(57)【要約】【課題】ユーザーが装着するウェアラブル機器のバッテリーが消費されるのを抑制しつつ、ユーザーの異常を適正に判別することができるようにする。【解決手段】ユーザーの生体情報、環境情報及びユーザーの動作情報に関するデータを検出する各種センサ２と、前記各種センサ２の検出データを携帯情報端末３等からなる中継機に送信する送信機４と、前記ユーザーの生体情報に関する検出データ及び前記環境情報に関する検出データの少なくとも一方を、予め定められた一定間隔で前記送信機から前記中継機に送信するように制御する第一制御部４２１と、前記ユーザーの動作情報に関する検出データに基づいて前記ユーザーに異常が生じたか否かを逐次判別するとともに、該ユーザーに異常が生じたと判別された場合に、該判別情報を前記送信機４から前記中継機に送信するように制御する第二制御部４２２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの生体情報、環境情報及びユーザーの動作情報に関するデータを検出する各種センサと、
前記各種センサの検出データを中継機に送信する送信機と、
前記ユーザーの生体情報に関する検出データ及び前記環境情報に関する検出データの少なくとも一方を、予め定められた一定間隔で前記送信機から前記中継機に送信するように制御する第一制御部と、
前記ユーザーの動作情報に関する検出データに基づいて前記ユーザーに異常が生じたか否かを逐次判別するとともに、該ユーザーに異常が生じたと判別された場合に、該判別情報を前記送信機から前記中継機に送信するように制御する第二制御部とを備えているウェアラブル機器。
【請求項２】
前記動作情報センサは、加速度センサ及び角速度センサの少なくとも一方からなり、
前記第二制御部は、前記加速度センサ及び角速度センサの少なくとも一方の検出データに基づいて前記ユーザーの動作を逐次監視し、該ユーザーの動作が通常時とは異なっている場合に、前記ユーザーの転倒からなる異常が生じたか否かを判別するように構成されている請求項１記載のウェアラブル機器。
【請求項３】
前記第二制御部は、前記ユーザーに異常が生じたと判別された場合に、前記動作情報センサの検出データに基づいて前記ユーザーの危険度合を測定するとともに、該測定データを前記送信機から前記中継機に送信するように制御する請求項１又は２記載のウェアラブル機器。
【請求項４】
前記送信機は、ユーザーが携帯する携帯情報端末からなる前記中継機にデータを送信する機能のみを有する近距離用の片方向無線通信機により構成されている請求項１〜３の何れか１項に記載のウェアラブル機器。
【請求項５】
前記第一制御部及び前記第二制御部と、これらに電力を供給するバッテリーとは、ユーザーが装着するウェアラブル機器に設けられた収容部材内に一体に収容されている請求項１〜４の何れか１項に記載のウェアラブル機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーの生体情報、環境情報及び動作情報等を検出する各種センサの検出データに基づいてユーザーの状態を判別することが可能なウェアラブル機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種センサが搭載されたヘルメット等からなるウェアラブル装置（携帯装置）と、ネットワークを介して接続されるサーバーとを有し、前記ウェアラブル装置から送信された前記センサ情報を受信して記憶する記憶手段と、前記センサ情報を、正常時のセンサ情報と比較する等により、前記センサ情報の異常を判断する判断手段と、この判断手段により異常が発生したと判断された場合に、異常と判断された前記ウェアラブル装置に対して、報知情報を送信する送信手段とを具備した情報管理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２６４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、各種センサにより検出されたセンサ情報、つまり各種センサの検出データに基づいてウェアラブル装置を装着したユーザーに異常が生じたか否かをサーバーにおいて判断し、異常があると判断された場合にウェアラブル装置に対して警報を送信することが可能である。しかし、各種センサの検出データを、ウェアラブル装置の通信手段によりサーバーにリアルタイムで逐次送信するように構成されているので、この送信制御の実行に過大な電力が消費されることが避けられなかった。このため、ウェアラブル機器に設けられたバッテリーを頻繁に交換し、あるいはバッテリーの充電を行わなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ユーザーが装着するウェアラブル機器のバッテリーが消費されるのを抑制しつつ、ユーザーの状態を適正に管理することができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るウェアラブル機器は、ユーザーの生体情報、環境情報及びユーザーの動作情報に関するデータを検出する各種センサと、前記各種センサの検出データを中継機に送信する送信機と、前記ユーザーの生体情報に関する検出データ及び前記環境情報に関する検出データの少なくとも一方を、予め定められた一定間隔で前記送信機から前記中継機に送信するように制御する第一制御部と、前記ユーザーの動作情報に関する検出データに基づいて前記ユーザーに異常が生じたか否かを逐次判別するとともに、該ユーザーに異常が生じたと判別された場合に、該判別情報を前記送信機から前記中継機に送信するように制御する第二制御部とを備えている。
