(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信器との間で身体を通信路とする送信器を、その身体に装着されるユニフォームやヘルメットなどの装着物に配設するとともに、前記受信器を、前記送信器が配設された装着物又は／及び当該装着物以外の前記送信器が配設されていない装着物に配設し、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われているときは、前記身体に前記装着物が適正に着用されているとし、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われていないときは、前記身体に前記装着物が未装着であるか又は適正に装着されていないとすることを特徴とする人体通信を用いた装着物の着脱検知方法。
【請求項２】
装着物は、少なくともユニフォーム，ヘルメット，手袋，靴のいずれかである請求項１の人体通信を用いた装着物の着脱検知方法。
【請求項３】
受信器との間で身体を通信路とする送信器を、その身体に装着されるユニフォームやヘルメットなどの装着物に配設するとともに、前記受信器を、前記送信器が配設された装着物又は／及び当該装着物以外の前記送信器が配設されていない装着物に配設し、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われているときは、前記身体に前記装着物が適正に着用されているとし、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われていないときは、前記身体に前記装着物が未装着であるか又は適正に装着されていないとし、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われていないとき、前記身体に前記装着物が未装着であるか又は適正に装着されていないとし、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して行われている通信を確認したとき、確認信号を操作又は始動すべき対象の制御部に送信し、受信した確認信号に基づいて当該対象の操作又は始動の許否を制御することを特徴とするセーフティシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全上や保安上などの目的で身体に装着すべきものの着脱（装着と、未装置又は非装着、以下、同じ）を検知し、装着物すべきものが未装着であるときには、セーフティシステムを作動させるようにした人体通信を用いた装着物の着脱検知方法とこの方法を用いたセーフティシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工事現場等で着用義務のある装着物を未装着のまま作業を行うことにより、単なる機器などの物損事故に止まらず人身事故を惹起している事態が間々発生している。このような事故への防止対策として、手袋やヘルメットなどの装着物に安全装置を組み込み、これらの装着物が危険領域に侵入したときには操作対象の装置を停止させるなどの対策が既になされているが、装着物の装着し忘れなどによる未装着には対応できていない。
【０００３】
従来、身体に装着するもの（たとえば、ユニフォーム〔制服を含む、以下同じ〕，ヘルメット，手袋など）が、身体に装着されているか否かを検知する技術として、図２，図３に模式的に示した方式が知られている。この方式は、超音波を用いることにより、装着物の身体に対する着脱を検知している。
【０００４】
具体的には、ジャケット（制服やユニフォーム）の着脱検知を、身体Ｂに着用されるジャケットＵに、超音波の送信器Ｓ・受信器R1と、受信器R2を相対させて配置することにより行っている。すなわちＳの送信器Ｓでは、波形が半球状の超音波を受信器R2に対して短い周期で断続的に発振させる。そうすると、ジャケットＵが身体Bdに着用されているときには、受信器R2は送信器Ｓが発信する超音波を受信することはない（図２参照）。その理由は、空気と体の音響インピーダンスが大きく異なるため、超音波は身体Ｂの表面でほとんど反射してしまい、身体Bdを透過しないからである。
一方、ジャケットＵが身体Bdに着用されていないときには、受信器R2は空中超音波を受信する（図３参照）。
つまり、受信器R2が空中超音波を受信するか否かを検知することによって、ジャケットＵの着脱、すなわち身体BdにジャケットＵが装着されているか否かを検出できるのである。
【０００５】
しかし、上記の技術には、以下のような問題点がある。
すなわち、ジャケットＵを着用している状態のままで、超音波を通さない筒状の物体Ｏなどを、身体BdとジャケットＵの間に挟みこむ。そのあと、ボタンをかけたままの状態（見掛け上ジャケットＵが身体Bdに装着された姿）でジャケットＵと筒状のものを同時に身体Ｂから脱ぐと、受信器R2は空中超音波を受信しない。実際にはジャケットＵが身体Bdから脱がれて身体BdはジャケットＵの未装着状態になったにも拘らず、筒状の物体ＯがジャケットＵの内側に存在するため、本来ならば作動しなければならないセーフティシステムが作動しない、という問題が生じる。
