JP2825968B2 - 人体異常検知警報装置 - Google Patents
人体異常検知警報装置Info
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Description
装置などに頭を打ったり、酸欠状態もしくは、有毒ガス
や煙を吸い込み倒れて意識を失ったり、動けなくなった
場合に人体の異常を自動的に検知し、警報音で周知する
為の警報装置に関するものである。
も、近くに他の作業者が居る場合が多く、早急に助ける
ことができた。しかし、今日の生産工場のクリーンルー
ムのように自動化が進み作業者の人数が減ってくる事に
加えクリーンルームが巨大化してくると作業領域の他
に、メンテナンス領域がかなり広くかつ複雑になるた
め、装置の裏や人の居ない附室等での作業時に異常状態
が発生し、作業者の意識がなくなっても、クリーンルー
ム内では誰も気がつかず、手遅れになるケースが生ずる
恐れがある。たとえば、クリーンルームの防災訓練で
は、作業者が装置奥の方で倒れている事を想定して救助
する行動がある。この場合は、装置に囲まれた中での火
災発生を想定すると、倒れて居る作業者を発見するのは
場所を指定しない限り非常に困難である。実際の異常時
には、クリーンルームに入室していることは確認できて
も、本人に意識があって声を出さない限り現在のクリー
ンルームメンテナンス領域内は複雑になっており、倒れ
ている作業者の発見には困難を極める。
が市販されている。たとえば、 ポケットベルが有るが、ポケットベルは外部から携
帯者に一方的に電話連絡の要請を伝える物であり、本人
に音または振動で知らせるようになっている。異常者の
発見には、問合せ形式で使用すれば使えないことはない
が、現状のクリーンルーム内では到達電波の減衰が大き
いことと、警報音が小さいため市販のものは使用できな
い。そこで高出力形とし、中間発振システムを取り付け
なければならない為、設置するのに多額の費用がかか
る。また、携帯者からの発信機能を有していないことは
致命的な欠点である。
して救助者に連絡するペンダントも有るが、これも本人
に意識がある場合のみ使用可能であり、これも電話回線
を利用したシステムとなるので取り付け料・警備保障等
の点でお金がかかる。また、意識がない場合には、使用
出来ないのが欠点である。
がこれもブザーを鳴らすのには、本人が意図的にスイッ
チの紐をひかなければならないので欠点である。
眠り運転を防止するための警報装置や、病人が発作等で
倒れたときの姿勢異常を検知し、警報や音声情報を発す
る装置があるが、任意の傾きを基準位置とすべくリセッ
トする機能がないためクリーンルーム内の作業には不向
きである。
ことによりクリーンルーム内での任意の作業姿勢をとる
ことができ、かつ意識がなくなった異常時には人体姿勢
の異常を自動的に検知して警報音を発する仕組みの警報
装置は現在ないのが現状である。
的は、本人の意識がなくなったり、動けなくなった場
合、言葉が話せない場合に於いて人体の姿勢の異常を検
知し、周辺に警報音を発する事、クリーンルーム内の特
殊環境下に置いても通信回線を使用しない事、小型で警
報音の出力の高い事、人体に装着でき、通常の作業時に
於いては支障とならない小型である事、等を満たす警報
装置で、正常時にはリセットボタンにより任意の作業姿
勢をとることができる人体異常検知警報装置の提供にあ
る。