【０００７】
この構成によれば、それほど急激に変化することがない生体情報や、環境情報の検出データは、予め設定された一定間隔で送信機を介して携帯情報端末に送信されるため、この送信データ量が膨大になるのを防止することができる。また、瞬間的に発生するユーザーの異常は、動作情報センサの検出データに基づいて第二制御部により逐次監視されるとともに、ユーザーの異常が生じたと判別された時点で、この判別情報が送信機から中継機に送信されるため、この送信データ量が膨大になるのを防止することができる。したがって、前記データの送信制御に使用されるバッテリーの電力消費を抑制しつつ、ユーザーの状態を適切に管理することができる。
【０００８】
本発明に係るウェアラブル機器において、前記動作情報センサは、加速度センサ及び角速度センサの少なくとも一方からなり、前記第二制御部は、前記加速度センサ及び角速度センサの少なくとも一方の検出データに基づいて前記ユーザーの動作を逐次監視し、該ユーザーの動作が通常時とは異なっている場合に、前記ユーザーの転倒からなる異常が生じたか否かを判別するように構成されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、前記バッテリーの電力消費を抑制しつつ、加速度センサ及び角速度センサの少なくとも一方からなる動作情報センサの検出データに基づいて、ユーザーが転倒するという事故が発生したか否かを正確に判別することができる。
【００１０】
また、前記第二制御部は、前記ユーザーに異常が生じたと判別された場合に、前記動作情報センサの検出データに基づいて前記ユーザーの危険度合を測定するとともに、該測定データを前記送信機から前記中継機に送信するものであることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、ユーザーが転倒する等の異常が発生した場合に、ユーザーの危険度合に応じた対応策等を取るように促すことにより、危険度が高いユーザーを早急に救出することが可能となる。
【００１２】
前記送信機は、ユーザーが携帯する携帯情報端末からなる前記中継機にデータを送信する機能のみを有する近距離用の片方向無線通信機により構成されていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、前記送信機の構造を簡略化することができ、前記バッテリーの電力消費を、より効果的に抑制することができるとともに、前記送信機を小型化してその重量を低減することにより、ヘルメット等からなるウェアラブル機器を装着するユーザーの負担を軽減できるという利点がある。
【００１４】
前記送信機、前記第一制御部及び前記第二制御部と、前記第一制御部及び前記第二制御部と、これらに電力を供給するバッテリーとは、ユーザーが装着するウェアラブル機器に設けられた収容部材内に一体に収容されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、ユーザーが装着するヘルメット等のウェアラブル機器を洗浄する際等に、このウェアラブル機器から前記収容部材を取り外すことにより、前記送信機、第一制御部、第二制御部及びバッテリーに水濡れ故障が発生するのを防止できるとともに、収容部材をウェアラブル機器から取り外した状態で、バッテリーの交換等を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るウェアラブル機器によれば、ユーザーが装着するウェアラブル機器のバッテリーが消費されるのを抑制しつつ、ユーザーの異常を適正に判別してユーザーの状態を適切に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るウェアラブル機器を有するユーザー管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ユーザーが装着するウェアラブル機器の具体例を示す部分断面図である。
【図３】各種センサ及び携帯情報端末等の具体的構成を示すブロック図である。
【図４】表示画面に表示される管理データの一例を示す管理データ図である。
【図５】通常時に携帯情報端末の表示画面に表示される画像の一例を示す画像図である。
【図６】異常発生時に携帯情報端末の表示画面に表示される画像の一例を示す画像図である。