また、装着物を着用している状態であっても、何らかの要因によって受信器R2が故障してしまった場合、ジャケットＵを脱いだことを検知できなくなる。
上記の問題は、例示したジャケットＵに限られず、ヘルメットや手袋などの他の装着物についても同様である。
【０００６】
上記のような安全用のヘルメットや手袋などの装着物が、装着すべき身体に装着されているか否かを検知する手法は、上記の超音波方式のほか、赤外線などの光線を利用した方式、磁場（磁力線）を利用した方式なども特許文献１，２などにより知られているが、いずれの方式も身体が装着物を装着しているか否かを、誤判断や誤作動なく判別するには、未だ十分とはいえない面がある。
【特許文献１】特表２００２−５１８６５０号公報
【特許文献２】特開２００６−３１６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、所定のユニフォームやヘルメットや手袋などのような装着すべき物が身体に装着されているか否かを誤判断や誤作動なく検知乃至検出するための方法と、この方法を応用したセーフティシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明検知方法の構成は、受信器との間で身体を通信路とする送信器を、その身体に装着されるユニフォームやヘルメットなどの装着物に配設するとともに、前記受信器を、前記送信器が配設された装着物又は／及び当該装着物以外の前記送信器が配設されていない装着物に配設し、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われているときは、前記身体に前記装着物が適正に着用されているとし、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われていないときは、前記身体に前記装着物が未装着であるか又は適正に装着されていないとすることを特徴とする。
【０００９】
本発明において身体とは、着用者の全身，頭部，顔面，胴部，胸部，脚部，手，足など、身体の全部又はその一部を指すものとする。
また、身体を通信路とする前記送信器と受信器の間の通信は、公知の有線通信や無線通信に該当しないので、以下、「人体通信」ともいう。
【００１０】
本発明の人体通信は、人間の体に微弱な交流電流を流すことで行われる。通信できるデータ量は、数キロバイト毎程度である。この電流は、回路が閉じていなければ流れないが、人体通信では、基本的に地面を接地（グランド）として微弱電流を流す。なお、靴などの絶縁体を履いた状態（接地ない状態）であっても、人体の誘電効果や空間中の静電結合により、通信を行うことができる。
ちなみに、本発明では人体に微弱な交流電気信号を流すが、一定範囲内における高電圧小電流では人間は感電を起さない。本発明の人体通信において使用する電流・電圧は、市販されている体脂肪計などにおいて使用されている電流・電圧（例えば、500μＡ，交流5.0Ｖ）と同程度である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、受信器との間で身体を通信路とする送信器を、その身体に装着されるユニフォームやヘルメットなどの装着物に配設するとともに、前記受信器を、前記送信器が配設された装着物又は／及び当該装着物以外の前記送信器が配設されていない装着物に配設し、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われているときは、前記身体に前記装着物が適正に着用されているとし、前記受信器と送信器の間で前記身体を通して通信が行われていないときは、前記身体に前記装着物が未装着であるか又は適正に装着されていないとしたので、装着物が未装着を含み適正に装着されていないことを、誤判断や誤動作なく検出することができる。これによって装着物の装着，未装着（不適正な装着を含む）の判別と、未装着の検出に基づいて種々のセーフティシステムを容易に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図を参照して本発明検知方法の実施の形態例と、本発明検知方法を応用したセーフティシステムの例について説明する。
【００１３】
まず、第１例としてジャケットの着脱を、人体通信を用いて検知する方法とその応用システムについて説明する。
実施例１：事業所内において、従業員甲が相対する従業員乙を認証する。
[制服の着脱検知方法]
図１に示すように、従業員甲のジャケットUaと、ジャケット・スラックス・靴下（以下、これらをまとめて装着物Ｗという）のいずれかに、身体Bdに密着するような構造を持つ導電性繊維の電極（または、薄い電極に防水加工を施したものを含む。以下の実施例についてもすべて同じ。）CA〜CDをあらかじめ配設する。つぎに、各電極CA〜CDの間で身体Bdを介して信号の伝送を行い、ジャケットUaの中に身体Bdが存在することを検出する。