鉛直線とのなす傾き角に応じた電気信号を出力する傾き
センサーと、前記傾きセンサーからの角度データを蓄積
するデータ蓄積回路、警報ブザーを鳴らす信号を一定時
間遅延させるタイマー回路、および警報ブザーを駆動す
るブザー駆動回路からなる制御回路と、前記傾きセンサ
ーからの所定以上の傾き角の信号が前記タイマー回路に
より所定の設定時間以上継続した場合に前記ブザー駆動
回路が起動して音を鳴らす警報ブザーと、前記角度デー
タがクリアされその姿勢で前記中心軸の傾きを新たな基
準点として警報音が鳴らないようにするリセットボタン
とを具備することを特徴とするものであり、傾き検知警
報装置にリセットボタンを設け、このリセットボタンを
押すと、傾きデータがリセットされ、警報ブザーを止め
ることができるようにし、これにより、姿勢が種々変わ
るような動作を行う場合でも、いちいち本体の位置を修
正しつけかえなくてもリセットボタン1つで対応できる
ようにしたものである。
に示す様に傾きセンサー1−1,制御回路1−2,リセット
ボタン1−3,電源スイッチ1−4、電池1−5,及び警報
ブザー1−6からなる。傾きセンサー1−1は中心軸1
−7と鉛直線1−8とのなす角1−9(以下傾き角とい
う)に応じた電気信号を出力しそれぞれを制御回路1−
2に送る。センサー1−1の構造にはマグネットとホー
ル素子を組合せたもの、インダクタンスの変化を利用し
たもの、キャパシタンス変化を利用したものなど種々の
方式が考えられる。制御回路1−2は、センサー1−1
からの角度信号を増幅する増幅回路、角度データを蓄積
するデータ蓄積回路、ブザーを鳴らす信号を一定時間遅
延させるタイマー回路および警報ブザーを駆動する駆動
回路とから成る。これらは集積回路として一体化するこ
とにより低コスト化が可能である。誤動作を防止するた
めに、傾きセンサー1−1からの信号はタイマー回路に
より所定の設定時間以上継続した場合にはじめて異常と
判断し、ブザー駆動回路の起動し警報ブザー1−6の音
を鳴らす。電池1−5は起電圧3Vでパワー密度の高いリ
チウム電池が使用できる。ボタン型、ペーパー型等本体
の形状にあわせて選ぶことができる。なお、電池1−5
の容量が低下したときに、LEDを点灯させたり、ブザー
の断続音で知らせる機能を付加することもできる。
定時間以上ON状態が続かない限り警報ブザー1−6は動
作しない。また、メンテナンス作業等で、横になった
り、ひざまづいて作業する場合は、姿勢異常と判断され
警報ブザー1−6が鳴ってしまう。このときは電源スイ
ッチ1−4を切って止めることはできるが、メンテナン
ス作業などで横になった作業から立ち上がる時に頭をぶ
つけたり、感電して動けなくなる事もありうる。このた
め、作業時間中は、人体異常検知警報装置は、常時ONで
使用すののが好ましい。このようなときは、リセットボ
タン1−3を押すことにより角度データがクリアされそ
の姿勢での中心軸の傾きを新たな基準点とすることがで
きるため、警報ONが鳴らないようにして作業をすること
ができる。周囲に知らせる手段としては、警報音の他に
電波、超音波、赤外線等を用いて近くに設置した他の警
報装置を起動させることも可能である。
うる姿勢としては様々なものが考えられる。これを第2
図(a)〜(f)に示す。第2図(a)〜(f)におい
て、2−1は腕を横にした場合、2−2は腕を下に振り
降ろす場合、2−3は腕を下に交差させた場合、2−3.
