御部10は、所定時間内の移動距離が閾値未満であるか判定する(ステップS63)。制御部10は、所定時間内の移動距離が閾値未満である場合(ステップS63:YES)、ステップS61に戻る。
制御部10は、所定時間内の移動距離が閾値以上である場合(ステップS63:NO)、気温センサ31によって検出された気温、又は、湿度センサ32によって検出された相対湿度の値を取得する(ステップS64)。所定時間内の移動距離が閾値以上である場合は、移動速度が所定速度以上であるともいえる。
気温センサ31及び湿度センサ32は、ヘルメット1の孔部5に位置する場合、孔部5に外気が取り入れられることによって、装着者100の体温又は発汗等に影響を受けにくいように、気温及び相対湿度を検出しうる。移動速度が所定速度以上である場合、孔部5に外気が取り入れられやすい。つまり、移動速度が所定速度以上である場合、孔部5に位置する気温センサ31及び湿度センサ32は、精度よく気温及び相対湿度を検出しうる。
一方、移動速度が所定速度未満である場合、孔部5からヘルメット1の内部に外気が十分に入らない可能性がある。この場合、孔部5に位置する気温センサ31及び湿度センサ32がそれぞれ検出する気温及び相対湿度は、装着者100の体温又は発汗等の影響を受けやすい。つまり、移動速度が所定速度未満である場合に検出した気温又は相対湿度の値は、大きい誤差を含みうる。誤差を含みうる気温又は相対湿度の値に基づく判定を行わないことで、誤った判定が起こりにくくなる。
制御部10は、WBGTを算出する(ステップS65)。制御部10は、図4のステップS3と同一又は類似の処理を実行することで、WBGTを算出してよい。
制御部10は、WBGTに基づき、装着者100が熱中症を発症しているか、又は、その予兆があるかを判定するための閾値を決定する(ステップS66)。制御部10は、装着者100の体温と比較する体温閾値を決定してよい。制御部10は、装着者100の体温が体温閾値以上である場合に、装着者100が熱中症を発症している、又は、その予兆があると判定してよい。制御部10は、WBGTが24度未満である場合、体温閾値を例えば37℃としてよい。制御部10は、WBGTが24度以上且つ31度未満である場合、体温閾値を例えば38℃としてよい。制御部10は、WBGTが31度以上である場合、体温閾値を例えば39℃としてよい。つまり、制御部10は、WBGTの上昇に伴って、体温閾値を高くしてよい。
制御部10は、装着者100の心拍数と比較する心拍数閾値を決定してよい。制御部10は、装着者100の心拍数が心拍数閾値以上である場合に、装着者100が熱中症を発症している、又は、その予兆があると判定してよい。制御部10は、心拍数閾値を、所定値と装着者100の年齢との差に所定の係数を乗じた値としてよい。所定値は、例えば180であってよいし、他の値であってよい。制御部10は、WBGTが31度以上である場合、WBGTが31度未満である場合と比べて、所定の係数を小さくしてよい。WBGTが31度以上である場合、及び、WBGTが31度未満である場合それぞれの所定の係数は、例えば、0.9及び1.0とされてよい。
制御部10は、第1センサ20から装着者100の体温又は心拍数を取得する(ステップS67)。
制御部10は、装着者100の体温が体温閾値以上であるか判定する(ステップS68)。制御部10は、装着者100の体温が体温閾値以上である場合(ステップS68:YES)、ステップS70に進む。
制御部10は、装着者100の体温が体温閾値未満である場合(ステップS68:NO)、装着者100の心拍数が心拍数閾値以上であるか判定する(ステップS69)。制御部10は、装着者100の体温が体温閾値以上である場合(ステップS69:YES)、ステップS70に進んでよい。制御部10は、装着者100の心拍数が心拍数閾値未満である場合(ステップS69:NO)、図9のフローチャートの手順を終了する。
制御部10は、装着者100の体温が体温閾値以上である場合(ステップS68:YES)、又は、装着者100の心拍数が心拍数閾値以上である場合(ステップS69:YES)、報知部40に報知させる(ステップS70)。制御部10は、ステップS70において、図4のステップS6と同一又は類似の処理を実行してよい。制御部10はステップS70の後、図9のフローチャートの手順を終了する。
制御部10は、移動距離が閾値未満である場合(ステップS63:YES)でも、ステップS64に進み、取得した気温及び相対湿度の値を補正して用いてもよい。
制御部10は、ステップS67において、装着者100の酸素飽和度を取得してよい。制御部10は、装着者100の酸素飽和度が所定の閾値未満である場合に、ステップS70に進んでよい。所定の閾値は、例えば95%等であってよい。
