WO2018008162A1 - 危険報知システム - Google Patents

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WO2018008162A1
WO2018008162A1 PCT/JP2016/073722 JP2016073722W WO2018008162A1 WO 2018008162 A1 WO2018008162 A1 WO 2018008162A1 JP 2016073722 W JP2016073722 W JP 2016073722W WO 2018008162 A1 WO2018008162 A1 WO 2018008162A1
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notification
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vibration
danger
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松本　光広
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松本　光広
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    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/24—Reminder alarms, e.g. anti-loss alarms
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B6/00—Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems

Definitions

  • the present invention relates to a danger notification system, and more specifically to a system that is attached to a person and informs the person of the danger existing around.
  • the system images the surroundings with a camera, performs image recognition processing on the acquired image, and issues an alarm when an abnormality such as the presence of a dangerous object is detected.
  • This type of technology is disclosed in, for example, Patent Document 1.
  • This system sounds an alarm sound when there is an abnormality in the monitoring area.
  • the monitor who notices the alarm sound checks the situation by, for example, going to the site of the monitoring area or looking at the monitoring monitor that images the monitoring area.
  • a danger notification system that informs the user by imaging the rear of the user with a camera worn in a hands-free state and issuing an alarm when an abnormality is detected using the technology of the system described above can be considered.
  • a danger notification system takes time for image recognition processing and is not suitable for emergency danger avoidance for a user who has been wearing it.
  • the alarm is informed by, for example, a buzzer or voice, it is difficult to intuitively recognize the direction or the like where the dangerous substance exists.
  • the camera can be mounted hands-free, it is troublesome to wear the camera all the time, and there is a problem that the apparatus becomes large.
  • the present invention includes (1) a notification unit and a mounting tool for mounting the notification unit on the body, and the notification unit may cause damage to a person.
  • a measurement unit that obtains a physical quantity related to an object that represents the object, a processing unit that processes the physical quantity obtained by the measurement unit to control the operation of the physical stimulation unit, and the physical stimulation unit that gives a stimulus to the body
  • the measurement unit is configured to obtain a physical quantity related to the object in a normal direction from the surface of the body.
  • the physical quantity related to the object includes a physical quantity of the object itself such as the temperature of the object, and a relative physical quantity representing a relationship with the user such as a distance to the object.
  • Measure unit, processing unit and physical stimulation unit are integrated to form a notification unit.
  • the notification unit is mounted on the body using the mounting tool.
  • the user wearing the notification unit can recognize the stimulation by the physical stimulation unit and know the presence of an object that may cause damage. Since the stimulus is given to the body, the user instantly recognizes the notification unit that has detected the object. And since a measurement part calculates
  • a plurality of the notification units may be provided so that the detection direction of the measurement unit is directed in different directions. If it does in this way, the dangerous situation which exists around a user can be recognized quickly and intuitively.
  • the physical quantity is a distance to the object, and the stimulus is vibration. Vibration is a safe stimulus for humans, and if a plurality of notification units are attached to different locations, it is possible to easily recognize where the vibration is occurring.
  • the measurement unit for obtaining the distance is preferably an ultrasonic sensor. The ultrasonic sensor can obtain the distance with high accuracy without being affected by the surrounding environment, and since it is small in size, it does not have to be an obstacle even if it is attached.
  • the vibration state may be made different depending on whether the object is in an approaching state or a separated state, and the vibration in which the approaching state is more conspicuous is preferable. Since an object in an approaching state has a high possibility of causing damage to the user due to a collision or the like, it is possible to reliably notify danger by using conspicuous vibration. On the other hand, since an object in a separated state is less likely to cause damage to the user, the user is not surprised by an inconspicuous stimulus.
  • the wearing tool may be clothes.
  • the notification unit can be easily worn by wearing clothes. Moreover, it is only necessary to be able to easily cope with the case where a plurality of notification units are mounted.
  • FIG. 1 shows an overall view of a danger notification system according to the present invention.
  • the danger notification system 10 of this embodiment is configured by attaching a plurality of notification units 20 to a suit 11.
  • the plurality of notification units 20 operate independently, and have a function of detecting and notifying the approach of the object 5.
  • the danger notification system 10 shown in FIG. 1 has a large number of notification units 20 arranged throughout the body, but the number of the notification units 20 is arbitrary and may be one.
  • the suit 11 has a jacket 11a and slacks 11b.
  • the user 1 who is a human wears the suit 11 and sets the notification unit 20 in a desired posture.
  • the notification unit 20 is provided on both the front side and the back side of the user 1, but may be provided at least on the back side.
  • the back side is a blind spot of the user 1 in the basic posture facing forward, and is an area that the user 1 cannot directly confirm visually. Therefore, it is preferable because a danger from such a direction can be detected and notified to the user 1.
  • the notification unit 20 is attached to the front side, it is possible to know in advance the presence of an obstacle in the traveling direction, particularly when moving in a region with a poor forward field of view such as darkness.
  • the mounting tool 12 to heads such as a hat
  • reporting unit 20 is attached to the mounting tool 12.
  • FIG. The user 1 can also detect an object around the head, such as overhead, by wearing the wearing tool 12 on the head.
