JP2022139368A - フェイスシールド装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シールド又はシールドの一部を移動する手間を軽減できるフェイスシールド装置を提供する。【解決手段】フェイスシールド装置1は、装着部2、シールド3、モータ4、センサ5及び制御部6を備える。装着部2は、使用者9の頭部90に装着される。シールド3は、装着部2に取り付けられ、使用者9の顔面91の少なくとも一部を覆う。シールド3の少なくとも一部は、装着部2に対して移動可能で、かつ、モータ4により駆動する可動部31である。制御部6は、センサ5から出力された検出信号に基づいてモータ4の駆動を制御する。【選択図】図1
Description
本開示は、フェイスシールド装置に関する。
特許文献1には、フェイスシールドが開示されている。このフェイスシールドは、顔面を覆う透明シールド板と、透明シールド板の上縁の両端に留め具によって架け渡されたゴムバンドとを備えている。
上記フェイスシールドは、例えば、頭部に装着された状態においてシールド板を使用者の顔面に対して移動することが困難である。例えば、使用者の顔面をシールド板で覆われない状態とするには、フェイスシールドを使用者の頭部から取り外す必要があり、手間を要する。
本開示は上記事由に鑑みてなされており、使用者の顔面を覆うシールド又はこのシールドの一部を移動する手間を軽減できるフェイスシールド装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係るフェイスシールド装置は、使用者の頭部に装着される装着部と、前記装着部に取り付けられ、前記使用者の顔面の少なくとも一部を覆うシールドと、モータと、センサと、制御部とを備える。前記シールドの少なくとも一部は、前記装着部に対して移動可能で、かつ、前記モータにより駆動する可動部である。前記制御部は、前記センサから出力された検出信号に基づいて前記モータの駆動を制御する。
本開示の一態様に係るフェイスシールド装置は、シールド又はシールドの一部を移動する手間を軽減できる。
本開示は、フェイスシールド装置に関し、詳しくは、使用者の顔面の少なくとも一部を覆うシールドを備えたフェイスシールド装置に関する。
(1)実施形態
図1~図3に示す本実施形態のフェイスシールド装置1は、使用者9の頭部90に装着可能な装着部2と、使用者9の顔面91の少なくとも一部を覆うシールド3とを備えている。フェイスシールド装置1は、例えば、図1に示すように装着部2を頭部90に装着することで、使用者9の顔面91の全体又は一部をシールド3によって覆うことができる。この場合、使用者9は、ウイルス、細菌、薬液及び粉塵等が、使用者9の口、鼻及び目、並びに顔の皮膚等に付着したり、使用者9の口又は鼻から出た、唾液、鼻水又は痰等の飛沫が周囲に飛散したりすることを、シールド3によって抑制することができる。なお、以下のフェイスシールド装置1の説明では、特に記載する場合を除き、図1に示すように、装着部2が使用者9の頭部90に装着され、かつ、使用者9の顔面91がシールド3によって覆われた使用状態について述べる。
図1~図3に示す本実施形態のフェイスシールド装置1は、使用者9の頭部90に装着可能な装着部2と、使用者9の顔面91の少なくとも一部を覆うシールド3とを備えている。フェイスシールド装置1は、例えば、図1に示すように装着部2を頭部90に装着することで、使用者9の顔面91の全体又は一部をシールド3によって覆うことができる。この場合、使用者9は、ウイルス、細菌、薬液及び粉塵等が、使用者9の口、鼻及び目、並びに顔の皮膚等に付着したり、使用者9の口又は鼻から出た、唾液、鼻水又は痰等の飛沫が周囲に飛散したりすることを、シールド3によって抑制することができる。なお、以下のフェイスシールド装置1の説明では、特に記載する場合を除き、図1に示すように、装着部2が使用者9の頭部90に装着され、かつ、使用者9の顔面91がシールド3によって覆われた使用状態について述べる。
装着部2は、上方から見て前方に開口した弧状のバンドである。装着部2は、例えば、合成樹脂、ゴム又は金属等から形成され、一定の形状を有し、かつ、可撓性を有する。U字状の装着部2の内側に使用者9の頭部90が嵌め込まれることで、装着部2は、使用者9の側頭部及び後頭部に沿った状態で、頭部90に取り付けられる。この場合、装着部2は、頭部90を周囲から締めつけ、この締付力によって使用者9の頭部90に取り付けられる。なお、装着部2は、バンドに限定されず、また、装着部2の形状も限定されない。例えば、装着部2は、周囲長が可変の環状のバンド若しくは紐、ヘルメットのように頭部90に被せられて取り付けられるもの又はヘッドフォンのように頭部90を挟み込んで取り付けられるもの等であってもよい。
帯状の装着部2の長さ方向の両端部は、使用者9の左右の側頭部に沿い、装着部2の前端部に位置している。装着部2の長さ方向の両端部には、使用者9の顔面91の全体を覆うシールド3が取り付けられている。なお、シールド3は、使用者9の顔面91の全体を覆うものに限定されず、顔面91の一部だけを覆うものであってもよい。例えば、シールド3は、顔面の下半部だけを覆うものであってもよい。
シールド3は、透明又は半透明のシート状の部材であり、例えば合成樹脂から形成される。使用者9は、透明又は半透明のシールド3を透してシールド3の前方を視認できる。なお、シールド3は、合成樹脂以外の材料から形成されてもよい。また、シールド3の形状は限定されない。