通常、伝送用の信号にはパルス状の正弦波を用いて、ジャケットUaの１つの電極と他の電極1カ所の間で送受信を行う。たとえば、図１に示すように電極CAＣB間、電極CACC間、電極CACD間で信号の送受信を行う。
もし、ジャケットUaにおける１の電極CAと他の電極CB，CC，CDとの間で信号の送受信が確認できなくなったことを検出したときには、何らかの原因によって身体BdからジャケットUa或は装着物Ｗが離れた（未装着状態、或は、ジャケットUaを脱いだ状態になった）と判断し、例えば従業員甲が居るべき場所へ管理員を向わせるなどのセーフティシステムを作動させる。
なお、環境やセキュリティの度合いにより、信号が外乱や攻撃に対する耐性を持つように送信信号を符号化し、送受信の位置を複数あるいは時間的に変化させ、システム全体の外乱や攻撃に対する耐性を上げることが望ましい。
[認証方法]
図１に例示するように、制服Uaを着用した従業員甲が、従業員乙に近づいたと仮定する。このとき、従業員乙の制服Ubに取り付けられている送・受信器R1，Ｓは、自動的に制服Uaの送・受信器R1，Ｓとの無線通信を試みて制服Uaが機能していることを確認する。
もし、従業員甲の制服Uaが機能している（つまり、適正に着用され送・受信器R1，Ｓと受信器R2の間で人体通信が行われている）ことが確認できれば、乙の送・信器R1，Ｓは「制服Uaを着用している甲は従業員である」旨を当該従業員乙に知らせる。これにより、従業員乙は安心して従業員甲と業務上のノウハウや営業秘密などを含む会話などをすることができる。ここで、従業員甲の送・受信器R1，Ｓと従業員乙の送信器Ｓは、無線通信機能を有するか、無線通信器を備えたものであり、本発明方法を用いたシステムは、送・受信器R1，Ｓが上記無線通信機能を備えて形成されている。この点は、以下の実施例においても同じである。
【００１４】
実施例２：路上等において、一般人丙が相対する従業員甲を認証する。
[制服の着脱検知方法]
実施例１と同じ。
[認証方法]
制服Uaを着用した従業員甲が、通りすがりの一般人丙に近づいたと仮定する。このとき、一般人丙が携帯している送・受信器R1，Ｓは、自動的に制服Uaの送・受信器R1，Ｓと無線通信を行い、制服Uaが機能していることを確認することができるように形成されている。この確認がとれれば、制服UAを着用している甲は、例えば○○会社の従業員であることを、一般人丙が確認することができる。
【００１５】
実施例３：自宅内において、一般人丁が玄関の外にいる従業員甲を認証する。
[制服の着脱検知方法]
実施例１と同じ。
[認証方法]
制服Uaを着用した従業員甲が、一般人丁の自宅を訪問したとする。このとき、一般人丁の自宅に設置されているインターホン（図示せず）は、先の例と同様に無線通信機能を備えているので、自動的に制服Uaとの無線通信を試み制服Uaが機能していることを確認することができるものとする。
これにより制服Uaが機能していることが確認できれば、前記インターホンは「制服Uaを着用している人は○○事業所に所属する従業員甲である」旨を、自宅内にいる一般人丁に音声やランプ点灯などによって知らせる。これにより、一般人丁は安心して従業員甲を玄関内へ迎い入れ、会話などをすることができる。
【００１６】
実施例４：産業界への応用１
(1) ヘルメットHeと安全靴Ssに、体に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極CAとCBをそれぞれに配設すると共に、両電極CA，CBに送・受信器R1，Ｓと受信機R2を接続し、それらの間で人体を介して信号の伝送を行う。先に述べた例と同様に、信号にはパルス状の正弦波を用いて、ヘルメットと安全靴との間で送受信を行う（信号の符号化については、上記の例と同じ）。
一方、ヘルメットHe（または安全靴Ss）には無線通信器を配しておき、ヘルメットHeと安全靴Ssとの間で人体を伝送路Ｗとする人体通信による信号の送受信が行われていることを、この無線通信器Ｔで確認する。ヘルメットHeと安全靴Ssの間で身体を通信路Wiとする信号の送受信が行われていること、つまり、ヘルメットの適正着用が確認できたときのみ、ヘルメット（または安全靴）に設けた無線通信器Ｔは、例えば、工事現場のゲートＧの受信器R3に対してその旨の無線信号を発する。この無線信号を受信した現場のゲートは、そのゲートの扉を開く。ゲートの開動作は、駆動力による自動開扉、或は、手動開扉のいずれであってもよい。これにより、ヘルメットHeと安全靴Ssの両方を適正に着用していない限り、工事現場などの現場に入ることを許容しないセーフティシステムを構築できる。この実施例は、図12の模式的に示した機能ブロック図と図４のフローチャート図に示した各ステップS1〜ステップS5の工程より実行される。