  • the notification unit 20 includes a measurement unit 21, a processing unit 22, and a physical stimulation unit 23.
  • the measuring unit 21 has a function of measuring the distance to the object 5.
  • the measurement unit 21 is configured by, for example, a reflective ultrasonic sensor.
  • the measuring unit 21 including an ultrasonic sensor has a sensor main body 21b built in a cylindrical case 21a.
  • the sensor main body 21b obtains the distance to the object 5 based on the time difference until the ultrasonic wave transmitted from the transmitter and the ultrasonic wave transmitted from the transmitter is reflected by the object 5 and returns, and the calculated distance is obtained.
  • a sensor control unit that outputs a corresponding output signal is provided.
  • the output signal is a voltage
  • a voltage value corresponding to the distance is analog-output.
  • the voltage value gradually increases from 0 V as it approaches the maximum detection distance, and 3.3 V is output at the minimum detection distance.
  • the maximum detection distance is 5 m, for example.
  • the processing unit 22 and the physical stimulation unit 23 are housed in a single rectangular case 25, but may be housed in separate cases and connected to each other. Further, the case 21 a of the measurement unit 21 is arranged in a state of being stacked on the case 25. The bottom surface 21d and the top surface 21c of the case 21a and the connection-side surface 25a of the case 25 are arranged in parallel.
  • the processing unit 22 controls the physical stimulation unit 23 based on the distance measured by the measurement unit 21.
  • the processing unit 22 includes a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, nonvolatile memory, I / O, a power supply unit, a drive unit that controls the operation of the physical stimulation unit 23, and the like.
  • the danger notification system 10 of this embodiment includes a plurality of notification units 20. Therefore, the danger notification system 10 further includes a power supply unit incorporating a battery, and supplies power to the plurality of notification units 20 from the power supply unit.
  • the battery for example, a small battery such as a button battery or a rechargeable secondary battery is used.
  • the power supply unit provided in each processing unit 22 includes, for example, a regulator or the like, generates a power supply voltage having a desired voltage value, and supplies power to the microcomputer of the processing unit 22, the measurement unit 21, and the physical stimulation unit 23.
  • the microcomputer acquires a voltage value (analog) given from the measurement unit 21 via an A / D converter.
  • the microcomputer performs predetermined processing based on the acquired voltage value (digital), controls the operation of the physical stimulation unit 23 via the drive unit, and performs predetermined notification.
  • the physical stimulation unit 23 applies physical stimulation (vibration) to the tactile sense of the user 1.
  • a vibration motor is used.
  • the vibration motor is configured by attaching an eccentric weight to the output shaft of the DC motor.
  • the maximum drive voltage of the vibration motor is 3.3 V, for example, and the minimum drive voltage is about 1.2 to 1.5 V.
  • This drive motor is driven by PWM control.
  • the drive unit is a switching circuit using a transistor.
  • the predetermined process executed by the microcomputer controls, for example, the switching duty ratio.
  • the processing unit 22 increases the number of rotations of the vibration motor constituting the physical stimulation unit 23 and the generated vibration as the distance to the object 5 detected by the measurement unit 21 is shorter.
  • the vibration is continuously increased gradually as the distance to the object approaches.
  • the microcomputer of the processing unit 22 starts switching and starts motor driving.
  • the duty ratio at the start is, for example, a duty ratio that provides a minimum drive voltage that allows the motor to rotate for a long period of time or a drive voltage close thereto.
  • the microcomputer of the processing unit 22 continuously changes the duty ratio so that the ON time gradually increases as the acquired voltage value increases.
  • the motor drive voltage To maximize.
  • the maximum output voltage value of the ultrasonic sensor constituting the measurement unit 21 and the maximum drive voltage value of the vibration motor constituting the physical stimulation unit 23 are equal. Therefore, when the threshold value for starting the motor drive of the vibration motor is set to the minimum drive voltage of the vibration motor, for example, the processing unit 22 adds the voltage value output from the ultrasonic sensor as the drive voltage value of the vibration motor. It is sufficient to perform simple control such as controlling the duty ratio.
  • the ultrasonic wave S1 is transmitted to the outside from the upper surface 21c of the cylindrical case 21a, and the reflected wave S2 from the object 5 enters the case from the upper surface 21c and is received by the sensor body 21b.
  • the normal direction of the upper surface 21c is the direction of the ultrasonic sensor.
  • the two output terminals 21e of the sensor main body 21b are higher than the outside. The voltage between the terminals of the two output terminals 21e becomes a sensor output.
  • the output terminal 21e is directly or indirectly connected to the circuit board 22a of the processing unit 22.
  • the connection of the output terminal 21e to the processing unit 22 side is preferably detachable.
  • a female connector is provided on the circuit board 22a or at an appropriate position in the case 25, and the output terminal 21e is inserted into the female connector.
  • the processing unit 22 and the measurement unit 21 can be attached and detached.
  • the case 25 in which the processing unit 22 and the like are stored is arranged on the back side of the suit 11 and the case 21a of the measurement unit 21 is arranged.
  • the output terminal 21e is pierced into the suit 11 and inserted into the female connector of the processing unit 22 while being arranged on the surface side of the suit 11. Thereby, it connects and integrates in the state which sandwiched the suit 11 with case 21a and case 25.