シールド3は、上方から見て後方に開口した弧状に形成されており、湾曲している。シールド3は、フェイスシールド装置1の使用時において、わずかな隙間を介して使用者9の顔面91に沿う。シールド3は、装着部2に取り付けられる取付部分として、一対の連結部30を有している。一対の連結部30は、シールド3の上部の左右両側の後端部からそれぞれ後方に向かって突出している。一対の連結部30は、それぞれ、帯状の装着部2の長さ方向の両端部に対して、左右方向と平行な回転軸を中心に回転可能に連結されている。このため、シールド3は、装着部2に対して左右方向と平行な回転軸を中心に回転し得る。
なお、装着部2に対して回転するシールド3の回転軸は、左右方向と平行な方向である必要はない。例えば、シールド3の回転軸は、前後方向及び上下方向の両者に交差し、かつ、左右方向と非平行な方向と平行であってもよい。また、シールド3において装着部2に取り付けられる取付部分の形状は、シールド3又は装着部2の形状等に応じて適宜変更可能である。
シールド3は、装着部2においてシールド3が連結された部分である、装着部2の前端部を中心に上下に回転することで、図1に示す閉位置(第1位置)と、図2に示す開位置(第2位置)とに移動可能である。すなわち、本実施形態では、シールド3の全体が、装着部2に対して移動可能な可動部31になっている。
シールド3が図1に示す閉位置に配された状態では、シールド3は使用者9の顔面91の全体を覆う。閉位置に配されたシールド3は、装着部2に対して上方に回転することで、図2に示す開位置に移動し得る。シールド3が開位置に配された状態では、シールド3は、過半部又は全部が顔面91よりも上方に位置する。このため、使用者9の顔面91は、シールド3によって覆われない。開位置に配されたシールド3は、装着部2に対して下方に回転することで、図1に示す閉位置に移動し得る。
図3に示すようにフェイスシールド装置1は、モータ4を更に備えている。モータ4は、シールド3(可動部31)を駆動する力を発生させる。図1に示すように、モータ4は、装着部2に取り付けられている。モータ4の出力軸は、直接又はリンク機構等の伝達機構を介してシールド3に連結されている。これにより、モータ4の駆動力は、直接又は伝達機構を介してシールド3に伝達される。
モータ4の駆動時における出力軸の軸心を中心とした回転方向は、第1方向と第1方向とは逆向きの第2方向とに切換可能である。モータ4の出力軸が第1方向に回転したとき、シールド3は、装着部2の前端部を中心にして上方(閉位置から開位置に向かう方向)に回転する。モータ4の出力軸が第2方向に回転したとき、シールド3は、装着部2の前端部を中心にして、下方(開位置から閉位置に向かう方向)に回転する。
図3に示すように、フェイスシールド装置1は、シールド3に検知対象物が近づいたことを検知するためのセンサ5と、センサ5から出力された検出信号に基づいてモータ4の駆動を制御する制御部6とを更に備えている。
制御部6は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、制御部6の機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
制御部6は、装着部2(図1参照)に取り付けられている。制御部6は、処理部60、駆動部61及び計時部(タイマー)62を有している。処理部60は、センサ5から出力された検出信号に基づいて、シールド3に検知対象物が近づいたか否かを検知する。処理部60は、シールド3が図1に示す閉位置に配された状態で、センサ5の出力信号に基づいてシールド3に検知対象物が近づいたことを検知したとき、駆動部61によりモータ4を駆動してモータ4の出力軸を第1方向に回転させ、シールド3を開位置まで駆動する。処理部60は、シールド3が図2に示す開位置に配された状態が所定時間継続したことを計時部62により検知したとき、駆動部61によりモータ4を駆動してモータ4の出力軸を第2方向に回転させ、シールド3を閉位置まで駆動する。
センサ5の検知対象物は、例えば、スプーン、フォーク、箸若しくはナイフ等の食器、食べ物又は使用者9の手等の物体である。例えば、シールド3が閉位置に配された状態において、使用者9がスプーン等の食器を用いて食べ物を口に向かって移動させた際には、シールド3に近づく食べ物、食器又は使用者9の手等がセンサ5によって検知され、これによりシールド3が顔面91を覆わない開位置まで駆動する。このため、使用者9は、食べ物を口に運ぶ際にシールド3が邪魔になり難く、支障なく食事をすることが可能になる。また、食べ物が口に運ばれた後、所定時間が経過したときには、モータ4が駆動し、シールド3が顔面91を覆う閉位置まで駆動する。このため、使用者9の口等から出た飛沫が周囲に飛散することが抑制される。
図1に示すように、センサ5は、シールド3に取り付けられている。具体的にセンサ5は、シールド3の下端部の中央部に取り付けられており、使用者9の口の前斜め下方に位置する。このため、使用者9の口の前斜め下方から口に向かって移動する食べ物等を、センサ5を用いて適切に検知することができる。なお、シールド3においてセンサ5が取付けられる箇所は限定されない。センサ5は、例えば、シールド3の下端部の右端部若しくは左端部、又はシールド3の上端部等に取り付けられてもよい。また、センサ5は、シールド3以外の箇所に設けられてもよく、例えば、装着部2に取り付けられてもよい。
センサ5は、インダクティブセンサ、静電容量センサ、超音波センサ、光センサ、非接触温度センサ及び画像センサの6種類のセンサ50のうち、少なくとも1種類のセンサ50を含んでいる。なお、センサ5は、6種類のセンサ50のうち、1種類のセンサ50のみを含んでもよいし、2種類以上のセンサ50を含んでもよい。センサ5が、2種類以上のセンサ50を含む場合、制御部6はこれら2種類以上のセンサ50の出力信号に基づいて、シールド3に検知対象物が近づいたか否かを検知する。センサ5が2種類以上のセンサ50を含む場合、2種類以上のセンサ50は図1に示すように一まとめにしてユニット化された状態でシールド3に取り付けられてもよいし、別々にシールド3に取り付けられてもよい。