1は腕を真下に降ろした場合、2−4は腕を上げた場
合、2−4.1は腕を前に出した場合、2−5は足、2−
6は足を曲げた時(太股が斜めになる)、2−6.1は足
を曲げた時(膝下部が斜めになる)、2−7は太股が平
行になった場合、2−7.1は膝下部が斜めになる場合、
2−7.2は足が水平になった場合、2−8は腰部、2−
8.1は腰掛ける時の腰上下運動、2−9は装置である。
第2図(a)〜(c)の活動または姿勢は、正常範囲に
入るものである。第2図の姿勢(d)と(e)はクリー
ンルーム内のウエハ取扱作業者としては異常姿勢であ
る。第2図(f)で示す動作は歩行動作であるため、正
常動作である。
の動作状況を同3図(a)〜(h)に示す。第3図
(a)は直立姿勢であり、傾き角は0〜10度程度であり
傾きセンサー1−1は正常姿勢とみなし動作しない。歩
行動作または、足を組んだ場合は第3図(b)〜(d)
のようになり、傾き角1−9は高々45度であり正常姿勢
と判断する。しかし、第3図(e)では傾き角1−9が
45度以上、(f)と(g)ではほぼ90度近くなった場合
であり、このときは異常姿勢と判断し傾きセンサーが動
作する。このように傾き角45度が姿勢の異常を定義する
一つの目安となる。第3図(h)のようにひざをついた
作業においては、傾き角が70度以上になるがウエハ取扱
者は瞬間的に行なう動作であっても長時間つづく姿勢で
はない。設定時間内に立ち上がる事によって、傾きセン
サー1−1は復帰する。設定時間を過ぎて警報音が鳴っ
てもリセットボタンによって解除できる。したがって、
第3図(e)〜(g)の姿勢を設定時間以上続けた場合
には、意識がない立ち上がれないなどの人体異常である
と自動的に判断することができる。
る。第4図はマグネット4−1とホール素子4−6を使
用した磁気検出型傾きセンサーである。底部のマグネッ
ト4−1およびバランサー4−2と一体構造の球形のフ
ロート4−3を浮上液4−4で満たし、容器4−5に収
めたものである。容器4−5の下部には磁気センサーと
してホール素子4−6が取り付けられており、いずれも
中心軸1−7に対して対称になっている。浮上液4−4
は水のほかアルコールやオイルを使うことができる。と
くに適当な粘性をもったオイルを使用すればフロートの
動きを制限することができるため歩行動作などでの誤動
作を防ぐ効果が期待できる。バランサー4−2の量はフ
ロート4−3全体の重さと浮力が釣り合うように調節す
る。容器4−5全体が傾斜するとフロート4−3の位置
は変わらずにホール素子4−6がマグネット4−1から
離れホール電圧の変化として傾きを検知できる。
ト5−1または金属6−1を用い、これが容器5−2,6
−2の側面にとりつけたコイル5−3または対向電極6
−3に接近したときに生ずるインダクタンスまたはキャ
パシタンスの変化をとらえ傾きを検知する傾きセンサー
の例である。インダクタンスやキャパシタンスの変化を
とらえるために交流ブリッジ回路を必要とし、回路が複
雑になることと、センサー全体を磁気シールドや静電シ
ールドする必要があることが欠点である。
ある。傾き角が45度以下のときは水銀7−1は容器7−
2の底部にあるが、傾き角が45度を越えると水銀溜7−
3に移りその中に埋込まれた二つのリング状の電極7−
4を導通する。検知角は容器の底部円錐の傾斜を変える
ことにより決めることができる。また、あまり高い検知
感度を要求しない用途、例えば検知角が90度で完全に倒
れた姿勢のみを検知すればよい場合には第7図(b)の
ような形状にすれば小型化できる。本方式の長所はセン
サーの構造が簡単であること、検知角をあらかじめ決め
ることができるため検知角に対する閾値が安定であるこ
と、常時オフ(OFF)形のスイッチであるためにスタン
バイ時に電力を消費しないこと、センサー自体にスイッ
チ機能があるために増幅器を必要としないこと、水銀に
よるウエット接点であるためにチャタリングのない確実
な電気信号が取り出せることなどである。短所は磁気検
出型傾きセンサーとくらべて検知角の微調節ができない
こと、水銀が循環汚染物質であり特別な廃棄処理を要す
ることなどである。水銀スイッチを用いたセンサーの場
合にリセット機能をもたせる方法の一例を第7図(c)
に示す。水銀スイッチ容器7−2は内部剛球体7−5の