  • the bottom surface 21d and the top surface 21c of the case 21a of the measurement unit 21 and the surface of the suit 11 are parallel. Therefore, the central axis direction of the case 21a is oriented in the normal direction with respect to the surface of the suit 11, and the direction coincides with the direction of the ultrasonic sensor of the measurement unit 21. And when the user 1 wears the suit 11, the surface of the suit 11 becomes a mode along the surface of the skin 2 of the user's 1 body. Therefore, in a state where the suit 11 is worn, the notification unit 20 is in a desired posture, that is, the orientation of the ultrasonic sensor of the measurement unit 21 is a posture in which the skin 1 of the body 1 of the user 1 is oriented.
  • the case 25 which is tightened by the suit 11 and the physical stimulation unit 23 is mounted is directly or indirectly on the surface of the skin 2 of the user 1. Contact. Therefore, vibration generated by driving the vibration motor of the physical stimulation unit 23 is efficiently transmitted to the user 1.
  • each of the plurality of notification units 20 attached to the suit 11 is driven independently, and when the object 5 exists within the detection range of each notification unit 20, the notification unit 20
  • the physical stimulation unit 23 vibrates.
  • the notification unit 20 disposed in the center of the back vibrates, and when the object 5 is approaching from diagonally right behind the user, the notification unit 20 is disposed on the right side of the back.
  • the notification unit 20 arranged on the left arm vibrates.
  • the user 1 recognizes where the vibration is felt in the body, the user 1 knows that the object 5 is in the approaching state in the felt direction. Therefore, for example, it can be seen whether the object 5 is approaching from a direction (back or the like) where the user 1 cannot see, and various actions for avoiding danger can be taken.
  • the notification unit 20 that has detected the upper object 5 in the figure gives the user a vibration V1 corresponding to the distance from the physical stimulation unit 23 to the object, and the lower part in the figure.
  • the notification unit 20 that has detected the object 5 gives the user a vibration V2 corresponding to the distance from the physical stimulation unit 23 to the object.
  • the strength of the vibration V1 is stronger than the vibration V2.
  • the strength of the vibration V2 gradually increases.
  • the user 1 can also know whether the object 5 is approaching, away, or crossing from the change in the strength of vibration.
  • the user 1 wearing the suit 11 can instantly recognize the presence of various objects in all surrounding directions and the distances to the objects simultaneously in all directions through the sense of touch on the skin of the user 1. Therefore, the danger of this embodiment can avoid the danger of colliding with an object approaching the user 1 wearing it, and the suit becomes a suit that feels space.
  • the object 5 approaching from above can be detected by wearing a wearing tool 12 such as a hat to which the notification unit 20 is attached.
  • reporting unit 20 was provided in both the front side and the back side of the user 1, it is good to provide at least on the back side.
  • the back side is a blind spot of the user 1 in the basic posture facing forward, and is an area that the user 1 cannot directly confirm visually. Therefore, it is preferable because a danger from such a direction can be detected and notified to the user 1.
  • the object 5 to be detected is not limited to a moving object and includes an object that does not move.
  • an object is placed in the moving direction in a situation where the user is not looking at the moving direction, such as a situation where the user is looking forward, the collision with the object can be avoided.
  • the intensity of vibration is continuously changed according to the distance to the object.
  • the present invention is not limited to this, and may be changed stepwise.
  • the distance to the object may be divided into a plurality of sections, and the magnitude of vibration may be determined for each section.
  • reporting unit 20 is provided with the function to judge whether it is approaching or leaving
  • the vibration may be such that the approaching state is more conspicuous. Conspicuous vibration is to make it easy to recognize that urgency is high.
  • the vibration motor is continuously rotated when in the approaching state, and the vibration motor is intermittently rotated when in the separation state. Further, when in the separated state, there is no danger or the danger is low, so it may be prevented from vibrating.
  • an ultrasonic sensor is used for the measurement unit 21, and the distance to the object is obtained as a physical quantity for detecting a state (for example, a collision) that may cause damage to a person.
  • a state for example, a collision
  • the measurement unit 21 uses a non-contact temperature sensor such as a radiation thermometer.
  • the physical stimulation part 23 is comprised so that strong vibration may be output, for example, so that temperature is high. For example, if you know whether the temperature of an object is very hot, slightly hot, normal, or cold, you can avoid touching it or you can be prepared in advance even if you touch it.
  • the temperature is good for detecting which direction the flame is in, for example, a fire place. For example, even if the flame suddenly rises behind invisible, you can immediately notice the condition.
  • a heating element such as a stove is fixedly installed, the user is searching for items in the room, and when the user approaches the heating element inadvertently, the user is informed of the contact. It can be prevented beforehand.
  • the physical stimulation unit 23 transmits vibration to the user.
  • the present invention is not limited to this.
  • electrical stimulation, temperature (heat, etc.) ) Etc. can be used.
  • the user may be suitable for avoiding danger by reflecting.
  • vibration is transmitted even if it is not in direct contact with the skin, it is preferable in view of this point.