【図７】異常発生時に携帯情報端末の表示画面に表示される画像の他の例を示す画像図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係るウェアラブル機器を有するユーザー管理システム１の構成を示すブロック図、図２は、ユーザーが装着するウェアラブル機器の具体例を示す部分断面図、図３は、各種センサ２及び携帯情報端末３等の具体的構成を示すブロック図、図４は、表示画面に表示される管理データの一例を示す管理データ図、図５は、通常時に携帯情報端末３の表示画面に表示される画像の一例を示す画像図、図６は、異常発生時に携帯情報端末３の表示画面に表示される画像の一例を示す画像図、図７は、異常発生時に携帯情報端末３の表示画面に表示される画像の他の例を示す画像図である。
【００２０】
上述のユーザー管理システム１は、図１に示すように、ユーザーＵの生体情報、環境情報及び動作情報に関するデータを検出する各種センサ２と、各種センサ２の検出データをユーザーＵが有する携帯情報端末３に送信する送信機４と、インターネット又はイントラネット等からなる通信回線５０を介して前記携帯情報端末３に接続されるＷｅｂサーバー等からなる管理サーバー５と、この管理サーバー５に通信回線５０をして接続されるクライアント端末７とを有している。
【００２１】
各種センサ２は、図２及び図３に示すように、工場や工事現場あるいは山林等で作業する作業者等のユーザーＵが頭部に装着するヘルメット６からなるウェアラブル機器のヘッドバンド６１等に設けられてユーザーＵの額等に接触する電極を有する皮膚表面温度センサ、血流センサ及び脳波センサ等からなる生体情報センサ２１と、ヘルメット６の頭頂部に位置する内部空間等に設けられた温度センサ及び湿度センサ等からなる環境情報センサ２２と、前記ヘルメット６の内部空間において環境情報センサ２２の上方等に配設された加速度センサ及び角速度センサ等からなる動作情報センサ２３とを有している。
【００２２】
送信機４は、ユーザーＵが携帯する携帯情報端末３にデータを送信する機能のみを有する近距離用の片方向無線通信機からなり、ヘルメット６の後部又はヘッドバンド６１等に着脱可能に取り付けられた収容部材４０内に収容されている。前記近距離用の片方向無線送信機としては、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）の規格により規定された無線ＰＡＮ、又はＷｉＭＡＸ（登録商標）の規格により規定された無線ＭＡＮ等が用いられる。
【００２３】
前記収容部材４０内には、前記各種センサ２の検出データに対応したユーザーＵの状態を送信機４から携帯情報端末３に送信するように制御する制御部４２と、この制御部４２及び前記送信機４等に電力を供給するバッテリー４１とが収容されている。このバッテリー４１としては、例えば使い捨てのリチウム乾電池やアルカリ乾電池又は充電式のリチウム電池等からなる各種のバッテリーを採用可能である。特に、ヘルメット６に配設されるバッテリー４１としては、小型のボタン型電池やコイン型電池等が省スペースかつ軽量であるため好適に用いられる。
【００２４】
前記制御部４２は、ユーザーＵの生体情報に関する検出データ及び環境情報に関する検出データの少なくとも一方を、予め定められた一定間隔で送信機４から携帯情報端末３に送信する制御を実行する第一制御部４２１と、ユーザーＵの動作情報に関する検出データに基づいてユーザーＵに異常が生じているか否かを判別するとともに、ユーザーＵに異常が生じていると判別された場合に、この判別情報を送信機４から携帯情報端末３に送信する制御を実行する第二制御部４２２とを有している。
【００２５】
第一制御部４２１は、ユーザーＵの生体情報を検出する生体情報センサ２１の検出データと、環境情報を検出する環境情報センサ２２の検出データとの両方又はその一方を、予め定められた一定間隔、例えば予め設定された一定の時間間隔で、あるいは予め設定された一定の時刻毎に送信機４から携帯情報端末３に送信するように構成されている。
【００２６】
具体的には、生体情報センサ２１により検出されたユーザーＵの脳波、心拍、脈拍数、皮膚表面温度、血流、心電図、筋電、発汗等による生体インピーダンスの変化等からなる生体情報の検出データや、環境情報センサ２２により検出された外気温度及び外部湿度等からなる環境情報の検出データが、例えば１０秒毎、１分毎又は５分毎に第一制御部４２１から送信機４を介して携帯情報端末３に送信されるようになっている。特に、皮膚表面温度や体温からなる生体情報の検出データ、外気温度及び外部湿度等からなる環境情報の検出データについては、熱中症危険度を監視するという観点から、継続して定期的に携帯情報端末３に送信されるのが望ましい。
【００２７】
第二制御部４２２は、ユーザーＵの動作情報を検出する動作情報センサ２３の検出データに基づき、ユーザーＵの動作を逐次監視し、ユーザーＵの動作が通常時とは異なっていると判別された場合に、該判別情報を送信機４から携帯情報端末３に送信するように構成されている。
【００２８】
