JP6682796B2 - センシング型衣服及び管理システム - Google Patents
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Description
また、上記特許文献1は、衣類の素材がセンサーとして機能するものと認められ、センサーの交換を前提としないため、対象とする外的要因の変化に対処することは容易でない。特許文献2でも、センサーの交換が前提となっているとは認められず、センサーの劣化や衣類の洗濯についての配慮がなされていない。
以下、図1等を参照して、本発明の第1実施形態に係るセンシング型衣服及び管理システムについて説明する。
このセンシング型作業着(センシング型衣服)100は、上着型の外観を有する衣服本体10を備える。衣服本体10は、前身頃12a及び後身頃12bを有する身頃12と、左右一対の袖14とを有する。衣服本体10は、前身頃12aに設けたファスナー4aによって前開きとなっている。なお、衣服本体10は、露出する表地部10aと装着者に接する裏地部10bとで構成することができる。
その他、前身頃12aの左肩に近い位置には、通信部(無線通信部)41が例えば表地部10aと裏地部10bとの間に挟まれた状態で着脱自在に固定され、後身頃12bの腰位置には、姿勢検出部36が例えば表地部10aと裏地部10bとの間に挟まれた状態で着脱自在に固定されている。
パッチポケット13aは、蓋布113bによって覆われている。蓋布113bは、横方向に剥がすように開閉可能になっており、開放側の端部には、面ファスナー12jが固定され、前身頃12a側に設けられた面ファスナー12kと着脱自在に接合される。
図1(A)に示すように、蓋布113bから延び袖14に縫い付けられた拡張部分13yには、着用者用表示装置21が埋め込まれるように固定されている。着用者用表示装置21は、図2(B)に示すように座布13mに接着され、座布13mとともに拡張部分13yと袖14との間に形成された空間に収納されている。この際、座布13mに設けた4つのドットボタン12zを拡張部分13yに設けた4つのドットボタン12zに留めることで、着用者用表示装置21の表示部が拡張部分13yの開口13zに嵌め込むように固定され安定して保持される。
図1(A)に示すように、後身頃12bにおいて、メッシュ部12sの裏側には、縦長のタブ14aが縫い付けられており、その先端部は、後身頃12bに固定されたリング12uに挿入されている。タブ14aの先端部の表側には、ウレタンプリントを利用して開口14bが形成され、体温センサー35が露出するとともに、タブ14aの先端部の裏側には、収納袋14cが形成され、体温センサー35を支持する駆動回路(回路基板)64が収納されている(図3(A)及び3(B)参照)。
なお、後身頃12bのヨークの下に縫い付けられた飾部分13eと裏側の後身頃12bとの間には隙間が形成され、駆動制御回路61から外湿度センサー31、内湿度センサー32等に延びる配線7aを収納できるようになっている。
外湿度センサー31は、例えば電気抵抗式湿度センサーであり、感湿材料として高分子やセラミックが用いられ、湿度の変化に対してセンサー素子の電極間の電気抵抗値が変化することを利用する。外湿度センサー31からは例えばアナログ信号が出力される。なお、外湿度センサー31として、静電容量式湿度センサーを用いることもでき、この場合、感湿材料として高分子膜が用いられ、湿度の変化に対してセンサー素子の電極間の静電容量が変化することを利用する。
内湿度センサー32は、外湿度センサー31と同種のものであるが、異なるタイプの湿度センサーを用いることもできる。
外気温センサー34は、例えば測温抵抗体型温度センサーであり、感温材料として白金、ニッケルその他を含む合金等が用いられ、温度上昇に対応して測温抵抗体の抵抗値が増加することを利用する。外気温センサー34からは例えばデジタル信号が出力される。なお、外気温センサー34として、サーミスター型温度センサーを用いることもでき、この場合、感温材料として遷移金属化合物の焼結体からなる半導体であるサーミスターが用いられる。その他、トランジスターの温度特性を利用するIC温度センサーを用いることもできる。
体温センサー35は、外気温センサー34と異なるタイプのものであるが、同種の温度センサーを用いることもできる。なお、体温センサー35として、測温抵抗体型温度センサー等に限らず、例えば放射温度計を用いることができる。
なお、通信部41は、無線タグ91用のリーダー/ライターを追加で備えるものとできる。この場合、通信部41は、センシング型作業着100のパッチポケット13a等の周辺に収納され或いは配置された無線タグ91からID情報や付帯関連情報を読み取ることができる。