  • power is supplied to the plurality of notification units 20 using the power supply unit.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a battery is mounted on each notification unit 20. However, it may be operated alone.
  • the notification unit 20 is separated from the case 21a of the measurement unit 21 and the case 25 in which the processing unit 22 is mounted, and the suit 11 of the notification unit 20 is connected by sandwiching the suit 11 therebetween.
  • the present invention is not limited to this, and can be attached by various methods.
  • a circular through hole 11 c is provided at the attachment position of the suit 11.
  • the case 21a of the measuring unit 21 is inserted into the through hole 11c from the back side of the suit 11, and the case 21a is exposed to the outside of the suit 11. Since the length of the side of the connection-side surface 25a of the case 25 on which the processing unit 22 and the like are mounted is longer than the diameter of the bottom surface 21d of the case 21a, the exposed portion of the surface 25a contacts the back surface of the suit 11, The notification unit 20 is prevented from leaving the outside of the suit 11. With the front surface 25 a in contact with the back surface of the suit 11, the case 25 is screwed and fixed to the case 25 from the front surface side. In this way, the notification unit 20 may be firmly fixed to the suit 11.
  • a plurality of notification units 20 are provided, and each notification unit 20 is driven independently.
  • all the notification units 20 may be operated in the same way, but the present invention is not limited to this, and the drive state may be different for each notification unit.
  • one notification unit 20 may continuously operate to constantly measure a physical quantity related to an object, and another notification unit 20 may operate intermittently. In this way, battery consumption during the stop period can be suppressed.
  • all the notification units 20 may be intermittently operated.
  • a stop period may be made equal in all the alerting
  • the notification unit attached to a place with high importance shortens the pause time even if it operates continuously or intermittently. For units installed in low places, the pause time should be increased.
  • the danger notification system includes an ON / OFF switch at an appropriate position.
  • the plurality of notification units 20 are driven / stopped all at once.