インダクティブセンサ(誘導型近接センサ)は、例えば、センサ50が有するコイルのインダクタンスが、センサ50から金属製の検知対象物までの距離に応じて変化することを利用して、シールド3に検知対象物が近づいたか否かを検知するためのセンサである。静電容量センサは、例えば、センサ50が有する検出用電極の静電容量が、センサ50から検知対象物までの距離に応じて変化することを利用して、シールド3に検知対象物が近づいたか否かを検知するためのセンサである。超音波センサは、例えば、センサ50から発せられた超音波が検知対象物で反射してセンサ50に至るまでの時間が、センサ50から検知対象物までの距離に応じて変化することを利用して、シールド3に検知対象物が近づいたか否かを検知するためのセンサである。光センサは、例えば、センサ50から発せられた光線(赤外線を含む)が検知対象物で反射してセンサ50に至るまでの時間が、センサ50から検知対象物までの距離に応じて変化することを利用して、シールド3に検知対象物が近づいたか否かを検知するためのセンサである。非接触温度センサは、例えば、検知対象物の温度分布を検知可能な赤外線アレイセンサである。非接触温度センサの検知対象物は、例えば、温められた飲食物及び冷やされたアイスクリーム等、外気温と温度差があるものである。画像センサ(カメラ)は、検知対象物を映像として撮影する装置であり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等である。
センサ5がインダクティブセンサ、静電容量センサ、超音波センサ又は光センサを含む場合、制御部6は、例えば、センサ5から検知対象物までの距離が所定値以下であるか否かによって、検知対象物がシールド3に近づいたか否かを検知する。センサ5が非接触温度センサを含む場合、制御部6は検知対象物における高温部分の面積が所定の閾値を超えたか否かによって、検知対象物がシールド3に近づいたか否かを検知する。センサ5が画像センサを含む場合、制御部6は、例えば、画像センサで取得した画像データを解析し、この解析結果に基づいて、検知対象物がシールド3に近づいたか否かを検知する。この解析は、例えば、制御部6に事前に検知対象物を撮影した画像をDeepLearning等のAI(artificial intelligence)を使用して学習させておき、学習済みモデルから検知対象物の存在を検出し、カメラ画像領域に対する検知対象物の面積割合が所定の閾値を超えたか否かにより、検知対象物がシールド3に近づいたか否かを検知する。
フェイスシールド装置1は、電源7を更に備えている。電源7は、例えば、電池であり、モータ4、センサ5及び制御部6に電力を供給する。電源7は、装着部2に取り付けられている。なお、電池は、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池又はニッケル水素電池等の二次電池であってもよいし、アルカリ乾電池、マンガン乾電池又はリチウム一次電池等の一次電池であってもよい。また、フェイスシールド装置1は、電源7を備えなくてもよい。この場合、フェイスシールド装置1は、例えば、商用電源等の外部電源に電気的に接続されることで、外部電源からモータ4、センサ5及び制御部6に電力が供給される。
なお、センサ5に含まれるセンサ50は、前記6種類のセンサ50に限定されない。すなわち、センサ5は、シールド3を駆動する要因となる何らかの情報を検知するためのセンサを含んでいればよい。また、センサ5は、前記6種類のセンサ50の中から選択されたセンサ50に加えて、前記6種類のセンサ50以外のセンサを含んでもよい。
図4にフェイスシールド装置1の制御フローを示す。なお、フェイスシールド装置1を使用しようとするとき、通常、シールド3は図1に示す閉位置に配され、モータ4は停止状態とされる。
図4に示す制御フローにおいて、ステップS1の処理では、制御部6の初期設定がなされる。初期設定では、例えば、シールド3が開位置に配された状態を維持する時間、及びセンサ5の検知結果に基づいて検知対象物が近づいたか否かを判定するための条件等が設定される。初期設定は、例えば、フェイスシールド装置1に設けられた操作部又はフェイスシールド装置1に電気的に接続された操作機等を用いて行われる。
制御部6は、ステップS1に続いてステップS2の処理を実行する。ステップS2において、制御部6は、センサ5により、検知対象物がシールド3に近づいたか否かの検知を行う。制御部6は、検知対象物がシールド3に近づいたことを検知しなかった場合(ステップS3:No)、ステップS2の処理を再び実行する。制御部6は、検知対象物がシールド3に近づいたことを検知した場合(ステップS3:Yes)、ステップS4の処理を実行する。
ステップS4において、制御部6は、モータ4を出力軸が第1方向に回転するように駆動する。これにより、シールド3は、開位置に向かって移動する。制御部6は、ステップS4の処理に続いてステップS5の処理を実行する。ステップS5において制御部6は、シールド3の開位置への移動が完了したか否かを判定する。この判定は、例えば、モータ4の駆動時間に基づいて、又は別途設けられたセンサによりシールド3が開位置に移動したか否かを検知することにより行われる。