具体的には、動作情報センサ２３を構成する加速度センサ及び角速度センサにより、例えば１０ミリ秒に設定されたサンプリングタイム内におけるユーザーＵの動作に応じて発生する加速度及び角速度の少なくとも一方を、１０回程度測定し、その平均値が予め設定された閾値を超えているか否かを第二制御部４２２において判別する。そして、第二制御部４２２は、加速度及び角速度の検出データが前記閾値を超えた異常に大きな値である場合に、ユーザーＵが転倒したり、高所から落下したりする等の事故が発生したと判別し、この時点で異常判別信号を送信機４から携帯情報端末３に出力する制御を実行する。
【００２９】
第二制御部４２２は、ユーザーＵに異常が生じたと判別した場合に、動作情報センサ２３により検出された動作情報に関するデータに基づいて、後述のようにユーザーＵの危険度合を測定する機能を有している。この測定データは、送信機４から携帯情報端末３に送信されるとともに、携帯情報端末３から通信回線５０を介して管理サーバー５に逐次送信されるように構成されている。
【００３０】
携帯情報端末３は、各ユーザーＵがそれぞれ携帯するスマートフォン、タブレット、携帯用無線機又は携帯型パソコン等からなり、前記各種センサ２の検出データ等を、管理サーバー５に送信する中継機として役割を果たすものである。携帯情報端末３には、前記送信機４の送信データを受信する通信機３１と、タッチパネル等からなる入力部３２と、液晶表示パネル等からなる表示画面３３とが設けられている。
【００３１】
携帯情報端末３の通信機３１は、通信回線５０を介して管理サーバー５との間でデータのやり取りを行う双方向通信機能を有している。また、携帯情報端末３の表示画面３３には、後述するように管理サーバー５の見守り制御部５１又は前記第二制御部４２２においてユーザーＵに異常が生じたと判別された場合に、該ユーザーＵの異常を示すアイコンが表示されるようになっている。
【００３２】
管理サーバー５には、図１に示すように、携帯情報端末３から送信された各種センサ２の検出データ等に基づいてユーザーＵの管理データを取得する見守り制御部５１と、見守り制御部５１が取得した管理データをＷｅｂ画面等からなる表示画面又はクライアント端末７の表示画面７１等に表示させるように制御する表示制御部５２と、見守り制御部５１の取得データをクライアント端末７等に提供するデータ提供部５３とが設けられている。
【００３３】
見守り制御部５１は、複数のユーザーＵが有する携帯情報端末３から送信された前記各種センサ２の検出データ等に基づいて、各ユーザーＵの管理データをそれぞれ取得するように構成されている。例えば、携帯情報端末３を介して送信された各種センサ２の検出データ等に基づき、ユーザーＵの熱中症危険度判別情報、ＷＢＧＴ（暑さ指数）に基づく熱中症危険度予防情報、ユーザーＵが転倒する等の事故判別情報、ユーザーＵの皮膚表面温度情報、もしくは帽体外気温情報、帽体外湿度情報、帽体内気温情報、帽体内湿度情報、帽体着脱情報、又はユーザーＵの血流情報、脳波情報、生体情報、ユーザーＵの現在位置を示す位置情報、気圧情報、高度情報、方角情報等からなる管理データの少なくとも一つが、見守り制御部５１においてユーザーＵ毎に取得されるとともに、図略のメモリに記憶されるようになっている。
【００３４】
なお、前記ＷＢＧＴ（暑さ指数）とは、人体が受ける熱ストレスの大きさを、気温・湿度・風速・輻射熱を考慮して指標化したものであり、この値が大きい場合には、作業やスポーツを休止することが望ましいとされている。
【００３５】
表示制御部５２は、図４に示すように、見守り制御部５１から出力された各ユーザーＵ１〜ＵｎのＩＤデータと、各ユーザーＵ１〜Ｕｎの管理データとを、クライアント端末７の表示画面７１のＩＤ表示部７１１及び管理データ表示部７１２等に、一覧リストで表示させる機能を有している。そして、携帯情報端末３の送信データに基づき、特定のユーザーＵ３が危険な状態にあると見守り制御部５１において判別された場合には、該ユーザーＵ３の管理データとして、感嘆符等からなるアイコンが、リアルタイムで表示画面７１の管理データ表示部７１２等に表示されるようになっている。
【００３６】
また、見守り制御部５１において取得された上述の熱中症危険度判別情報、ＷＢＧＴ（暑さ指数）に基づく熱中症危険度予防情報、ユーザーの事故判別情報、皮膚表面温度情報、又は帽体外気温情報、帽体外湿度情報、帽体内気温情報、帽体内湿度情報、帽体着脱情報、ユーザーの血流情報、脳波情報、生体情報、位置情報、気圧情報、高度情報、方角情報等からなる管理データの少なくとも一つを、表示画面７１等に表示させるように構成してもよい。
【００３７】
見守り制御部５１により取得されたユーザーＵの管理データを、数値化、あるいは色彩グラデーション化して表示画面７１等に表示し、又はピクトグラム等のアイコンもしくは経時グラフを表示画面７１等に表示する制御を、表示制御部５２により実行するようにしてもよい。特に、感嘆符と三角標識を組み合わせた警告マークからなるアイコンを表示画面７１等に表示させるように構成した場合には、特定のユーザーＵが危険である点を直感的に把握することが可能となる。さらに、表示画面７１等に表示されたアイコンの色彩を、緑から黄色、赤へと危険度に応じて変化させることにより、危険性の度合いを表現することも可能である。