  • each notification unit 20 may be provided with an ON / OFF switch so that driving / stopping can be individually controlled. For example, when you are walking in a crowded city or riding on public transportation such as a train or bus, and there are frequent occurrences of events (for example, the presence of passengers), switch the switch. By turning off, unnecessary notification by the physical stimulation unit 23 can be suppressed.

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Abstract

【課題】　ユーザの周囲に存在する危険な状況を迅速かつ直感的に認識することができるようにすること 【解決手段】　報知ユニット２０と、報知ユニットを身体に装着するためのスーツ１１を備える。報知ユニットは、物体までの距離を求める測定部２１と、測定した距離を処理して物理刺激部２３を制御する処理部２２と、ユーザの身体に刺激を与える物理刺激部とを備える。スーツを着て報知ユニットを身体に装着した状態では、測定部は、身体の表面から法線方向にある物体までの距離を求めるように構成した。

Description

危険報知システム
　本発明は、危険報知システムに関するもので、より具体的には、人間に装着し、周囲に存在する危険を当該人間に知らせるシステムに関する。
　監視領域内に存在する異常を検知し、報知するシステムは、各種のものがある。そのシステムは、例えば、カメラで周囲を撮像し、取得した画像に対して画像認識処理を行い、危険物の存在等の異常を検知した場合に警報を発する。この種の技術は、例えば特許文献１等に開示されている。
　係るシステムは、監視領域に異常があった場合に警報音を鳴らす。その警報音に気が付いた監視員は、例えば監視領域の現場に行ったり、監視領域を撮影した監視モニタを見たりして状況を確認する。
特開２０１２－１１８７１６
　最近、ウェアラブルカメラのように、身につけることにより、ハンズフリーの状態で周囲の映像を撮影できるカメラがある。そこで、例えばハンズフリーの状態で身につけたカメラでユーザの後方を撮像し、上記のシステムの技術を利用して異常を検知したら警報を発することで、ユーザに知らせる危険報知システムが考えられる。しかし、係る危険報知システムは、画像認識処理に時間がかかり、身につけたユーザに対する緊急危険回避には向かない。また、警報は、例えばブザー・音声等による報知のため、直感的に危険物が存在する方向等を認識しにくい。また、ハンズフリーでカメラを装着することはできるものの、四六時中カメラを身につけておくのも煩雑で、装置も大型化するという問題がある。
　上述した課題を解決するために、本発明は、（１）報知ユニットと、報知ユニットを身体に装着するための装着具を備え、前記報知ユニットは、人に対して被害を及ぼすおそれのある状態を表す物体に関する物理量を求める測定部と、その測定部で求めた前記物理量を処理して物理刺激部の動作を制御する処理部と、前記身体に対して刺激を与える前記物理刺激部とを備え、前記報知ユニットを前記身体に装着した状態では、前記測定部は、前記身体の表面から法線方向にある前記物体に関する物理量を求めるように構成した。物体に関する物理量は、物体の温度のように物体自体の物理量や、物体までの距離のようにユーザとの関係を表す相対的な物理量などがある。
　測定部と処理部と物理刺激部が一体化して報知ユニットが構成される。本発明では、装着具を用いて報知ユニットを身体に装着する。報知ユニットを装着したユーザは、物理刺激部による刺激を認識し、被害を及ぼすおそれのある状態の物体の存在を知ることができる。身体に与える刺激であるため、ユーザは瞬時に当該物体を検知した報知ユニットを認識する。そして、測定部は、身体の表面から法線方向にある物体に関する物理量を求めるので、ユーザは、刺激を感じた身体の部位から、物体の方向を直感的に認識することができる。よって、ユーザは、どの方向に物体があるかを、迅速かつ直感的に認識することができ、当該物品に伴う危険の回避を容易に行える。
　（２）前記報知ユニットを複数備え、前記測定部の検知方向を異なる方向に向かせるようにするとよい。このようにすると、ユーザの周囲に存在する危険な状況を迅速かつ直感的に認識することができる。
　（３）前記物理量は、前記物体までの距離であり、前記刺激は、振動とする。振動は、人間に対して安全な刺激であるとともに、仮に複数の報知ユニットを異なる場所に取り付けた場合、どの場所で振動しているかを容易に認識できるので良い。距離を求める測定部は、好ましくは超音波センサとすると良い。超音波センサは、周囲の環境の影響を受けずに精度良く距離を求めることができるとともに、小型であるので装着しても邪魔にならないので良い。
　（４）前記物体が接近状態か離反状態かにより、前記振動の状態を異ならせるようにし、前記接近状態の方が目立つような振動にするとよい。接近状態にある物体は、衝突等によりユーザに被害を与える恐れが高いため、目立つ振動とすることで確実に危険を報知することができる。一方、離反状態の物体は、ユーザに対して被害を与える可能性が低いため、目立たない刺激によりユーザを驚かせないようにする。
　（５）前記装着具は、衣服とするよい。衣服を着ることで簡単に報知ユニットを装着することができる。しかも、複数の報知ユニットを装着する場合にも簡単に対応できるのでよい。
　本発明では、ユーザの周囲に存在する危険な状況を迅速かつ直感的に認識することができる。
本発明に係る危険報知システムの好適な一実施形態を示す概略構成図である。 危険報知システムを構成する報知ユニットを示す正面図である。 危険報知システムを構成する報知ユニットを示す斜視図である。 本発明に係る危険報知システムの好適な他の実施形態を示す概略構成図である。
　以下、本発明の一実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。