図9に示されるフローチャートの手順は、サーバ70において、装着者100の身体状態変化があるか判定するための手順として用いられてもよい。
一実施形態に係るヘルメット1において、体温センサ22で検出される装着者100の体温は、気温センサ31で検出される気温、又は、湿度センサ32で検出される相対湿度に基づいて補正されてもよい。
一実施形態に係るヘルメット1は、屋外での工事に従事する作業者によって装着されてよい。この場合、ヘルメット1は、作業者の生体情報、又は、作業者が存在する現場等の環境情報を取得しうる。
一実施形態に係るヘルメット1は、バイク又は自転車等の車両の乗員によって装着されてよい。一実施形態に係るヘルメット1は、登山者によって装着されてよい。一実施形態に係るヘルメット1は、スキーヤー又はスノーボーダー等によって装着されてよい。一実施形態に係るヘルメット1は、これらの人々に限られず、他の種々の人々によって装着されてよい。
本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態について装置を中心に説明してきたが、本開示に係る実施形態は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
本開示において「第1」及び「第2」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第1」及び「第2」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第1センサは、第2センサと識別子である「第1」と「第2」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第1」及び「第2」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
また、本開示に示された各実施形態の構成、処理ステップは互いに組み合わせることができる。
1(1a、1b) ヘルメット
2 帽体
5 孔部
10 制御部
20 第1センサ
21 脈拍センサ
22 体温センサ
30 第2センサ
31 気温センサ
32 湿度センサ
33 モーションセンサ
40 報知部
50 通信部
60 通信装置
70 サーバ
80 ネットワーク
100 装着者
2 帽体
5 孔部
10 制御部
20 第1センサ
21 脈拍センサ
22 体温センサ
30 第2センサ
31 気温センサ
32 湿度センサ
33 モーションセンサ
40 報知部
50 通信部
60 通信装置
70 サーバ
80 ネットワーク
100 装着者
Claims (7)
- 装着者の生体情報を検出する第1センサと、
装着者の周囲の環境情報を検出する第2センサと、
前記第1センサと前記第2センサとから、前記生体情報と前記環境情報とをそれぞれ取得する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記生体情報と前記環境情報とに基づいて、前記第1センサ及び前記第2センサの少なくとも一方が検出を実行する周期を決定する、
ヘルメット。 - ネットワークを介してサーバと通信可能に接続する通信部をさらに備え、
前記制御部は、
前記生体情報及び前記環境情報の少なくとも一方を、前記通信部によって前記ネットワークを介して前記サーバに出力し、
前記第1センサ及び前記第2センサの少なくとも一方が検出を実行する周期を、前記通信部によって前記ネットワークを介して前記サーバから取得する、請求項1に記載のヘルメット。 - 前記第1センサは、体温センサを含む、請求項1又は2に記載のヘルメット。
- 前記第2センサは、気温センサを含む、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のヘルメット。
- 装着者の側と外側との間を貫通する孔部をさらに備え、
前記気温センサは、前記孔部に位置する、請求項4記載のヘルメット。 - 前記第1センサは、酸素飽和度センサ、血流センサ、及び脳波センサのうち少なくとも1つを含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のヘルメット。
- 前記装着者は、車両の乗員である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のヘルメット。
Priority Applications (3)
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