【００３８】
なお、見守り制御部５１により取得された管理データと、メモリに記憶された過去のデータとの両方を表示画面７１等に表示し、両者を比較することによりユーザーＵの危険度を適正に判別し得るように構成してもよい。
【００３９】
また、複数の管理データを組み合わせて、ユーザーＵの危険度を算定し、その危険度に対応したアイコンを表示画面７１等に表示させるようにしてもよい。例えば、帽体外気温表示及び帽体外湿度表示に基づいて算出されたＷＢＧＴ（暑さ指数）と、生体情報センサ２１により検出されたユーザーＵの脈拍数等とに基づいてユーザーの危険度合を算出し、この危険度合に対応した警告アイコンを表示画面７１等に表示するようにしてもよい。これにより、表示画面７１等に表示される画像情報が簡略化され、この画像情報に基づいて必要な情報を直感的に把握することが可能となる。
【００４０】
データ提供部５３は、予め登録されたクライアント、例えばユーザーＵの所属会社が所有するパソコン等からなるクライアント端末７が、通信回線５０を介して管理サーバー５に接続された場合に、見守り制御部５１において取得された管理データをクライアント端末７に提供するものである。
【００４１】
また、データ提供部５３は、特定のユーザーＵに異常が生じたと判別された場合、つまりヘルメット６等のウェアラブル機器に設けられた第二制御部４２２によりユーザーＵが転倒もしくは落下する等の事故が発生したと判別され場合、又は生体情報センサ２１及び環境情報センサ２２の検出データに基づいてユーザーＵが熱中症になっている可能性があると見守り制御部５１により判別された場合等に、前記ユーザーＵが有する携帯情報端末３にユーザーＵの異常を報知する異常報知信号を出力する機能を有している。
【００４２】
そして、携帯情報端末３の表示画面３３には、前記危険報知信号に応じてユーザーＵに異常が生じたことを示すアイコン、又は見守り制御部５１等において取得された危険度合を示す測定データの一部又は全部が表示されるようになっている。すなわち、前記危険報知信号に応じて携帯情報端末３の制御部が駆動され、この制御部によりユーザーＵが危険状態にあることを示すアイコンを表示画面３３に表示させる制御が実行される。
【００４３】
例えば、通常時には、図５に示すように、外気温度及び外部湿度等からなる種々の管理情報が携帯情報端末３の表示画面３３に、小さく表示されるように構成されている。そして、ユーザーＵに異常が生じたと判別された場合には、携帯情報端末３の表示画面３３が切り替えられ、図６に示すように、「厳重警戒」という文字、又は図７に示すように感嘆符と三角標識を組み合わせた警告マーク等からなるアイコンが表示画面３３に表示されることにより、ユーザーＵに異常が生じたことが、本人及び周囲の人に報知されるようになっている。
【００４４】
また、携帯情報端末３の表示画面３３に表示されるアイコンの色彩を、ユーザーＵの危険度合に応じて緑から黄色、赤へと変化させるように構成すれば、ユーザーＵの危険度合いを効果的に報知することが可能となる。
【００４５】
管理サーバー５に設けられたデータ提供部５３は、前記第二制御部４２２もしくは見守り制御部５１においてユーザーＵに異常が生じたと判別された場合に、該ユーザーＵ以外の関係者、例えば現場監督、ユーザーＵの近くにいる他の作業者、ユーザーＵの家族、担当医師等が有する携帯情報端末３に前記ユーザーＵの異常を報知する機能を有している。
【００４６】
さらに、ユーザーＵの家族又は知人等からなる関係者が、通信回線５０を介して管理サーバー５に接続し、ユーザーＩＤ及びパスワードを入力した場合に、データ提供部５３がユーザーＵの管理データの全部又は一部を前記関係者に提供するようにしてもよい。この場合、前記ユーザーＩＤ及びパスワードに応じて該当するユーザーＵを判別し、該ユーザーＵの管理データだけを前記関係者に提供し、他のユーザーＵの管理データが提供されないように制限することが好ましい。
【００４７】
このように本発明に係るウェアラブル機器は、ユーザーＵの生体情報、環境情報及びユーザーの動作情報に関するデータを検出する各種センサ２と、この各種センサ２の検出データを携帯情報端末３からなる中継機に送信する送信機４と、ユーザーＵの生体情報に関する検出データ及び環境情報に関する検出データの少なくとも一方を、予め定められた一定間隔で送信機４から前記中継機に送信するように制御する第一制御部４２１と、ユーザーＵの動作情報に関する検出データに基づいてユーザーＵに異常が生じたか否かを判別するとともに、該ユーザーＵに異常が生じたと判別された場合に、該判別情報を送信機４から前記中継機に送信するように制御する第二制御部４２２とを備えているため、ユーザーＵが装着するヘルメット６等からなるウェアラブル機器に設けられたバッテリー４１の電力消費を抑制しつつ、ユーザーの異常を適正に判別することができる。
【００４８】