(2) ヘルメットと安全靴に無線通信器と、体に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極とを配設する。ヘルメットと安全靴の電極には受信器R2がそれぞれに接続されている。一方、ベルトにも無線通信器と、体に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配設する。このベルトの電極には送・受信器R1，Ｓが接続されている。そこで、パルス状の正弦波を用いて、ベルトとヘルメット、ベルトと安全靴、それぞれの間で信号の送受信を行う（信号の符号化については上記例をと同じ）。
ヘルメットと安全靴の受信器R2は、ベルトの送信器Ｓから発信された信号を身体通信により受信することを条件に、そこに備えている無線送信器によって、ベルトの無線受信器に対してその旨の無線通信を行う。ベルトは、両者（ヘルメットと安全靴）との無線通信が確立したときにのみ、工事現場のゲートに対してヘルメットと安全靴の適切な着用がなされている旨の無線信号を発信する。この無線信号を受信したゲートは、ゲートの扉を開く。これにより、ヘルメットと安全靴の両方を着用しないかぎり、工事現場等の現場に入ることはできないようにするセーフティシステムを構築することができる。この実施例は、図５のフローチャートに示したステップS21〜ステップS25の工程により実行される。
【００１７】
実施例５：産業界への応用２
(1) ヘルメットHeに、頭に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極CAを配設する。一方、エンジン制御部Ecを電極として、この電極に送信器Ｓを、前記ヘルメットEeの電極CAに受信器R1を配設し、信号にパルス状の正弦波を用いてヘルメットHeとエンジン制御部Ecとの間で信号の送受信を行う（信号の符号化については上記例と同じ）。
もし、エンジン制御部Ecから発信された人体を通信路Wiとするの信号が、ヘルメットを経由してエンジン制御部に戻ってきたときには、バイクのエンジンを始動させる。この実施例は、図13の機能ブロック図と図６に示したフローチャート図のステップS31〜ステップS34の行程により実行される。
(2) ヘルメットに、頭に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配する。通常、信号にはパルス状の正弦波を用いて、エンジン制御部とヘルメットとの間で信号の送受信を行う（信号の符号化については、上記と同じ）。
もし、ヘルメットから発信された信号が、人体を経由してエンジン制御部で受信できているときには、バイクのエンジンを始動させる。この実施例は、図７に表示したフローチャート図において、ステップS41とステップS42の行程と実行される。
(3) ヘルメットに無線送信器と、頭に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配設する。この電極には受信器R2が接続されている。一方、ベルトに無線送受信器と、体に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配設する。この電極には送・受信器R1，Ｓが接続されている。そこで信号にパルス状の正弦波を用いて、ベルトとヘルメットの送信器Ｓと受信器R2との間で信号の送受信を行う（信号の符号化については、上記と同じ)。
ヘルメットの受信器R2がベルトの送信器Ｓから発信された人体通信の信号を受信すると、ヘルメットの無線送信器がベルトの無線受信器に対して無線通信を行う。ベルトは、無線通信が確立したときにのみ、エンジン制御部に対して無線信号を発する。無線信号を受信したエンジン制御部は、エンジンを始動する。これにより、ヘルメットを着用していないかぎり、エンジンを始動させることはできない。この実施例は、図８に示したフローチャート図におけるステップS51〜S55の行程により実行される。
【００１８】
実施例６：産業界への応用３
(1) 左右の手袋に、それぞれの手に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配設し、両電極にそれぞれ送・受信器Ｓ，R1と受信器R2を接続して左右の手袋の間で人体を介して信号の伝送を行う。この信号にはパルス状の正弦波を用いて、左右の手袋の間で送受信を行う（信号の符号化については、上記例と同じ）。
片方の手袋に無線送信器を配し、左右の手袋の間で人体を介した信号の送受信が行われていることを確認する。人体通信の信号の送受信が行われているときには、手袋の無線送信器は、工作機械、例えば、プレス機に対して無線信号を発する。無線信号を受信したプレス機は、プレス動作を行う。これにより、左右両方の手袋を着用しないかぎり、工作機械、ここではプレス機を操作することはできない。この実施例は、図９フローチャート図におけるステップS61〜ステップS64の行程により実行される。