制御部6は、ステップS5の処理において、シールド3の開位置への移動が完了していないと判定した場合(ステップS5:No)、ステップS5の処理を再び実行する。制御部6は、ステップS5の処理において、シールド3の開位置への移動が完了したと判定した場合(ステップS5:Yes)、モータ4の駆動を停止した後、ステップS6の処理を実行する。すなわち、この場合、モータ4は、シールド3が閉位置から開位置に移動するまで駆動し、シールド3が開位置に移動した時点でモータ4の駆動が停止される。
ステップS6において制御部6は、シールド3の開位置への移動が完了してから所定時間が経過したか否かを判定する。制御部6は、ステップS6の処理において、所定時間が経過していないと判定した場合(ステップS6:No)、ステップS6の処理を再び実行する。制御部6は、ステップS6の処理において、所定時間が経過したと判定した場合(ステップS6:Yes)、ステップS7の処理を実行する。
ステップS7において、制御部6は、モータ4を出力軸が第2方向に回転するように駆動する。これにより、シールド3は、閉位置に向かって駆動する。制御部6は、ステップS7の処理に続いて実行されるステップS8において、シールド3の閉位置への移動が完了したか否かを判定する。この判定は、例えば、モータ4の駆動時間に基づいて、又は別途設けられたセンサによりシールド3が閉位置に移動したか否かを検知することにより行われる。
制御部6は、ステップS8の処理において、シールド3の閉位置への移動が完了していないと判定した場合(ステップS8:No)、ステップS8の処理を再び実行する。制御部6は、ステップS8の処理において、シールド3の閉位置への移動が完了したと判定した場合(ステップS8:Yes)、モータ4の駆動を停止した後、ステップS2の処理を再び実行する。すなわち、この場合、モータ4は、シールド3が開位置から閉位置に移動するまで駆動し、シールド3が閉位置に移動した時点でモータ4の駆動が停止される。
上記の制御により、シールド3を閉位置又は開位置に自動的に駆動することができ、使用者9のシールド3を動かす手間が軽減される。また、使用者9は、ウイルス又は細菌等が付着したシールド3を触ることなく、シールド3を開閉でき、感染症対策としても非常に有効である。また、シールド3の開位置への駆動は、センサ5の検知結果に基づいて行われるため、使用者9にとってシールド3で顔面91を覆う必要がないときに適切に行うことができる。
なお、本実施形態では、シールド3が開位置に配された状態が所定時間継続した場合に、シールド3の閉位置への駆動が行われるが、シールド3の閉位置への駆動はセンサ5の検知結果に基づいて行われてもよい。例えば、制御部6は、センサ5によりシールド3から検知対象物までの距離が所定値よりも大きくなった場合に、シールド3の閉位置への駆動が行われてもよい。
また、シールド3の装着部2に対する移動の態様は、回転に限定されず、例えば、装着部2に沿うスライド移動等であってもよい。また、本実施形態のフェイスシールド装置1は、歩行時等、食事以外の活動時にも利用可能である。また、この他、フェイスシールド装置1の各要素の形状、大きさ及び材質、制御方法並びに用途等は、適宜変更可能である。
(2)変形例
次に上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下に示す各変形例の説明では、上記実施形態と共通する要素については同一の符号を付して説明を省略する。
次に上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下に示す各変形例の説明では、上記実施形態と共通する要素については同一の符号を付して説明を省略する。
(2-1)変形例1
図5に変形例1のフェイスシールド装置1を示す。本変形例のフェイスシールド装置1は、センサ5の向きが変更できるように構成されている。なお、センサ5は、上記実施形態のセンサ5と同様、インダクティブセンサ、静電容量センサ、超音波センサ、光センサ、非接触温度センサ及び画像センサの6種類のセンサ50のうち、少なくとも1種類のセンサ50を含んでいる。センサ5が2種類以上のセンサ50を含む場合、複数のセンサ50は、例えば、一まとめにユニット化された状態でシールド3に取付けられる。
図5に変形例1のフェイスシールド装置1を示す。本変形例のフェイスシールド装置1は、センサ5の向きが変更できるように構成されている。なお、センサ5は、上記実施形態のセンサ5と同様、インダクティブセンサ、静電容量センサ、超音波センサ、光センサ、非接触温度センサ及び画像センサの6種類のセンサ50のうち、少なくとも1種類のセンサ50を含んでいる。センサ5が2種類以上のセンサ50を含む場合、複数のセンサ50は、例えば、一まとめにユニット化された状態でシールド3に取付けられる。
図6に示すように本変形例のシールド3の下端部の中央部には、下方に向かって開口した切欠が形成されている。切欠には、センサ5及び支軸32が配されている。支軸32は、左右方向に延びており、切欠の左右の縁部に架け渡されている。センサ5は、支軸32に対して支軸32の軸方向を中心に回転可能に取り付けられている。
使用者9は、センサ5を支軸32に対して回転することで、センサ5の向きを左右方向と平行な回転軸を中心にして360度の範囲内で変更可能である。このため、使用者9は、例えば、センサ5の検知領域がセンサ5の下側に位置するようにセンサ5の向きを変更することができる。この場合、シールド3の下側から近づいてくる食べ物等の検知対象物を検知しやすくなる。また、モータ4により駆動するシールド3が検知対象物に当たることを抑制することができる。また、使用者9は、例えば、センサ5の検知領域がセンサ5の前側に位置するようにセンサ5の向きを変更することもできる。この場合、シールド3の前側から近づいてくる食べ物等の検知対象物を検知しやすくなる。
(2-2)変形例2