中に収められその外側を外部剛球体7−6が取り囲んで
いる。二つの剛球体7−5,7−6は潤滑油またはベアリ
ングを介して分離されており自由に回転できる。バラン
サー4−2は内部剛体球7−5の下部に充填する。リセ
ットボタン1−3を押すと蝶番状でばねのついたストッ
パー7−7が開き水銀7−1およびバランサー4−2の
重さで内部剛体球7−5が中心軸1−7が鉛直になる位
置まで回転し機械的にリセットされる。リセットボタン
1−3を離すとストッパー7−7により両剛体球7−5,
7−6が固定され新たな基準位置にリセットされる。
ームの作業者用だけでなく一般の作業・工場・工事業者
・清掃業者・薬品搬入業者や・老人・幼児・身体障害者
・病院の患者等不意に倒れて、周辺に助けを求めなけれ
ばならない時などにも使える。また、軽量・小型・デザ
イン性・ファッション性の富んだ外観にすることにより
抵抗感のないものにすることができる。
だけでなく、一般の作業者(例えば、工事業者・清掃業
者・薬品搬入業者),老人・幼児・身体障害者・病院の
患者等トイレや風呂場等不意に倒れて、周辺に助けを求
めなければならない時使える為、常時携帯しておきたい
警報装置である。具体的には、 工業関係者の場合は、マンホール、タンク、坑道、
船底などでの特殊な作業等で窒素性ガスや酸欠、ケガ等
で倒れた場合に他の作業員や外部に警報音で知らせる手
段となる。
所で働き、液や薬品が倒れて、手助けが欲しい場合の警
報装置や、単独行動中に体の具合が悪くなり、意識を失
った場合、病状によっては、時間が経つと死にいたる場
合等も有る。これらの場合、周辺への周知用として役立
つ。
出かけてしまい、家族が看護婦に因る場合は、立ち上が
った時を異常として検知するものとして役立つ。
で動いている場合に転倒し、言葉が話せない時等に代弁
機能をもたせ、周囲に助けを求めるのに役立つ。
者が仰臥姿勢を維持しなければならない時には、立ち上
がったときを異常として検知できるように警報装置を設
置すれば、周辺看護婦等に知らせることができる。
失う、誰かに抱かれて連れて行かれる、川に落ちそうに
なって姿勢がくずれた場合等の事故時に役立つ。
迷った時等に発振音や電波、または煙を出し、仲間に知
らせる為の手段となる。
のトイレや風呂場で発作を起こして転倒した場合に検知
する警報装置として有用となる。
傾きの場合の警報装置として使用する。
フボール、ゲートボール、マレットゴルフボール等探す
のが困難な物の中に組み入れて使用する。
交通事故やガソリン火災を最小限に食い止めることがで
きる。
ック塀、石燈籠、記念碑、立てかけ材木、墓石等)に装
備すれば少しの傾きで倒れる事を周辺に知らせることが
できる。
亀)の保護用に使用することができる。等幅広く応用す
る事ができる。また、使用する目的、用途に応じて次の
ような機能を追加することもできる。たとえばクリーン
ルーム用には発塵性のない構造が、工事や薬品を扱う作
業には防爆型構造が、屋外作業には防水型構造が便利で
ある。
第8図(a)は外観を名刺サイズの箱型にした例であ
る。側面に電源スイッチ1−4およびリセットボタン1
−3を設ければ箱の表面には氏名8−1,生年月日8−2,
血液型8−3,所属または連絡先8−4,自宅TEL8−5,かか
りつけの病院・主治医8−6など種々のID情報を記入す
ることができる。また、厚さが薄いカード型にすれば裏
に磁気テープやメモリICを取り付け、既病歴、検査デー
タなど本人の病気に関するさまざまな情報を登録する事
ができる。なおその他の諸情報・メッセージを入力する
事もできる。箱型は、裏面にクリップを取り付けズボン
のバンドに直接付ける事ができる。また、同様に靴の外
側に付けることもできる。更に、第8図(b),(c)
に示すように、カード型の警報装置は作業ズボン8にポ
ケット801を作り、常時カードを入れたままにして使用
してもよい。
レスレット形警報装置9としたものであり、第9図
(b)に示すように、足首にそのまま取り付ける事も可
能である。また、第10図(a)のようにプレート形警報
装置10にしてチェーンで取り付けてファッショナブルな
感じで使用する事もできる。取り付け例は、第10図
(b)に示す。
観のものである。第11図(b),(c)に示すように、
ワンポイント的にスカート1101の一部や靴下1102に一部