駆動制御部61は、センシング型作業着100内外の温度及び湿度の測定結果を、着用者用表示装置21に数値や棒グラフ的に表示させることができるが、これに限らず、これらの温度及び湿度から得た熱中症指数を着用者用表示装置21に表示させることができる。熱中症指数は、数値として表示するものに限らず、安全状態、臨界状態、危機的状態といった区別を、文字や着色や輝度の差によって表示するものであってもよい。ここで、臨界状態の表示や危機的状態の表示は安全基準の範囲外を意味し警告表示となる。
駆動制御部61に付随して、服側回路部分200aのオン・オフの状態切換え、センサー31,32,34,35の閾値設定、表示モードの切り換え等を可能にする操作部99が設けられている。この操作部99は、着用者が操作するボタンスイッチ、スライドスイッチ等を有しており、駆動制御部61と同一の基板上に取り付けることができ、或いは駆動制御部61とは別体で衣服本体10に取り付けることができ、駆動制御部61に対して有線又は無線で通信可能に連結される。
その他、バッテリー71は、駆動制御部61に電力を供給し、駆動制御部61は、配線7aを介して着用者用表示装置21及び駆動回路63,64に電力を供給する。駆動制御部61から着用者用表示装置21に延びる配線7aは、蓋布113bと一体化されたカバー状の拡張部分13yの背後に収納されている。駆動制御部61から駆動回路63,64に延びる配線7aは、後身頃12bに縫い付けられた帯状部13vの背後に収納されて表の飾部分13eまで延びている。
また、着用者用表示装置21は、コネクター2eを介して駆動制御部61に接続されており、駆動制御部61から簡単に分離することができる。姿勢検出部36も、コネクター2fを介して駆動制御部61に接続されており、駆動制御部61から簡単に分離することができる。
なお、特定の配線7aにおいて、一箇所にコネクターを設けるだけでなく、同じ配線の複数箇所にコネクターを設けることもできる。
以上のように、コネクター2a〜2fを設けてセンサー31,32,34,35や着用者用表示装置21等の着脱を可能にすることにより、センシング型作業着(センシング型衣服)100から電子部品を取り外して衣服本体10だけにすることができる。これにより、電子部品の劣化や損傷を防止しつつ衣服本体10をクリーニングすることができる。
これにより、センシング型作業着100を着用した者業者の作業環境や体調を監視することができ、者業者の作業監督や健康管理がより適切なものとなる。
なお、服側回路部分200aにおいて、無線タグ91からID情報や付帯関連情報が読み取られている場合、管理側装置200bの制御部51は、このID情報や付帯関連情報の通知を要求することができる。これにより、複数のセンシング型作業着100を正確に識別できるだけでなく、センシング型作業着100の着用者の作業内容、健康状況等を、検出データと組み合わせて管理することができ、より精密な作業監督や健康管理が可能になる。例えば、着用者が個人専用の無線タグ91を所持しつつセンシング型作業着100を着用する場合、その作業者が熱中症にかかりやすいといった疾患傾向を加味した健康管理が可能になる。また、年齢や体力を加味した健康管理が可能になる。
また、管理側装置(管理装置)200bは、服側回路部分200aの動作を遠隔的に制御することができる。具体的には、管理側装置200bは、服側回路部分200aに対して計測の停止や開始の命令を送信することができ、服側回路部分200a側では、命令に応じて動作し、湿度や温度を必要なタイミングで計測することができ、得られたセンサー情報を管理側装置200bに送信する。また、管理側装置200bは、服側回路部分200aに対して提示すべき各種情報の送信を行うことができ、作業者に対して非常事態であることを示す表示、或いは避難を促すこと示す表示を着用者用表示装置21に行わせることができ、例えば着用者用表示装置21にスピーカーを付加するならば、作業者に対して表示に付随する音声によるガイド又は警告を通知することも可能である。
管理システム200が複数の管理側装置200bを備えていてもよく、センシング型作業着100がトンネルその他の電波の届きにくい作業場所で用いられる場合、センシング型作業着100は、1つ以上の中継器タイプ管理側装置200bを経由して終端の管理側装置200bとの間で無線通信によって情報を送受信できる。複数の管理側装置200bを用いる代わりに、管理側装置200bの通信部54が中継器と端末器とを備えるタイプであってもよい。
この場合、衣服本体10に取り付けた無線タグに、そのセンシング型作業着100にはどのタイプのセンサーをどの様な設定で取り付けるべきか保存しておく。センサーその他の回路要素は脱着式のため、センシング型作業着100の洗濯後などに回路要素を再度取り付ける際、センシング型作業着100に取り付けてある無線タグを別体のリーダーライターで読み取り、読み取ったデータに応じた必要な回路要素をリーダーライターに付随する表示器で確認しつつ取り付けることで、簡易的で間違いのない運用が可能になる。なお、無線タグは、ランドリータイプのものを衣類に埋め込んでおけば、そのままクリーニングすることが可能なため、取り外す必要が無い。
