特許7402684透明な顔面シールド及び顔面シールド上の制御ボタンを有するフードを備える個人防護システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-13
(45)【発行日】2023-12-21
(54)【発明の名称】透明な顔面シールド及び顔面シールド上の制御ボタンを有するフードを備える個人防護システム
(51)【国際特許分類】
A41D 13/12 20060101AFI20231214BHJP
A41D 13/11 20060101ALI20231214BHJP
A41D 13/002 20060101ALI20231214BHJP
A42B 3/20 20060101ALI20231214BHJP
A42B 3/30 20060101ALI20231214BHJP
A62B 17/00 20060101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
A41D13/12 118
A41D13/11 G
A41D13/11 L
A41D13/002 105
A42B3/20
A42B3/30
A62B17/00
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2019505335
(86)(22)【出願日】2017-04-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-05-30
(86)【国際出願番号】 US2017027857
(87)【国際公開番号】W WO2017184479
(87)【国際公開日】2017-10-26
【審査請求日】2020-04-13
(31)【優先権主張番号】62/324,118
(32)【優先日】2016-04-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】506410062
【氏名又は名称】ストライカー・コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100129425
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 護晃
(74)【代理人】
【識別番号】100168642
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 充司
(74)【代理人】
【識別番号】100217076
【弁理士】
【氏名又は名称】宅間 邦俊
(72)【発明者】
【氏名】ウルマー，ブライアン
(72)【発明者】
【氏名】ヴァンダーワウデ，ブライアン
(72)【発明者】
【氏名】キッドマン，ビュー
(72)【発明者】
【氏名】ゴールデンバーグ，デイヴィッド
【審査官】横山 綾子
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３７５０１９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２００３－５２４０８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４１Ｄ １３／１１－１３／１２
Ａ４１Ｄ １３／００２－１３／００５
Ａ４２Ｂ ３／００－３／３２
Ａ６２Ｂ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザーの頭に装着されるように構成されたヘルメットと、前記ヘルメットに取り付けられたファンモータと、
前記ファンモータの速度を制御するために前記ファンモータに接続される、少なくとも１つの制御部材と、
透明な顔面シールドを少なくとも備えるガーメントであって、前記ガーメントが前記ヘルメットに取り付けられる時に前記顔面シールドが前記ユーザーの顔の前に位置するように位置決めされた前記ヘルメットに離脱可能に取り付けられる、ガーメントと、
を備える個人防護システムであって、
前記ガーメントは、マークと、前記ヘルメットに取り付けられた前記ファンモータの操作を調整するためのデータを貯蔵するメモリと、を備え、
センサが前記ヘルメットに取り付けられており、前記センサは、前記ガーメントの前記マークが前記センサに隣接しているかどうかを監視し、前記センサに隣接する前記ガーメントの前記マークの存否を示すセンサ信号を出力するように、構成されており、
制御装置が、前記ファンモータの作動を選択的に可能にするために前記ファンモータに接続されると共に、前記センサ信号を受信するために前記センサに接続されており、前記制御装置は、前記センサ信号が前記ガーメントの前記マークが前記センサに隣接していることを示した時にのみ前記ファンモータの作動を可能にするように、構成され、
前記ガーメントの前記マークは、磁場に引き付けられ、前記ヘルメットに接続された磁石と対で機能する金属である、個人防護システム。
【請求項2】
前記ガーメントの前記マークは、前記顔面シールドに取り付けられている、請求項１に記載の個人防護システム。
【請求項3】
前記センサは、磁場の存在を監視するように構成されている、請求項１または２に記載の個人防護システム。
【請求項4】
前記センサは、ホール効果センサである、請求項３に記載の個人防護システム。
【請求項5】
前記ファンモータに接続される少なくとも一つの前記制御部材は、ボタンである、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の個人防護システム。
【請求項6】