図7及び図8に変形例2のフェイスシールド装置1を示す。本変形例のフェイスシールド装置1は、シールド3の一部だけがモータ4によって駆動される可動部31になっている。可動部31は、シールド3の下端部の中央部を構成している。すなわち、可動部31は、シールド3において使用者9の口に対応する部分である。なお、可動部31は、使用者9の口に対応する部分だけで構成されてもよいし、口に対応する部分に加えて鼻等の他の部分に対応する部分を有してもよい。
図7及び図8に変形例2のフェイスシールド装置1を示す。本変形例のフェイスシールド装置1は、シールド3の一部だけがモータ4によって駆動される可動部31になっている。可動部31は、シールド3の下端部の中央部を構成している。すなわち、可動部31は、シールド3において使用者9の口に対応する部分である。なお、可動部31は、使用者9の口に対応する部分だけで構成されてもよいし、口に対応する部分に加えて鼻等の他の部分に対応する部分を有してもよい。
可動部31は、シールド3の他の部分33に対して上下方向と平行な回転軸を中心に回転可能に連結されている。可動部31は、シールド3の他の部分33に対して左右に回転することで、図7に示す閉位置(第1位置)と、図8に示す開位置(第2位置)とに移動可能である。
図7に示す閉位置に配された可動部31は、使用者9の口を覆う。この場合、使用者9の顔面91の全体が、可動部31とシールド3の他の部分33とで覆われる。閉位置に配された可動部31は、シールド3の他の部分33に対して左右方向の一方(図示例では使用者9の左側)に向かって回転することで、図8に示す開位置に移動し得る。開位置に配された可動部31は、使用者9の口を覆わない。この場合、使用者9の口は、閉位置の可動部31が存在していた領域を介してシールド3の前側に露出する。このため、使用者9は、シールド3において閉位置の可動部31が存在していた領域を通して、食べ物等を口に運ぶことができる。開位置に配された可動部31は、シールド3の他の部分33に対して左右方向の他方(図示例では使用者9の右側)に向かって回転することで、図7に示す閉位置に移動し得る。
本変形例のモータ4は、可動部31を駆動する力を発生させる。すなわち、可動部31は、モータ4の駆動により、開位置及び閉位置に駆動する。モータ4は、装着部2に取り付けられてもよいし、シールド3に取り付けられてもよい。前者の場合、可動部31は、例えばモータ4の出力軸に伝達機構を介して連結される。後者の場合、可動部31は、例えば、モータ4の出力軸に直接又は伝達機構を介して連結される。
可動部31は、実施形態のシールド3を駆動するための制御と同様の制御により、閉位置と開位置とに駆動される。すなわち、制御部6は、センサ5の検知結果に基づいてモータ4の駆動を制御することで、可動部31を閉位置から開位置まで駆動する。また、制御部6は、可動部31が開位置に配された状態が所定時間継続した場合に、モータ4を駆動して、可動部31を開位置から閉位置まで駆動する。
例えば、実施形態のようにシールド3の全体が図2に示す開位置に配された場合、このシールド3の大部分が使用者9の視界に入り、使用者9の視線がシールド3で遮られる可能性がある。しかし、本変形例では、シールド3において口を覆う部分である可動部31だけが駆動し、シールド3において使用者の視界に入る部分は動かない。このため、使用者9の視界がクリアに保たれやすい。
なお、本変形例のセンサ5は、変形例1のセンサ5と同様、シールド3に対して回転可能に取り付けられているが、シールド3に対して回転不能に取り付けられてもよい。また、本変形例の可動部31の移動の態様は、回転に限定されず、例えば、シールド3の他部分33に沿って移動するスライド移動等であってもよい。
(2-3)変形例3
図9に変形例3のフェイスシールド装置1を示す。本変形例のフェイスシールド装置1は、センサ5が装着部2の加速度を検知するための加速度センサ51であり、制御部6は加速度センサ51による検知結果に基づいてモータ4の駆動を制御することで、シールド3を閉位置及び開位置に駆動する。加速度センサ51は、装着部2に取り付けられている。本変形例の制御部6は、図10に示すように計時部62を有していない。
図9に変形例3のフェイスシールド装置1を示す。本変形例のフェイスシールド装置1は、センサ5が装着部2の加速度を検知するための加速度センサ51であり、制御部6は加速度センサ51による検知結果に基づいてモータ4の駆動を制御することで、シールド3を閉位置及び開位置に駆動する。加速度センサ51は、装着部2に取り付けられている。本変形例の制御部6は、図10に示すように計時部62を有していない。
制御部6は、加速度センサ51を用いて装着部2の加速度を検知する。制御部6は、加速度センサ51によって後向きの加速度を検知した場合、この加速度の大きさが第1の所定値以上であれば、使用者9によりシールド3の開位置への駆動の指令が有ったと判定し、モータ4を駆動してシールド3を開位置まで駆動する。このため、フェイスシールド装置1を装着した使用者9は、頭部90を後方に振ることで、シールド3を開位置(図2参照)まで駆動することができる。
制御部6は、加速度センサ51を前向きの加速度を検知した場合、この加速度の大きさが第2の所定値以上であれば、使用者9によりシールド3の開位置への駆動の指令が有ったと判定し、モータ4を駆動してシールド3を図9に示す閉位置まで駆動する。このため、フェイスシールド装置1を装着した使用者9は、頭部90を前方に振ることで、シールド3を閉位置まで駆動することができる。なお、第1の所定値及び第2の所定値は、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