　図１は、本発明に係る危険報知システムの全体図を示している。本実施形態の危険報知システム１０は、スーツ１１に複数の報知ユニット２０を取り付けて構成される。複数の報知ユニット２０は、それぞれ独立して動作し、物体５の接近を検知して報知する機能を有する。図１に示す危険報知システム１０は、多数の報知ユニット２０を全身に配置しているが、報知ユニット２０の設置数は任意であり、１個でも良い。
　スーツ１１は、ジャケット１１ａとスラックス１１ｂを有する。人間であるユーザ１は、スーツ１１を着用し、報知ユニット２０を所望の姿勢にセットする。本実施形態では、報知ユニット２０は、ユーザ１の前面側と背面側の両方に設けたが、少なくとも背面側に設けると良い。背面側は、前を向いている基本姿勢のユーザ１の死角で、ユーザ１が直接視覚により確認できない領域である。そこで、係る方向からの危険を検知し、ユーザ１に知らせることができるため良い。また、前面側にも報知ユニット２０を取り付けた場合、特に暗闇等の前方の視界が悪い領域で移動する場合に、進行方向にある障害物の存在を事前に知ることができるので良い。さらに本実施形態では、帽子等の頭部への装着具１２を備え、その装着具１２に複数の報知ユニット２０を取り付ける。ユーザ１は、係る頭部への装着具１２をかぶることで、例えば、頭上等の頭部の周辺の物体も検知することができる。
　図２，図３に示すように、報知ユニット２０は、測定部２１と、処理部２２と、物理刺激部２３を有する。測定部２１は、物体５までの距離を測定する機能を有する。具体的には、測定部２１は、例えば反射型の超音波センサにより構成する。超音波センサからなる測定部２１は、図３に示すように、円筒状のケース２１ａの内部にセンサ本体２１ｂが内蔵される。センサ本体２１ｂは、送波器及び受波器と、送波器から発信した超音波が物体５で反射して戻ってくるまでの時間差などに基づき物体５までの距離を求め、求めた距離に応じた出力信号を出力するセンサ制御部を備える。出力信号は、本実施形態では、電圧であり、距離に応じた電圧値がアナログ出力される。当該電圧値は、例えば、最大検出距離から近づくにつれて０Ｖから徐々に大きくなり、最小検出距離の時に３．３Ｖが出力される。最大検出距離は、例えば５ｍである。
　処理部２２並びに物理刺激部２３は、単一の矩形状のケース２５に収納されるが、別々のケースに収納し、ケース同士を連結するようにしても良い。また、測定部２１のケース２１ａは、ケース２５上に積層した状態で配置される。ケース２１ａの底面２１ｄ及び上面２１ｃと、ケース２５の連結側の表面２５ａは平行に配置される。
　処理部２２は、測定部２１が測定した距離に基づき物理刺激部２３を制御する。処理部２２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えるマイコンと、電源部と、物理刺激部２３の動作を制御する駆動部等を備える。上述したように本実施形態の危険報知システム１０は、複数の報知ユニット２０を備えている。そこで、危険報知システム１０は、バッテリを内蔵した電源ユニットをさらに備え、その電源ユニットから複数の報知ユニット２０に対して電源供給をする。バッテリは、例えば、ボタン電池などの小型のものや、充電可能な二次電池などを用いる。
　各処理部２２に設けられる電源部は、例えばレギュレーターなどを備え、所望の電圧値の電源電圧を生成し、処理部２２のマイコンや、測定部２１並びに物理刺激部２３に電源供給する。そのマイコンは、測定部２１から与えられる電圧値（アナログ）をＡ／Ｄ変換器を介して取得する。そのマイコンは、取得した電圧値（デジタル）に基づき所定の処理を実行し、駆動部を介して物理刺激部２３の動作を制御し、所定の報知を行う。
　物理刺激部２３は、ユーザ１の触覚に物理刺激（振動）を与える。具体的には、振動モータを用いる。振動モータは、ＤＣモータの出力軸に偏心して重りを付けて構成される。また、振動モータの最大駆動電圧は、例えば３．３Ｖで、最低駆動電圧は、１．２～１．５Ｖ程度とした。
　この駆動モータは、ＰＷＭ制御により駆動する。駆動部は、トランジスタを用いたスイッチング回路である。マイコンが実行する所定の処理は、例えば、スイッチングのデューティ比を制御する。つまり、処理部２２は、測定部２１で検出する物体５までの距離が短いほど物理刺激部２３を構成する振動モータの回転数が大きくなり、発生する振動も大きくなるようにする。本実施形態では、物体までの距離が接近するにつれて、振動が連続して徐々に大きくなるようにする。具体的には、処理部２２のマイコンは、取得した電圧値が閾値を超えるとスイッチングを開始してモータ駆動を開始する。この開始時のデューティ比は、例えば、ＯＦＦ時間が長くモータが回転可能となる最小駆動電圧或いはそれに近い駆動電圧が得られるようなデューティ比とする。そして、処理部２２のマイコンは、取得した電圧値が増加するにつれて、ＯＮ時間が徐々に長くなるようにデューティ比を連続的に変えていき、取得した電圧値が最大の時に、モータの駆動電圧が最大になるようにする。このようにすることで、物体５との距離に応じた振動の強さの変化を大きくすることができ、ユーザ１は、振動の有無から物体５の有無を知ることができるとともに、振動の強弱を認識し物体５の接近状況を容易に理解できる。
　また、本実施形態では、測定部２１を構成する超音波センサの最大出力電圧値と、物理刺激部２３を構成する振動モータの最大駆動電圧値が等しいものを用いている。そこで、振動モータのモータ駆動を開始させる閾値は、例えば、振動モータの最小駆動電圧に合わせると、処理部２２は、超音波センサから出力される電圧値が、振動モータの駆動電圧値として加わるようにデューティ比を制御するといった簡単な制御を行うのでよい。
　測定部２１は、円筒状のケース２１ａの上面２１ｃから超音波Ｓ１が外部に向けて送信され、物体５からの反射波Ｓ２はその上面２１ｃからケース内部に入り、センサ本体２１ｂに受信される。そして、上面２１ｃの法線方向が、超音波センサの指向の方向となる。また、ケース２１ａの底面２１ｄからは、センサ本体２１ｂの２本の出力端子２１ｅが外部に突出した上位となる。この２本の出力端子２１ｅの端子間電圧が、センサ出力となる。