ユーザーの頭に装着されるように構成され、電動装置を有する外科用ヘルメットと、医療環境と着衣者との間に微生物バリアをもたらすために、前記外科用ヘルメットを少なくとも部分的に覆って配置されるように構成された外科用ガーメントであって、前記外科用ガーメントを前記外科用ヘルメットに取外し可能に連結するように構成された第１の固定特徴部と、前記ガーメントに取り付けられたメモリと、を備える、外科用ガーメントと、
を備える、外科衣システムであって、
前記外科用ヘルメットは、
外科手術中に前記外科用ヘルメットを着用する前記ユーザーの手技を促進するように構成された電動装置と、
前記電動装置に接続され、前記電動装置の特性を制御する制御部材と、
前記外科用ヘルメットに隣接して位置決めされる前記外科用ガーメントの存在を検出し、前記外科用ガーメントが前記外科用ヘルメットに連結された時に信号を生成するように構成されたセンサと、
前記センサ及び前記電動装置と通信する制御装置であって、前記センサからの前記信号に少なくとも部分的に基づき、前記電動装置の作動を調整するように構成されている、制御装置と、
を備え、
前記メモリは、前記外科用ヘルメットに取り付けられた前記電動装置の操作を調整するためのデータを貯蔵するメモリであり、
前記第１の固定特徴部は、磁場に引き付けられ、前記外科用ヘルメットに接続された磁石と対で機能する金属である、外科衣システム。
【請求項7】
前記外科用ガーメントは、透明シールドをさらに備え、前記外科用ガーメントの前記第１の固定特徴部は、前記透明シールドに連結されている、請求項６に記載の外科衣システム。
【請求項8】
前記外科用ヘルメットに取外し可能に接続されたバッテリをさらに備え、前記バッテリは、前記制御装置と通信しており、
前記制御装置は、前記センサからの前記信号に少なくとも部分的に基づき、前記バッテリから前記電動装置へのエネルギーの伝達を制御するように、構成されている、請求項６に記載の外科衣システム。
【請求項9】
前記制御装置は、前記センサからの前記信号が前記外科用ガーメントが前記外科用ヘルメットに隣接して位置決めされたことを示した時、前記バッテリから前記電動装置へのエネルギーの伝達を可能にするように構成されている、請求項８に記載の外科衣システム。
【請求項10】
前記センサは、磁場の存在を監視するように構成されている、請求項６に記載の外科衣システム。
【請求項11】
前記外科用ヘルメットの前記電動装置は、ファンアセンブリ、光源、通信ユニット、冷却ストリップ、又はビデオレコーダーを含む、請求項６に記載の外科衣システム。
【請求項12】
前記ガーメントが前記ヘルメットを覆って配置された時に、前記メモリからデータを少なくとも読み取ることができるように前記ヘルメットに接続されたメモリインターフェイスと、をさらに備え、前記メモリインターフェイスは、前記制御装置に接続され、
前記制御装置は、前記メモリインターフェイスから受信したデータに基づいて前記電動装置を作動させるように構成されている、請求項６に記載の外科衣システム。
【請求項13】
前記ガーメントはフィルタ媒体を含むシェルを備え、前記ヘルメットに取り付けられた前記電動装置はファンモータであり、
前記メモリに貯蔵された前記データは、前記ガーメントの特性に対応する前記ファンモータの最低ファン速度を示す、請求項１２に記載の外科衣システム。
【請求項14】
前記ガーメントが前記ヘルメットを覆って配置された時に、前記ガーメントに取り付けられた前記メモリからデータを少なくとも読み取ることができるように前記ヘルメットに接続されたメモリインターフェイスと、をさらに備え、前記メモリインターフェイスは、前記制御装置に接続され、
前記制御装置は、前記メモリインターフェイスから受信したデータに基づいて前記ファンモータを作動させるように構成されている、請求項１に記載の個人防護システム。
【請求項15】
前記ガーメントはフィルタ媒体を含むシェルを備え、前記メモリに貯蔵された前記データは、前記ガーメントの特性に対応する前記ファンモータの最低ファン速度を示す、請求項１４に記載の個人防護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般的に、個人防護システムに関する。さらに詳細には、本発明の個人防護システムは、ヘルメット及び取外し可能なフードを備えている。フードは、システムの操作を制御するように作動されるボタンを有している。
【背景技術】
【0002】
医療及び外科手術中に、医療従事者は、個人防護システムとして知られるアセンブリを着衣することがある。この種のアセンブリは、ヘルメットを備えている。防護ガーメントが、少なくとも着衣者の頭を覆うために、ヘルメットを覆って配置される。頭の下にわずかしか延在しないガーメントは、フードと呼ばれることがある。腰まで又は腰の下まで延在するガーメントは、ガウン又はトーガと呼ばれている。ガーメントは、その長さに関わらず、透明な顔面シールドを備えている。ガーメントを形成する布が医療従事者と周囲環境との間にバリアをもたらすようになっている。顔面シールドは、医療従事者が手術が行われている箇所を見ることを可能にするこのバリアの透明部分である。
【0003】
バリアは、患者及び医療従事者の両方に利得をもたらす。バリアは、手術中に生じ得る患者からの流体又は固形片に医療従事者が接触する可能性を実質的に排除する。また、医療従事者は、だれでも、微視的及び近微視的な壊死皮膚細胞、汗の滴、及び唾液を必然的に放出する。個人防護システムによって設けられるバリアは、手術を行うために露出される患者の通常隠蔽されている組織上にこの材料が付着する可能性を実質的に排除する。患者の内部組織がこの材料に晒される程度を制限する結果として、該材料が組織に感染を引き起こす可能性を同じように低減させることになる。
【0004】