以下、第2実施形態に係るセンシング型衣服及び管理システムについて説明する。なお、第2実施形態に係るセンシング型衣服等は、第1実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様である。
その他、前身頃12aの左肩に近い位置には、通信部(無線通信部)41が例えば表地部10aと裏地部10bとの間に挟まれた状態で着脱自在に固定され、後身頃12bの腰位置には、姿勢検出部36が例えば表地部10aと裏地部10bとの間に挟まれた状態で着脱自在に固定されている。
第1表示装置27,28としてLEDチューブを用いる場合、第1表示装置27のラインに沿って多数のLED素子121aが埋め込まれて、それぞれのLED素子121aを任意の色で発光させることができる。第1表示装置27,28により、センシング型作業着100の着用者の周囲にいる者だけでなく、着用者本人も警告状態を認識できる。さらに、第1表示装置27,28が肩の周りにアーチ状に配置されることから、センシング型作業着100の着用者の上方にいる者も、警告状態を認識できる。これにより、地下やプラントのタンク底にいる作業者を上方から監視する監督者等が警告状態を早期に確認することができる。
以下、第3実施形態に係るセンシング型衣服及び管理システムについて説明する。なお、第3実施形態に係るセンシング型衣服等は、第1実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様である。
後身頃12bの背部には、周囲用表示装置121がスリット状の受部8dやリング状の支持ループ8eに通されて着脱自在に固定されている。
その他、前身頃12aの左肩に近い位置には、通信部(無線通信部)41が例えば表地部10aと裏地部10bとの間に挟まれた状態で着脱自在に固定され、後身頃12bの腰位置には、姿勢検出部36が例えば表地部10aと裏地部10bとの間に挟まれた状態で着脱自在に固定されている。
第1距離センサー231は、環境情報として近接物体の有無を検出する超音波センサーであり、送波器231aと受波器231bとを回路基板231c上に固定したものであり、回路基板231cは、座布13mに接着され、座布13mとともに後身頃12bに縫い付けられたフラシ又は支持片13pに固定されている。この際、座布13mに設けた2つのドットボタン12zを支持片13pに設けた2つのドットボタン12zに留めることで、送信部231aと受信部231bとが支持片13pの開口13qに嵌め込むように固定され安定して保持される。第1距離センサー231の姿勢は、不図示のスペーサーや面ファスナーによって調整可能である。
なお、第2距離センサー232も、第1距離センサー231と同様の構造を有し、後身頃12bに同様の手法で固定される。
図10(C)は、第3距離センサー(近接検知センサー)233の外観を示す。第3距離センサー233は、環境情報として近接物体の有無を検出する超音波センサーであり、第1距離センサー231と同様の構造を有し、送信部233a、受信部233b等を備える。第3距離センサー233は、不図示の座布に接着され、この座布とともに後身頃12bに縫い付けられたタブ又は支持片113pに対して、ドットボタン12zを利用して固定され、開口13qから送信部233a及び受信部233bを露出させている。ここで、支持片113pの裏側には、面ファスナー212jが固定されており、後身頃12b側に設けられた比較的広めの面ファスナー212kと着脱自在に接合される。これにより、支持片113pの接合位置を調整することができ、第3距離センサー233の姿勢を鉛直軸の周りに回転させることができる。つまり、第3距離センサー233の距離検出の方位を調整することができ、第1距離センサー231の検出方位に対して角度を持たせることができる。第3距離センサー233の姿勢は、不図示のスペーサーによっても調整可能である。
なお、第4距離センサー234も、第2距離センサー233と同様の構造を有し、後身頃12bに同様の手法で固定される。
なお、第1及び第2振動装置25,26に代えて、スピーカーその他の音声情報の出力装置を用いて聴覚に訴えることもできる。
第2〜第3距離センサー232〜234も、第1距離センサー231と同様の構造を有し、対象物までの距離を検出する。
また、検出対象である有害ガスの種類は、実施形態として例示した一酸化炭素、メタンガス、水素、アルコール、二酸化炭素に限らない。LPガス、可燃性ガス、VOCガス(ホルムアルデヒド、ベンゼン、トルエンその他の揮発性有機ガス)等の検出が可能であり、センシング型作業着100の用途に応じてこれらの2つ以上を任意に組み合わせて検出対象とすることができる。
Claims (15)
- 衣服本体と、
前記衣服本体の周囲の環境状況を検出する環境センサーと、
前記衣服本体に取り付けられて当該衣服本体の着用者及びその周囲に存在する者の両者に通知を行う通知部と、
前記環境センサーを動作させて環境情報を取得するとともに、取得した情報が所定の条件を満たす場合に前記通知部に環境情報に応じた通知を行わせる駆動制御部とを備え、