に取り付ける事も可能である。また応用例としては第12
図(a),(b)の様な形装飾用警報装置1201,1202で
も良く、第2図(e),(d)に示すように靴下やズボ
ンの一部に取り付けても良い。ファッショナブルで可愛
く軽量・薄形で携帯に便利であれば、どの様な形に組み
入れても良い。
常時にはリセットボタンにより任意の作業姿勢をとるこ
とができ、人体に意識がなくなり倒れる様な異常が起き
た場合には、自動的に異常姿勢を検知して知らせる為の
警報装置はない。これまで、呼び笛・痴漢防止ブザー・
老人福祉用の介助・救護斑呼び出し用のセキュリティー
コールなどが有るが、いずれも本人の意識の有る場合の
み使用可能である。また、無線呼び出しには、専用回線
を使用する為システム・コストが高いという欠点があ
る。本発明は、人体に異常が発生して倒れたり、動けな
い場合、意識がなく一定時間以上倒れたまま体が動かな
い時に人体姿勢の異常と判断し、警報音が鳴る。体が立
ち上がった状態では、警報音が消える。体を斜めにした
り、倒した姿勢で作業をする場合には、リセットボタン
でそれを正常位置として登録することができる。形は、
小型・薄型・軽量である為、どこにでも装着する事がで
きる。クリーンルーム内での人体の作業姿勢は、立って
いるか、イスに座っているか、歩行しているかの姿勢が
大部分であり、この場合比較的傾きの少ない部分は腰部
である。それ以外の姿勢はメンテナンス等特殊な場合で
ある。気分が悪くなったり、意識がなくなったりして人
体に異常が発生した場合には、突然倒れることはなく大
抵その場にうずくまる姿勢を通して最終的には仰向き、
横向き、うつ伏せなど横になった姿勢になる。このた
め、人体の姿勢異常(人体の異常としては、心拍数を測
るのが一番良いが、なかなか胸などに心拍計を取り付け
るわけにはいかない。そこで、人体の姿勢に不自然な傾
きを一定時間有した場合を異常としてみなす。)を判断
しやすい場所としては、下肢部または腰部に取り付ける
のが良い。非常に狭い場所で異常が発生した場合にはう
ずくまったままの姿勢となることが考えられる。このと
きは膝から下の部分を判断場所とするのがよい。しか
し、メンテナンス等を行なう場合は、作業姿勢によって
はあぐらを組んだり膝から下を横にせざるをえない場合
がある。これらの場合には、体幹部・頭部・上腕部等に
移す事も可能である。本発明は人体の腰部や靴に取り付
けられる箱型、足首・膝・ふくらはぎ周辺に取り付けら
れるようなブレスレット型、胸や衣類に取り付けられる
ブローチ型・キーホルダー型・ペンホルダー型、ポケッ
トに入れられるカード型等様々な外観のものにすること
ができ、どのような部分にでも取り付け対処可能な小型
・軽量タイプの人体異常検知警報装置である。
いていある一定時間姿勢が変化しない場合に人体動作異
常を検知し、警報音を鳴らして周囲の人に救助を求める
ことができるため、尊い人命を救うことができる。携
帯形であるためクリーンルーム内の特殊環境下に於いて
もどのような場所に居ても、異常動作の場合は警報音を
発振する事ができる。小型・薄型・軽量で人体の一部
に取り付けても違和感がない。本体は担体でシステム
化していないので、1台のコストが安い。などクリーン
ルーム入室者・その他一般の工事業者や清掃作業者など
単独作業をした場合に着用させ、防災時・ケガ等の緊急
事態発生時の作業安全を図る上で効果のある機能を有
す。また、高齢化社会、長寿命化が進む半面、若者の三
無主義化が進んでいる。これに対し、動けない人、話せ
ない人の代弁、SOS警報音で周知する事により社会全体
が助け合う心を身につける様になるのも心理的な効果の
一つである。
報装置の基本構成を示すブロック図、第2図(a)〜
(f)はクリーンルーム作業者の体の動かし方を示す説
明図、第3図(a)〜(h)は人体異常検知警報装置を
足首に付けた場合の警報装置の動作状況を示す説明図、
第4図はマグネットとホール素子を使用した磁気検出型
傾きセンサーを示す断面図、第5図はインダクタンスの
変化を利用した傾きセンサーを示す断面図、第6図はキ
ャパシタンスの変化を利用した傾きセンサーを示す断面
図、第7図(a)は水銀スイッチを利用した傾きセンサ
ーを示す構成図、第7図(b)は水銀スイッチを利用し
た傾きセンサー(小型タイプ)を示す構成図、第7図