図11に本変形例のフェイスシールド装置1の制御フローを示す。制御部6は、図11に示す制御フローのステップS11の処理において、加速度センサ51により装着部2の加速度の検知を行い、検知した加速度に基づいて使用者9からシールド3の駆動の指令が有ったか否かを判定する。この場合、制御部6は、検知した加速度が、後向きで第1の所定値以上の大きさである場合及び前向きで第2の所定値以上の大きさである場合に、使用者9からシールド3の駆動の指令が有ったと判定し、それ以外の場合には使用者9からシールド3の駆動の指令が無かったと判定する。
制御部6は、ステップS11においてシールド3の駆動の指令がなかったと判定した場合(ステップS11:No)、ステップS11の処理を再び実行する。制御部6は、ステップS11においてシールド3の駆動の指令が有ったと判定した場合(ステップS11:Yes)、ステップS12の処理を実行する。
制御部6は、ステップS11の処理において、第1の所定値以上の後向きの加速度を検知した場合、ステップS13の処理を実行する(ステップS12:open)。制御部6は、ステップS11の処理において、第2の所定値以上の前向きの加速度を検知した場合、ステップS14の処理を実行する。
ステップS13において、制御部6は、モータ4を出力軸が第1方向に回転するように駆動する。これにより、シールド3は、開位置に向かって駆動する。制御部6は、ステップS13に続くステップS15の処理において、シールド3の開位置への移動が完了したか否かを判定し、完了していなければ(ステップS15:No)ステップS15の処理を再び実行し、完了していれば(ステップS15:Yes)モータ4の駆動を停止した後、ステップS11の処理を再び実行する。
ステップS14において、制御部6は、モータ4を出力軸が第2方向に回転するように駆動する。これにより、シールド3は、閉位置に向かって駆動する。制御部6は、ステップS14に続くステップS15の処理において、シールド3の閉位置への移動が完了したか否かを判定し、完了していなければ(ステップS15:No)ステップS15の処理を再び実行し、完了していれば(ステップS15:Yes)モータ4の駆動を停止した後、ステップS11の処理を再び実行する。
上記の制御により、使用者9の頭部90を振る動作に基づいて、シールド3を閉位置及び開位置に自動的に駆動することができ、使用者9のシールド3を動かす手間が軽減される。
なお、シールド3の駆動の条件となる加速度の向きは、限定されない。例えば、制御部6は、加速度センサ51を用いて検知した加速度が、上向きで所定値以上の大きさである場合にシールド3を開位置に向かって駆動し、下向きで所定値以上の大きさである場合にシールド3を開位置に向かって駆動するように制御してもよい。
また、本変形例では、開位置にあるシールド3の閉位置への駆動を加速度センサ51の検知結果に基づいて行う。しかし、開位置にあるシールド3の閉位置への駆動は、例えば、上記実施形態と同様、シールド3が開位置に配された状態が所定時間継続した場合に行われるように制御してもよい。
また、本変形例の加速度センサ51の検知結果に基づく制御は、実施形態のセンサ5の検知結果に基づく制御と組み合わせてもよい。すなわち、センサ5は、実施形態の6種類のセンサ50の少なくとも1種類のセンサ50と、本変形例の加速度センサ51とを含んでもよい。この場合、例えば、シールド3が閉位置に配された状態においては、実施形態のセンサ5により検知対象物が近づいたことを検知した場合にシールド3が開位置に駆動し、シールド3が開位置に配された状態においては加速度センサ51の検知結果に基づいてシールド3が閉位置に駆動するように制御する。
(3)態様
以上説明した実施形態及び各変形例から明らかなように、第1の態様のフェイスシールド装置(1)は、以下に示す構成を有する。フェイスシールド装置(1)は、装着部(2)、シールド(3)、モータ(4)、センサ(5)及び制御部(6)を備える。装着部(2)は、使用者(9)の頭部(90)に装着される。シールド(3)は、装着部(2)に取り付けられ、使用者(9)の顔面(91)の少なくとも一部を覆う。シールド(3)の少なくとも一部は、装着部(2)に対して移動可能で、かつ、モータ(4)により駆動する可動部(31)である。制御部(6)は、センサ(5)から出力された検出信号に基づいてモータ(4)の駆動を制御する。
以上説明した実施形態及び各変形例から明らかなように、第1の態様のフェイスシールド装置(1)は、以下に示す構成を有する。フェイスシールド装置(1)は、装着部(2)、シールド(3)、モータ(4)、センサ(5)及び制御部(6)を備える。装着部(2)は、使用者(9)の頭部(90)に装着される。シールド(3)は、装着部(2)に取り付けられ、使用者(9)の顔面(91)の少なくとも一部を覆う。シールド(3)の少なくとも一部は、装着部(2)に対して移動可能で、かつ、モータ(4)により駆動する可動部(31)である。制御部(6)は、センサ(5)から出力された検出信号に基づいてモータ(4)の駆動を制御する。
この態様によれば、モータ(4)を駆動することで、シールド(3)の少なくとも一部である可動部(31)を自動的に駆動することができる。このため、例えば、使用者(9)の顔面(91)又は顔面(91)の一部を簡単にシールド(3)で覆われない状態にすることができる。また、モータ(4)の駆動はセンサ(5)の検知結果に基づいて行われるため、例えば、フェイスシールド装置(1)の用途等に応じて、可動部(31)の駆動を適切に行うことができる。
第2の態様のフェイスシールド装置(1)は、第1の態様との組み合わせにより実現され得る。第2の態様のセンサ(5)は、シールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知するための検出信号を出力する。