すなわち、生体情報センサ２１により検出されるユーザーＵの脳波、心拍、脈拍数、皮膚表面温度、血流、心電図、筋電、発汗等による生体インピーダンスの変化等からなる生体情報の検出データや、環境情報センサ２２により検出される外気温度及び外部湿度等からなる環境情報の検出データは、それほど急激に変化することはなく、これらを頻繁に計測する必要はない。
【００４９】
このため、前記生体情報及び環境情報の検出データを、予め設定された一定の時間間隔で、あるいは予め設定された一定の時刻毎に第一制御部４２１から送信機４を介して携帯情報端末３に送信し、この携帯情報端末３から通信回線５０を介して管理サーバー５に送信することにより、送信機４から携帯情報端末３に送信されるデータ量が膨大になるのを防止することができる。この結果、前記送信機４等に電力を供給するバッテリー４１の電力消費を抑制しつつ、生体情報センサ２１及び環境情報センサ２２の検出データに基づいて、ユーザーＵに熱中症等の異常が生じたか否かを適正に判別することができる。
【００５０】
一方、第二制御部４２２において検出されるユーザーＵの異常、例えばユーザーＵが転倒したり、高所から落下したりする等の事故は、瞬間的に発生するものであるため、これを正確に判別するためには、動作情報センサ２３により、例えば１０ミリ秒に設定されたサンプリングタイム内におけるユーザーＵの動作を、１０回程度測定する等により、ユーザーＵの動作を逐次監視する必要がある。したがって、動作情報センサ２３の検出データを全て送信機４から携帯情報端末３に送信するようにした場合には、バッテリー４１の電力消費量が過大となり、頻繁にバッテリー４１を交換し、あるいはバッテリー４１の充電を行わなければならない。
【００５１】
上述の実施形態では、加速度センサ及び角速度センサの少なくとも一方からなる動作情報センサ２３の検出データに基づき、ユーザーＵの動作を逐次監視し、該ユーザーＵの動作が通常時とは異なっている場合に、ユーザーＵの転倒事故又は落下事故が発生したと前記第二制御部４２２において判別するように構成している。この結果、送信機４から携帯情報端末３に送信されるデータ量が膨大になるのを防止して、前記バッテリー４１の電力消費を抑制しつつ、ユーザーＵに転倒事故又は落下事故が発生したか否かを正確に判別することができる。
【００５２】
例えば、パナソニック社製のＣＲ２０３２（商品名）からなる３Ｖのコイン型リチウム電池からなるバッテリー４１を使用して、その稼動可能時間を測定する実験を行ったところ、以下のようなデータが得られた。
【００５３】
すなわち、皮膚表面温度、帽体外気温情報及び帽体外湿度情報からなる生体情報及び環境情報の検出データを、第一制御部４２１から送信機４を介して携帯情報端末３に対し、０．１秒毎に１回送信するとともに、１０ミリ秒に設定されたサンプリングタイム内に１０回測定した加速度及び角速度からな動作情報の検出データを平均化したデータを、第二制御部４２２から送信機４を介して携帯情報端末３に対し、０．１秒毎に１回送信するようにした比較例では、前記コイン型リチウム電池からなるバッテリー４１の稼動可能時間が１３時間程度であるという実験データが得られた。
【００５４】
これに対し、同じコイン型リチウム電池を使用して、皮膚表面温度、帽体外気温情報及び帽体外湿度情報からなる生体情報及び環境情報の検出データを、第一制御部４２１から送信機４を介して携帯情報端末３に対し、１分毎に１回送信するとともに、加速度及び角速度からなる動作情報の検出データに基づいて、第二制御部４２２により、ユーザーＵの動作を１０ミリ秒毎にサンプリングして異常を判別して異常が判別された場合にのみ、第二制御部４２２から送信機４を介して携帯情報端末３に対し、データを送信するようにした本発明例では、コイン型リチウム電池の稼動可能時間が４５時間程度であった。これにより、本発明例では、比較例に比べてバッテリー４１の電力消費を大幅に低減できることが確認された。
【００５５】
また、上述の実施形態では、第二制御部４２２において、ユーザーＵに異常が生じたと判別された場合に、動作情報センサ２３により検出された動作情報に関するデータに基づき、ユーザーＵの危険度合を測定するとともに、この測定データを送信機４から携帯情報端末３に送信する制御を実行するように構成している。これにより、ユーザーＵに転倒事故等が発生した後に検出されたユーザーＵの危険度合に応じ、適切な対応策を講じるように促すことが可能となる。
【００５６】
例えば、動作情報センサ２３の検出データに応じてユーザーＵの転倒事故が発生したと判別された後に、ユーザーＵが全く動いていないことが確認された場合、又はユーザーＵの落下事故が発生したと判別された後に、ユーザーＵがさらに落下していることが確認された場合には、ユーザーＵの危険度が高いと考えられる。このため、該ユーザーＵの危険度に応じて、緊急に対応策を取るように促す等により、ユーザーＵを早急に救出することが可能となる。
【００５７】