　この出力端子２１ｅは、処理部２２の回路基板２２ａに直接或いは間接的に接続される。出力端子２１ｅの処理部２２側への接続は、着脱自在にすると良い。例えば、回路基板２２ａ上、或いはケース２５内の適宜の位置に雌コネクタを設け、出力端子２１ｅをその雌コネクタに挿入する。このようにすると、例えば処理部２２と、測定部２１が着脱可能となるので、例えば、処理部２２等が収納されたケース２５をスーツ１１の裏面側に配置し、測定部２１のケース２１ａをスーツ１１の表面側に配置した状態で、出力端子２１ｅをスーツ１１に突き刺すとともに処理部２２の雌コネクタに挿入する。これにより、ケース２１ａとケース２５でスーツ１１を挟み込んだ状態で連結・一体化する。
　係る状態では、測定部２１のケース２１ａの底面２１ｄ・上面２１ｃと、スーツ１１の表面は平行になる。よって、ケース２１ａの中心軸方向は、スーツ１１の表面に対する法線方向に向き、当該方向が測定部２１の超音波センサの指向の方向と一致する。そして、ユーザ１がスーツ１１を着用した場合、スーツ１１の表面は、ユーザ１の身体の皮膚２の表面に沿った態様となる。よって、スーツ１１を着用した状態では、報知ユニット２０を所望の姿勢、すなわち、測定部２１の超音波センサの指向は、ユーザ１の身体の皮膚２の法線方向を向いた姿勢になる。
　さらに、スーツ１１を着用する際、例えばボタン・ファスナーなどを締めることで、当該スーツ１１にて締め付け、物理刺激部２３を実装するケース２５は、ユーザ１の皮膚２の表面に直接又は間接的に接触する。よって、物理刺激部２３の振動モータが駆動することにより生じる振動が、ユーザ１に効率よく伝わる。
　上述した構成をとることで、スーツ１１に取り付けられた複数の報知ユニット２０は、それぞれが独立して駆動し、個々の報知ユニット２０の検知範囲内に物体５が存在した場合、当該報知ユニット２０の物理刺激部２３が振動する。例えば、ユーザ１の真後ろから物体５が近づいてくる場合には背中の中央に配置した報知ユニット２０が振動し、ユーザの右斜め後ろから物体５が近づいてくる場合には背中の右側に配置した報知ユニット２０が振動し、ユーザの左から物体５が近づいてくる場合には左腕に配置した報知ユニット２０が振動する。ユーザ１は、身体のどこで振動を感じたかを認識すると、当該感じた方向に物体５が接近状況にあることを知る。よって、例えばユーザ１の見えない場所（背中等）の方向から物体５が近づいてくるかがわかり、危険回避のための各種の動作を採ることができる。
　さらに、本実施形態では、物体５までの距離が近いほど、振動も強くなる。例えば、図１（ｃ）に示すように、図中上側の物体５を検知した報知ユニット２０は、物理刺激部２３から物体までの距離に応じた振動Ｖ１をユーザに与え、図中下側の物体５を検知した報知ユニット２０は、物理刺激部２３から物体までの距離に応じた振動Ｖ２をユーザに与える。振動Ｖ１の強さは、振動Ｖ２よりも強い。また、例えば図中下側の物体５が近づいてくると、振動Ｖ２の強さは徐々に増す。ユーザ１は、振動の強さの変化から、物体５が近づいてくるのか、離れていっているのか、横切っているのかなどを知ることもできる。よって、スーツ１１を着用したユーザ１は、周りの全方向にある様々な物体の存在並びにその物体までの距離を、ユーザ１の皮膚における触覚を通して全方向同時に瞬時に認識できる。よって、本実施形態の危険は、それを着用したユーザ１に近づいてくる物体に衝突する危険を回避することができ、当該スーツは、空間を感じるスーツとなる。
　さらにまた、報知ユニット２０を取り付けた帽子等の装着具１２をかぶることで、上方から近づいてくる物体５を検出することができる。
　なお、本実施形態では、報知ユニット２０は、ユーザ１の前面側と背面側の両方に設けたが、少なくとも背面側に設けると良い。背面側は、前を向いている基本姿勢のユーザ１の死角で、ユーザ１が直接視覚により確認できない領域である。そこで、係る方向からの危険を検知し、ユーザ１に知らせることができるため良い。
　検知対象の物体５は、移動物体に限ることはなく移動しない物体も含む。例えば、ユーザが前を向いた状態で後ずさりする状況など、移動方向を見ていない状況で当該移動方向に物体が置かれている場合、その物体に衝突するのを回避できる。
　上述した実施形態では、物体までの距離に応じて振動の強さを連続的に変化させるようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、段階的に変化させるようにしてもよい。例えば、物体までの距離を複数の区間に分け、区間毎に振動の大きさを決めても良い。また、報知ユニット２０は、接近しているか離反しているかを判断する機能を備え、接近状態と離反状態により振動の状態を異ならせると良い。例えば、接近状態の方が目立つような振動とすると良い。目立つような振動は、緊急性が高いことが認識しやすいようにすることである。例えば、接近状態にあるときには振動モータを連続回転させ、離反状態にあるときには振動モータを断続的に回転させる。また、離反状態にあるときには危険性がないか、危険性が低いので、振動しないようにしてもよい。
　上述した実施形態では、測定部２１に超音波センサを用い、人に対して被害を及ぼすおそれのある状態（例えば衝突）を検知する物理量として、物体までの距離を求めるようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば温度としても良い。
　見た目ではわかない物体の温度を検知し、例えば物体の温度が暑いことを知らせ、当該物体に触らないようにするのに利用する。測定部２１には、放射温度計等の非接触方式の温度センサ等を用いる。そして、物理刺激部２３は、例えば温度が高いほど強い振動を出力するように構成する。例えば、物体の温度がとても熱いか、やや暑いか、普通か、冷たいかなどがわかると、触ることを回避したり、触るにしても事前に心構えができたりするので良い。
　また、温度は、例えば　火事場等において炎がどちらの方向からあるかを検知するのに良い。例えば、特に見えない後方で急に炎が上がった場合でも、その状態をすぐに気がつけるのでよい。或いは、ストーブ等の発熱体が固定設置されている場合において、ユーザは室内で捜し物等をしていて、後ずさりしていき不用意に発熱体に近づいていった場合にそれを知らせることで接触を未然に防止できる。