この態様によれば、シールド(3)に検知対象物が近づいたときに、可動部(31)を駆動することができる。
第3の態様のフェイスシールド装置(1)は、第2の態様との組み合わせにより実現され得る。第3の態様のセンサ(5)は、インダクティブセンサを含む。
この態様によれば、インダクティブセンサを用いて、シールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知することができる。
第4の態様のフェイスシールド装置(1)は、第2又は第3の態様との組み合わせにより実現され得る。第4の態様のセンサ(5)は、静電容量センサを含む。
この態様によれば、静電容量センサを用いて、シールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知することができる。
第5の態様のフェイスシールド装置(1)は、第2~第4のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第5の態様のセンサ(5)は、超音波センサを含む。
この態様によれば、超音波センサを用いて、シールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知することができる。
第6の態様のフェイスシールド装置(1)は、第2~第5のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第6の態様のセンサ(5)は、光センサを含む。
この態様によれば、光センサを用いて、シールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知することができる。
第7の態様のフェイスシールド装置(1)は、第2~第6のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第7の態様のセンサ(5)は、非接触温度センサを含む。
この態様によれば、非接触温度センサを用いて、シールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知することができる。
第8の態様のフェイスシールド装置(1)は、第2~第7のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第8の態様のセンサ(5)は、画像センサを含む。
この態様によれば、画像センサを用いてシールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知することができる。
第9の態様のフェイスシールド装置(1)は、第1~第8のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第9の態様のセンサ(5)は、装着部(2)の加速度を検知するための加速度センサ(51)を含む。
この態様によれば、装着部(2)の加速度に基づいてモータ(4)の駆動を制御することができる。
第10の態様のフェイスシールド装置(1)は、第1の態様との組み合わせにより実現され得る。第10の態様のセンサ(5)は、シールド(3)に検知対象物が近づいたことを検知するためのインダクティブセンサ、静電容量センサ、超音波センサ、光センサ、非接触温度センサ及び画像センサ、並びに装着部(2)の加速度を検知するための加速度センサ(51)のうちの2種類以上のセンサ(50,51)を含む。
この態様によれば、2種類以上のセンサ(50,51)の検知結果に基づいて、モータ(4)を適切に制御することができる。
第11の態様のフェイスシールド装置(1)は、第10の態様との組み合わせにより実現され得る。第11の態様のセンサ(5)は、前記インダクティブセンサ、前記静電容量センサ、前記超音波センサ、前記光センサ、前記非接触温度センサ及び前記画像センサのうちの少なくとも1種類のセンサ(50)と、前記加速度センサ(51)とを含む。
この態様によれば、インダクティブセンサ、静電容量センサ、超音波センサ、光センサ、非接触温度センサ及び画像センサのうちの少なくとも1種類のセンサ(50)の検知結果と、加速度センサ(51)の検知結果とに基づいて、モータ(4)の駆動を制御することができる。
第12の態様のフェイスシールド装置(1)は、第1~第11のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第12の態様の可動部(31)は、シールド(3)の全部である。
この態様によれば、センサ(5)の検知結果に基づいて、シールド(3)の全体を駆動することができる。
第13の態様のフェイスシールド装置(1)は、第1~第11のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第13の態様の可動部(31)は、シールド(3)の一部であって使用者(9)の口に対応する部分である。
この態様によれば、センサ(5)の検知結果に基づいて、シールド(3)の口に対応する部分を駆動することができる。
第14の態様のフェイスシールド装置(1)は、第1~第13のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現され得る。第14の態様は、以下に示す構成を有する。フェイスシールド装置(1)は、モータ(4)に電力を供給する電源(7)を更に備える。電源(7)は、装着部(2)に取り付けられる。
この態様によれば、電源(7)から供給された電力によりモータ(4)を駆動することができ、フェイスシールド装置(1)を外部電源に電気的に接続する必要がない。