前記環境センサーとして、気体に関する情報を検出する気体センサーを少なくとも有し、
少なくとも前記環境センサーは、前記衣服本体から取り外し可能であり、
前記通知部として、前記衣服本体に取り付けられて表示を行う表示部を有し、
前記駆動制御部は、前記環境センサーによって検出した情報について、所定時間前の状態と現在の状態とを、前記表示部に設けた複数の表示エリアに同時に表示させる、センシング型衣服。 - 前記環境センサーとして、前記衣服本体の身頃外の温度を検出する温度センサーと、前記身頃外の湿度を検出する湿度センサーとを有し、
前記駆動制御部は、前記温度センサー及び前記湿度センサーを動作させて温度及び湿度に関する情報を取得するとともに、取得した情報が所定の安全基準の範囲外となった場合に前記表示部に警告表示を行わせる、請求項1に記載のセンシング型衣服。 - 前記環境センサーとして、前記身頃内の湿度を検出する湿度センサーと、前記身頃内で体温を検出する温度センサーと、をさらに有する、請求項2に記載のセンシング型衣服。
- 前記駆動制御部は、熱中症指数を算出して許容範囲内か否かを判断する、請求項2及び3のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。
- 前記駆動制御部は、危険度に応じて少なくとも前記表示部における表示色を切り替える、請求項2〜4のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。
- 前記気体センサーは、前記衣服本体の身頃の周囲の所定の気体の濃度に関する情報を検出し、
前記駆動制御部は、前記気体センサーを動作させて前記所定の気体の濃度に関する情報を取得するとともに、取得した情報が所定の安全基準の範囲外となった場合に前記表示部に警告表示を行わせる、請求項1〜5のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。 - 前記駆動制御部は、複数種類の気体の濃度に関する情報を前記表示部に表示させる、請求項6に記載のセンシング型衣服。
- 前記環境センサーとして、前記衣服本体の身頃からの物体の距離或いは近接性を検出する近接検知センサーを有し、
前記通知部は、前記身頃に取り付けられて視覚、聴覚、及び触覚の少なくとも1つを介しての通知を行い、
前記駆動制御部は、前記近接検知センサーを動作させて前記後身頃への物体の近接に関する情報を取得するとともに、取得した情報が所定の基準に達した場合に前記通知部に通知を行わせる、請求項1〜7のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。 - 前記近接検知センサーは、前記身頃のうち後身頃への物体の近接を検出する、請求項8に記載のセンシング型衣服。
- 前記通知部は、前記駆動制御部の制御下で動作して着用者に振動を伝える振動装置である、請求項8及び9のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。
- 前記通知部は、前記駆動制御部の制御下で動作して視覚的表示を行う表示装置である、請求項8〜10のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。
- 異なる方向について物体の近接を個別に検出する複数の近接検知センサーと、前記複数の近接検知センサーの配置に対応して設けられる複数の通知部とを備え、
前記駆動制御部は、前記複数の近接検知センサーのうち前記所定の基準に達した近接検知センサーに対応する通知部に通知を行わせる、請求項8〜10のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。 - 前記衣服本体の身頃に取り付けられて前記駆動制御部の制御下で動作して前記駆動制御部が取得した情報を送信する無線通信部をさらに備える、請求項1〜12のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。
- 前記衣服本体の身頃に取り付けられて姿勢を検出する姿勢検出部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記姿勢検出部から取得した情報が所定状態となった場合に警告状態と判断する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のセンシング型衣服。 - センサー情報及び個人の識別情報を保持する請求項1〜14のいずれか一項に記載のセンシング型衣服と、
前記センシング型衣服に対して遠隔配置され、前記センシング型衣服からセンサー情報及び識別情報を受信するとともに、前記センシング型衣服に対して命令を送信する管理装置とを備える管理システム。
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