(c)は水銀スイッチを利用した傾きセンサーにリセッ
ト機能を付加する例を示す断面図、第8図(a)はカー
ド型警報装置の例を示す構成図、第8図(b)、(c)
はカード型警報装置の取り付け例を示す説明図、第9図
(a)はブレスレット型警報装置の例を示す構成図、第
9図(b)はブレスレット型警報装置の取り付け例を示
す説明図、第10図(a)はプレート形警報装置の例を示
す構成図、第10図(b)はプレート形警報装置の取り付
け例を示す説明図、第11図(a)はブローチ形警報装置
の例を示す構成図、第11図(b)、(c)はブローチ形
警報装置の取り付け例を示す説明図、第12図(a)〜
(d)は他の形の警報装置および取り付け例を示す図で
ある。 1−1……傾きセンサー、1−2……制御回路、1−3
……リセットボタン、1−4……電源スイッチ、1−5
……電池、1−6……警報ブザー、1−7……センサー
中心軸、1−8……鉛直線、1−9……傾き角、2……
人体、2−1……腕を横にした場合、2−2……腕を下
に振り降ろす場合、2−3……腕を下に交差させた場
合、2−3.1……腕を真下に降ろした場合、2−4……
腕を上に上げた場合、2−4.1……腕を前に出した場
合、2−5……足、2−6……足を曲げた時(太股が斜
めになる)、2−6.1……足を曲げた時(膝下部が斜め
になる)、2−7……太股が平行になった場合、2−7.
1……膝下部が斜めになる場合、2−7.2……足が水平に
なった場合、2−8……腰部、2−8.1……腰掛ける時
の腰上下運動、2−9……装置、4−1……マグネッ
ト、4−2……バランサー、4−3……フロート、4−
4……浮上液、4−5……容器、4−6……ホール素
子、5−1……フェライト、5−2……容器、5−3…
…コイル、6−1……金属、6−2……容器、6−3…
…対向電極、7−1……水銀、7−2……容器、7−3
……水銀溜、7−4……電極、7−5……内側剛体球、
7−6……外側剛体球、7−7……ストッパー、8−1
……氏名、8−2……生年月日、8−3……血液型、8
−4……所属または連絡先、8−5……自宅TEL、8−
6……かかりつけの病院・主治医。
Claims (1)
- 【請求項1】容器の中心軸と鉛直線とのなす傾き角に応
じた電気信号を出力する傾きセンサーと、 前記傾きセンサーからの角度データを蓄積するデータ蓄
積回路、警報ブザーを鳴らす信号を一定時間遅延させる
タイマー回路、および警報ブザーを駆動するブザー駆動
回路からなる制御回路と、 前記傾きセンサーからの所定以上の傾き角の信号が前記
タイマー回路により所定の設定時間以上継続した場合に
前記ブザー駆動回路が起動して音を鳴らす警報ブザー
と、 前記角度データがクリアされその姿勢で前記中心軸の傾
きを新たな基準点として警報音が鳴らないようにするリ
セットボタンと を具備することを特徴とする人体異常検知警報装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31358190A JP2825968B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 人体異常検知警報装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31358190A JP2825968B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 人体異常検知警報装置 |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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-
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- 1990-11-19 JP JP31358190A patent/JP2825968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH04182898A (ja) | 1992-06-30 |
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