また、上述のようにユーザーＵが携帯する携帯情報端末３からなる中継機にデータを送信する機能のみを有する近距離用の片方向無線通信機からなる送信機４を、ユーザーＵが装着するヘルメット６からなるウェアラブル機器に設けた構成とした場合には、前記送信機４の構造を簡略化することができるため、前記バッテリー４１の電力消費を、より効果的に抑制することができる。しかも、送信機４を小型化してその重量を低減することにより、ヘルメット６を装着するユーザーＵの負担を軽減できるという利点がある。
【００５８】
さらに、上述の実施形態では、前記送信機４、第一制御部４２１及び第二制御部４２２と、これらに電力を供給するバッテリー４１とを、ユーザーＵが装着するヘルメット６に設けられた収容部材４０内に一体に収容したため、ヘルメット６を洗浄する際等に、収容部材４０をヘルメット６から取り外すことにより、送信機４、第一制御部４２１、第二制御部４２２及びバッテリー４１が水濡れすることに起因した故障の発生を防止することができる。また、収容部材４０をヘルメット６から取り外した状態で、前記バッテリー４１を容易に交換できる等の利点もある。
【００５９】
なお、本発明に係るウェアラブル機器は、工場や工事現場あるいは山林等で作業する作業者等が着用するヘルメット６に限られず、病院等に入院した患者、又は野外でスポーツを楽しむアスリート等からなるユーザーＵが身に着ける帽子、ヘッドバンド、カチューシャもしくはイアリング等のアクセサリー、アームバンド、腰ベルト、ベルト用固定金具、ネックストラップ、又は時計等についても適用可能である。
【００６０】
また、上述の実施形態では、送信機４を介して各種センサ２の検出データが送信される中継機として、ユーザーＵが携帯するスマートフォン又はタブレット等の携帯情報端末３を用いた例について説明したが、これに限られず、作業現場等の所定の位置に設けられた無線通信機を前記中継機として用いることもできる。
【００６１】
上述の実施形態では、送信機４を介して携帯情報端末３に送信された各種データを、携帯情報端末３に通信回線５０を介して接続される管理サーバー５に送信するように構成するとともに、この管理サーバー５に、携帯情報端末３から送信されたデータに基づいてユーザーＵの管理データを取得する見守り制御部５１と、この見守り制御部５１により取得されたユーザーＵの管理データを表示画面に表示させるように制御する表示制御部５２と、予め登録されたクライアント端末７が通信回線５０を介して管理サーバー５に接続された場合に、前記ユーザーＵの管理データをクライアント端末７に提供するデータ提供部５３を設けた構成としたため、この管理サーバー５において、各種センサ２の検出データに基づいてユーザーの状態を適正に管理し、必要に応じて適切な対応させることができる。
【００６２】
例えば、各種センサ２の検出データに応じてユーザーＵが熱中症になっている可能性があると、見守り制御部５１において判別された場合には、該判別データ等を有するユーザーＵの管理データがクライアント端末７に送信し、このクライアント端末７の表示画面７１に前記ユーザーＵの管理データを表示されることにより、この管理データを見たクライアントの作業管理者は、現場監督に電話して対応策を講じるように指示したり、救急病院に電話して救急車の派遣を要請したりすることができる。
【００６３】
また、上述の実施形態では、複数のユーザーＵが有する携帯情報端末３から送信されたデータに基づいて各ユーザーＵの管理データを見守り制御部５１において取得し、各ユーザーＵの管理データを表示画面上に一覧リストで表示させる制御（図４参照）を表示制御部５２より実行するように構成したため、多数のユーザーＵが作業現場で作業している場合等に、各ユーザーＵが所属する会社の作業管理者等が表示画面７１上の管理データを閲覧することにより、各ユーザーＵの状態をそれぞれ適正に管理し、特定のユーザーＵに異常が生じた場合に、迅速かつ適切な対応を取ることができる。
【００６４】
特に、図４に示すように、各種センサ２の検出データに応じてユーザーＵ３に異常が生じたと判別された場合に、該ユーザーＵ３が危険な状態にあることを示すアイコンを表示画面７１の管理データ表示部７１２等に表示させる制御を表示制御部５２において実行するように構成した場合には、管理されるユーザーＵが多数であっても、特定のユーザーＵ３に異常が生じたことを一目で確認することができるため、迅速かつ適切に対応できるという利点がある。
【００６５】
また、見守り制御部５１により取得された熱中症危険度判別情報、ＷＢＧＴ（暑さ指数）に基づく熱中症危険度予防情報、ユーザーの事故判別情報、皮膚表面温度情報、又は帽体外気温情報、帽体外湿度情報、帽体内気温情報、帽体内湿度情報、帽体着脱情報、ユーザーの血流情報、脳波情報、生体情報、位置情報、気圧情報、高度情報、方角情報等からなる管理データの少なくとも一つを表示画面７１等に表示させる制御を表示制御部５２において実行するように構成した場合には、ユーザーＵが現在どのような状態にあるかを詳細に判別することが可能である。
【００６６】