本開示のフェイスシールド装置は、ウイルス、細菌、薬液及び粉塵等が、使用者の顔面に付着したり、使用者の口又は鼻から出た、唾液、鼻水又は痰等の飛沫が周囲に飛散したりすることを抑制できる。このため、製造業、飲食サービス業、医療及び福祉等、様々な産業分野において利用できる。
1 フェイスシールド装置
2 装着部
3 シールド
31 可動部
4 モータ
5 センサ
50 センサ
51 加速度センサ
6 制御部
7 電源
9 使用者
91 顔面
2 装着部
3 シールド
31 可動部
4 モータ
5 センサ
50 センサ
51 加速度センサ
6 制御部
7 電源
9 使用者
91 顔面
Claims (14)
- 使用者の頭部に装着される装着部と、
前記装着部に取り付けられ、前記使用者の顔面の少なくとも一部を覆うシールドと、
モータと、
センサと、
制御部とを備え、
前記シールドの少なくとも一部は、前記装着部に対して移動可能で、かつ、前記モータにより駆動する可動部であり、
前記制御部は、前記センサから出力された検出信号に基づいて前記モータの駆動を制御することを特徴とする
フェイスシールド装置。 - 前記センサは、
前記シールドに検知対象物が近づいたことを検知するための検出信号を出力することを特徴とする
請求項1に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、インダクティブセンサを含むことを特徴とする
請求項2に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、静電容量センサを含むことを特徴とする
請求項2又は請求項3に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、超音波センサを含むことを特徴とする
請求項2~4のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、光センサを含むことを特徴とする
請求項2~5のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、非接触温度センサを含むことを特徴とする
請求項2~6のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、画像センサを含むことを特徴とする
請求項2~7のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、
前記装着部の加速度を検知するための加速度センサを含むことを特徴とする
請求項1~8のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、前記シールドに検知対象物が近づいたことを検知するためのインダクティブセンサ、静電容量センサ、超音波センサ、光センサ、非接触温度センサ及び画像センサ、並びに前記装着部の加速度を検知するための加速度センサのうちの2種類以上のセンサを含むことを特徴とする
請求項1に記載のフェイスシールド装置。 - 前記センサは、
前記インダクティブセンサ、前記静電容量センサ、前記超音波センサ、前記光センサ、前記非接触温度センサ及び前記画像センサのうちの少なくとも1種類のセンサと、
前記加速度センサとを含むことを特徴とする
請求項10に記載のフェイスシールド装置。 - 前記可動部は、前記シールドの全部であることを特徴とする
請求項1~11のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。 - 前記可動部は、前記シールドの一部であって前記使用者の口に対応する部分であることを特徴とする
請求項1~11のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。 - 前記モータに電力を供給する電源を更に備え、
前記電源は、前記装着部に取り付けられたことを特徴とする
請求項1~13のいずれか1項に記載のフェイスシールド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021039711A JP2022139368A (ja) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | フェイスシールド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021039711A JP2022139368A (ja) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | フェイスシールド装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022139368A true JP2022139368A (ja) | 2022-09-26 |
Family
ID=83400374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021039711A Pending JP2022139368A (ja) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | フェイスシールド装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2022139368A (ja) |
-
2021
- 2021-03-11 JP JP2021039711A patent/JP2022139368A/ja active Pending
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