(2) 左右の手袋に受信器R2と、この受信器R2に接続され手に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配設する。なお、手袋は無線送信器を備えている。一方、ベルトには送・受信器Ｓ，R1と、この送・受信器Ｓ，R1に接続され体に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配設する。また、ベルトには無線送受信器を配設する。この状態で人体通信の信号にパルス状の正弦波を用いて、ベルトと左の手袋、ベルトと右の手袋、それぞれの間で身体を信号の伝送路とする送受信を行う（信号の符号化については、上記と同じ）。
各手袋は、ベルトから発信された人体通信の信号を受信すると、ベルトに対してその旨の無線通信を行う。ベルトは、両者と無線通信が確立したときにのみ、工作機械、ここではプレス機に対して無線信号を発する。無線信号を受信したプレス機は、プレス動作を行う。これにより、左右両方の手袋を着用しないかぎり、工作機械（この例ではプレス機）を操作することはできない。この実施例は、図10に示すフローチャート図において、ステップS71〜ステップS74行程により実行される。
【００１９】
実施例７：産業界への応用４(身分証明書の無効化)
制服のジャケットUaと、ジャケット・スラックス・靴下などの装着物Ｗの少なくともいずれかに、それぞれ送・受信器Ｓ，R1と受信器R2に接続される体に密着するような構造を持つ導電性繊維の電極を配し、それらの間で人体を介して信号の伝送を行い、ジャケットUa内に人体が存在することを検出する。この伝送信号には、通常、パルス状の正弦波を用いて、ジャケットUaの電極と他の電極の間で人体を通信路とする送受信を行う（信号の符号化については、上記例と同じ）点は先の各例と同じである。
もし、ジャケットUaと他の電極との間で信号の送受信が確認できなくなったときには、何らかの原因によって身体（たとえば、警察官）から制服Uaが離れたと判断して当該制服Uaの機能を停止させるとともに、身分証明書（たとえば、警察手帳）の機能を停止させる。
具体的には、制服Uaには、その制服Uaの送受信機能を停止するため、ここでは、送・受信器Ｓ，R1を機能させない無効化信号を発信する機能を持たせておく。無効化信号は、一例として警察手帳に配備された受信器に受信され、その信号を受信した警察手帳には、当該手帳に設けられている電子回路内部に格納されている重要情報（たとえば、氏名・所属などのデータ）を消去する機能が付与されている。
この実施例は、図11に示したフローチャート図のステップS81〜ステップS84により実行される。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は以上に述べたように、身体に適正に装着されていないか、又は、未装着の場合には、そのことを人体通信によって誤操作や誤作動を伴うことなく検知できるようにしたから、本人の制服などの装着物が何らかの悪意のある第三者により不本意に脱がされ、当該第三者が正しい本人になりすまして悪意を以て行為するなどといった問題を未然に防ぐことができる。
【００２１】
また、作業や業務上での安全面や保安面に関しては、安全用，保安用などの各種装着物（ヘルメット，手袋，作業衣，安全靴など）の適正な姿態での着用を促し、これらの未装着状態では、入門できない、機関を始動させない、機械装置の操作ができないなどというセーフティシステムを容易に構築できる。また、構築されたセーフティシステムは、検出原理が至ってシンプルであるから、凡そ誤動作や誤操作はなく、また、システムも故障しにくいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明検知方法を模式的に示したブロック図。
【図２】従来技術の例を説明する平断面図。
【図３】従来技術の例を説明する平断面図。
【図４】実施例４（1）のフローチャート図。
【図５】実施例４（2）のフローチャート図。
【図６】実施例５（1）のフローチャート図。
【図７】実施例５（2）のフローチャート図。
【図８】実施例５（3）のフローチャート図。
【図９】実施例６（1）のフローチャート図。
【図１０】実施例６（2）のフローチャート図。
【図１１】実施例７のフローチャート図。
【図１２】実施例４（1）の機能ブロック図。
【図１３】実施例５（1）の機能ブロック図。
【符号の説明】
【００２３】
Ｕ        ジャケット
CA〜CD    電極
Bd        身体
Ｓ        送信器
R1，R2    受信器
【図１】
0005066457.tif 000002
【図２】
0005066457.tif 000003
【図３】
0005066457.tif 000004
【図４】
0005066457.tif 000005
【図５】
0005066457.tif 000006
【図６】
0005066457.tif 000007
【図７】
0005066457.tif 000008
【図８】
0005066457.tif 000009
【図９】
0005066457.tif 000010
【図１０】
0005066457.tif 000011
【図１１】
0005066457.tif 000012
【図１２】
0005066457.tif 000013
【図１３】
0005066457.tif 000014