なお、ユーザーＵの管理データとして、例えばユーザーＵの氏名、顔写真、性別、年齢、体重、身長、通常の血圧、血液型、所属会社、所属部署、社員番号、現在の業務内容、スケジュール、作業場所、緊急連絡先、緊急時に搬送される病院名、病歴、通院歴、ドナー登録の有無、労災履歴、家族情報等を表示画面７１に表示させることも可能である。
【００６７】
特に、現在の業務内容や作業場所や、緊急連絡先、搬送される病院名、家族の氏名等を表示画面７１等に表示するように構成した場合には、ユーザーＵが危険状態となった時における対応策を迅速かつ適切に講じることができる。また、ユーザーＵの労災履歴、通院歴、病歴、投薬履歴、及び血液型を表示するように構成すれば、ユーザーＵが病院等に搬送された場合に、輸血をスムーズに行うことが可能である等の利点がある。
【００６８】
また、見守り制御部５１によりユーザーＵが危険な状態にあると判別された場合に、該ユーザーＵが有する携帯情報端末３に危険報知信号を出力する機能をデータ提供部５３が備えた構成とした場合には、前記危険報知信号に応じてユーザーＵに異常が生じたことを示すアイコン、又はユーザーＵの危険度合を示す測定データの一部又は全部を携帯情報端末３の表示画面３３に表示させることにより、ユーザーＵが危険な状態にあることを本人に対して適正に認識させることができる。
【００６９】
特に、ユーザーＵに異常が生じたと判別された場合に、図６及び図７に示すように、これを警告する文字、又はマーク等からアイコンを携帯情報端末３の表示画面３３に大きく表示させるようにすれば、ユーザーＵに異常が生じていることを本人以外の関係者、例えば周囲の作業者等に対して効果的に報知することができる。また、携帯情報端末３の表示画面３３に表示されるアイコンの色彩等を、ユーザーＵの危険度合に応じて変化させるように構成すれば、危険性の度合いを、ユーザーＵ及び周囲の作業者等に適正に認識させることができる。
【００７０】
なお、前記異常報知信号に応じ、携帯情報端末３に設けられたバイブレータもしくは音声出力装置を作動させ、携帯情報端末３を振動させたり、警告音を発生させたりすることにより、携帯情報端末３が有する機能を有効に活用して、ユーザーＵに異常が生じたことを報知するように構成してもよい。
【００７１】
携帯情報端末３のアプリケーションにログイン画面を設け、該携帯情報端末３を所持するユーザーＵが通信回線５０を介して管理サーバー５にアクセスし得るようにしてもよい。また、ヘルメット６等に設けられた送信機４が有する個別の固体識別番号を、携帯情報端末３の記憶装置に入力して記憶させるようにすれば、特定の携帯情報端末３によるアクセスのみを許容するように制限することで混線を防止することができる。しかも、前記携帯情報端末３を使用して再接続する際に、ユーザーＩＤ等を再度入力する操作を不要として、管理サーバー５に対する接続操作を簡略化できるという利点がある。
【００７２】
また、携帯情報端末３が有するＳＤカード等からなる記憶媒体に、前記各種センサ２及び制御部４２等から送信された送信データを蓄積するようにしてもよい。この構成によれば、通信回線５０を使用した携帯情報端末３と管理サーバー５との接続が、通信不良等によって遮断されたとしても、前記記憶媒体の蓄積データを利用することにより、管理サーバー５の記憶装置におけるデータの欠落を防止できる等の利点がある。
【００７３】
上述の実施形態では、見守り制御部５１により特定のユーザーＵに異常が生じたと判別された場合に、該判別情報をデータ提供部５３から前記ユーザーの関係者、例えば現場監督、ユーザーＵの近くにいる他の作業者、ユーザーＵの家族、救急病院の医師等が有する携帯情報端末３に出力するように構成している。このため、特定のユーザーＵに異常が生じたことが検知又は予測された場合に、これを関係者に報知することにより、適切に対応するように促すことができる。
【００７４】
また、管理サーバー５から提供される画像情報にログイン画面を設け、特定の管理者のみにユーザーＩＤとパスワードを与えることにより、閲覧権限を有する者を制限するようにすれば、複数の利用者間におけるデータの干渉を防止できるとともに、ユーザー管理システム１のセキュリティを効果的に向上させることができる。
【００７５】
さらに、管理サーバー５の記憶装置に蓄積される各ユーザーＵの管理データ（所謂ビッグデータ）に基づいて、ユーザーＵの転倒や、熱中症等の危険状態を推測し、あるいはユーザーＵの将来における危険状態を予測するように構成することも可能である。
【符号の説明】
【００７６】
２    各種センサ
３    携帯情報端末
４    送信機
６    ヘルメット（ウェアラブル機器）
２１  生体情報センサ
２２  環境情報センサ
２３  動作情報センサ
４０  収容部材
４１  バッテリー
４２  制御部
４２１  第一制御部
４２２  第二制御部
Ｕ    ユーザー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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