　また、上述した実施形態では、物理刺激部２３は、振動を利用してユーザに伝えるようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、電気的な刺激や、温度（暑さ等）等各種のものを利用できる。ただし、実施形態のように振動を用いると、ユーザは反射的によけて危険回避を行うのに適するのでよい。また、振動は、直接皮膚に接していなくても伝わるので、係る点に鑑みても好ましい。
　また、上述した実施形態では、電源ユニットを用いて複数の報知ユニット２０に対して電源供給を行うようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば個々の報知ユニット２０にバッテリを実装し、単独で動作するようにしても良い。
　また、上述した実施形態では、報知ユニット２０を測定部２１のケース２１ａと、処理部２２を実装するケース２５を分離し、スーツ１１を挟み込むようにして連結することで、報知ユニット２０のスーツ１１への取り付けるようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、各種の方法で取り付けることができる。
　例えば、図４に示すように、スーツ１１の取り付け位置に円形の貫通孔１１ｃを設ける。スーツ１１の裏側から測定部２１のケース２１ａを貫通孔１１ｃ内に挿入し、ケース２１ａをスーツ１１の外部に露出させる。処理部２２等が実装されるケース２５の連結側の表面２５ａの辺の長さは、ケース２１ａの底面２１ｄの直径よりも長いため、表面２５ａの露出する部分がスーツ１１の裏面に接触し、報知ユニット２０がスーツ１１の外側に離脱するのを抑制する。表面２５ａがスーツ１１の裏面に接触する状態で、スーツ１１の表面側からケース２５に対してねじ止めして固定する。このようにすると、報知ユニット２０をしっかりとスーツ１１に固定できるので良い。
　上述した各実施形態並びに変形例では、複数の報知ユニット２０を備え、各報知ユニット２０はそれぞれ独立して駆動している。この場合に、全ての報知ユニット２０を同じように動作させても良いが、本発明はこれに限ることはなく、報知ユニット毎に駆動の状態を異ならせても良い。例えば、ある報知ユニット２０は、連続動作して常時物体に関する物理量を測定し、別の報知ユニット２０は間欠的に動作するようにしてもよい。このようにすると、停止期間でのバッテリ消費を抑えることができるのでよい。また、全ての報知ユニット２０を間欠動作させても良い。また、間欠動作させる場合、停止期間は全ての報知ユニット２０で等しくしても良いし、異ならせても良い。
　また、個々の報知ユニット２０の駆動の状態を異ならせる場合、重要度の高い場所に取り付けた報知ユニットは、連続的に動作或いは間欠するとしても一時停止している時間を短くし、重要度の低い場所に取り付けたユニットについては一時停止している時間を長くするとよい。
　さらに、危険報知システムは、適宜位置にＯＮ／ＯＦＦスイッチを備える。このＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作に伴い、複数の報知ユニット２０が一斉に駆動／停止する。また個々の報知ユニット２０にそれぞれＯＮ／ＯＦＦスイッチを設け、個別に駆動／停止を制御できるようにすると良い。例えば混雑する街中を歩いていたり、電車・バスなどの公共の交通手段に乗っていたりして、報知するような事象（例えば、同乗する人の存在等）の発生が頻繁にある場合、スイッチをＯＦＦにすることで不要な物理刺激部２３による報知を抑止できる。
　上述した各実施形態並びに変形例は、適宜組み合わせて構成するとよい。また、組み合わせるに際し、一部の構成を採りだし、他の形態に組み合わせると良い。さらに、各実施形態並びに変形例に示す一部の構成を必須とした別の発明を構成しても良い。
　以上、本発明の様々な側面を実施形態並びに変形例を用いて説明してきたが、これらの実施形態や説明は、本発明の範囲を制限する目的でなされたものではなく、本発明の理解に資するために提供されたものであることを付言しておく。本発明の範囲は、明細書に明示的に説明された構成や製法に限定されるものではなく、本明細書に開示される本発明の様々な側面の組み合わせをも、その範囲に含むものである。本発明のうち、特許を受けようとする構成を、添付の特許請求の範囲に特定したが、現在の処は特許請求の範囲に特定されていない構成であっても、本明細書に開示される構成を、将来的に特許請求する可能性があることを、念のために申し述べる。
１　ユーザ
２　皮膚
５　物体
１０　危険報知システム
１１　スーツ
２０　報知ユニット
２１　測定部
２１ｅ　出力端子
２２　処理部
２３　物理刺激部

Claims (5)

  1. 　報知ユニットと、
    　報知ユニットを身体に装着するための装着具を備え、
    　前記報知ユニットは、人に対して被害を及ぼすおそれのある状態を表す物体に関する物理量を求める測定部と、その測定部で求めた前記物理量を処理して物理刺激部の動作を制御する処理部と、前記身体に対して刺激を与える前記物理刺激部とを備え、
    　前記報知ユニットを前記身体に装着した状態では、前記測定部は、前記身体の表面から法線方向にある前記物体に関する物理量を求めるように構成したことを特徴とする危険報知システム。
  2. 　前記報知ユニットを複数備え、前記測定部の検知方向を異なる方向に向かせるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の危険報知システム。
  3. 　前記物理量は、前記物体までの距離であり、
    　前記刺激は、振動であることを特徴とする請求項１または２に記載の危険報知システム。
  4. 　前記物体が接近状態か離反状態かにより、前記振動の状態を異ならせるようにし、
    　前記接近状態の方が目立つような振動にすることを特徴とする請求項３に記載の危険報知システム。
  5. 　前記装着具は、衣服であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の危険報知システム。
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