もし医療従事者が単に頭を覆ってガーメントを着衣したなら、該従事者の呼吸の必然的な結果として、二酸化炭素及び水蒸気がガーメント内に不可避的に蓄積されるだろう。誰であっても、特に手術を行う医療従事者は、二酸化炭素への過剰な露出の悪影響に晒されることを望んでいない。もし水蒸気がガーメント内に蓄積されたなら、該水蒸気は、顔面シールドの内面に凝結することになる。これらの水滴の生成によって、顔面シールドを介する可視性が低下する可能性がある。
【0005】
二酸化炭素及び水蒸気が個人防護システムのガーメント内に蓄積されるという望ましくない結果を避けるために、ファンが個人防護システムのヘルメットに取り付けられている。ファンは、新鮮な空気をガーメント内の空間、具体的には、システムの着衣者の頭の周りの空間内に吸込むようになっている。この空気は、二酸化炭素及び水蒸気を含む空気をシステムの着衣者の頭の周りから強制的に排出させる。このようなシステムの例が、特許文献１，２に記載されている。これらの文献のいずれも参照することによって、ここに含まれるものとする。これらの個人防護システムは、いずれも、システムの着衣者の周りにバリアをもたらし、ガーメント内の二酸化炭素及び水蒸気の望ましくない蓄積を防ぐようになっている。
【0006】
個人防護システムは、少なくとも１つ又はそれ以上の制御ボタン又はスイッチを備えている。少なくとも、殆どの個人防護システムは、システムの着衣者によって押される制御ボタンを備え、これによって、着衣者は、ファンの速度を制御することが可能になる。これは、望ましいことである。何故なら、着衣者は、通常、ファンがフード内の環境が確実に快適となるような十分高い速度で作動するように、ファンを設定することを望むからである。同時に、着衣者は、ファンによって生じる騒音が進行中の手術に集中する能力を著しく妨げるほど高い速度で作動するるようにファンを設定することを望まない。さらに、補助機器が個人防護システムのヘルメットに取り付けられることがある。この補助機器として、外方に向けられる光源が挙げられる。着衣者は、一部の手術中にこの光源が進行中の手術の領域における組織を照明するために有用であることを経験している。この光源が有用である１つの理由は、組織の色を観察し、組織の種類及び／又は健康状態を決定することによって、施術者を支援することができることである。個人防護システムのヘルメットに取り付けられることがある他の形式の補助ユニットは、マイクロフォンを備えるユニットである。これらのユニットのいくつかは、無線送受信機である。これらのユニットによって、個人防護システムの着衣者は、手術が行われている手術室内外における他の関係者と通信することが可能になる。これは、有用である。何故なら、個人防護システムを着用した時、着衣者を覆うフードの存在によって、聞き取りやすくするために大声で話すことが必要な場合があるからである。マイクロフォンを備える代替ユニットとして、増幅器及び拡声器を備えるユニットが挙げられる。この種のユニットによれば、ユニットの着衣者は、隣接する環境に対してフードを通して発話することができる。この種のユニットは、個人防護システムの着衣者が通常の音声によって会話しても、該着衣者の頭の周りに延在するフードを介して確実に聴き取られることを可能にする他の手段をもたらすことができる。
【0007】
これらの機器の各々は、典型的には、個人防護システムの着衣者が該機器の操作状態を制御することができるように、１つ又は複数のボタンを備えている。前述したように、ファンは、該ファンの速度を制御するための少なくとも１つの制御ボタンを備えている。もしヘルメットが光源を備えているなら、該光源のオン／オフ状態を制御するボタンが設けられる。もしヘルメットが会話を無線波として伝えるか又は単に増幅して伝えるアセンブリを備えているなら、典型的には、このアセンブリのオン／オフ状態を制御するボタンが設けられる。
【0008】
また、特許文献３に開示されるように、いくつかの個人防御ユニットのヘルメットは、冷却モジュールを備えている。これらの文献は、参照することによって、ここに含まれるものとする。これらの冷却手段は、典型的には、１つ又は複数のペルチエ式冷却モジュールからなっている。この種のヘルメットは、着用された時、冷却モジュールの放熱部分が、着衣者の皮膚にもし接触しなくても隣接するように設計されている。モジュールは、作動されると、着衣者の熱エネルギーを該着衣者から奪うことになる。これによって、着衣者の体温を着衣者が快適と感じる範囲内に容易に維持することができる。個人防御システムがこれらの１つ又は複数の冷却モジュールを備える時、システムは、典型的には、モジュールが着衣者から熱を奪う速度を着衣者がカスタム設定することを可能にする１つ又は複数のボタンを備える。
【0009】
現在の一実施策では、個人防御システムと一体の１つ又は複数のボタンは、システムヘルメットに取り付けられている。いったん個人防御システムを着衣したなら、ボタンは、ガーメントのフード部分によって覆われることになる。参照することによってここに含まれる特許文献４は、制御ボタンがヘルメットの外面に取り付けられた個人防御システムを開示している。さらに具体的には、これらのボタンは、ヘルメット着衣者の耳の上かつ耳のいくらか後ろにおいてヘルメットに取り付けられている。着衣者がこれらのボタンの１つを押すことを望む時、着衣者は、手を無菌領域外の耳の上方の位置に移動させねばならない。（無菌領域は、概して、着衣者の腰と首との間の前部の空間である）。もし着衣者が光源のような懸垂した機器の近傍に位置していたなら、手をボタンに移動させる時に、その手が不注意によって光源に接触しないように注意を払わねばならない。この種の接触が生じた場合、着衣者の手は、仮に手袋を嵌めていても、無菌と見なされない。その結果、着衣者が再び手袋を着用するので、手術が中断されることになる。
【0010】
ボタンを押すために手をそのように位置付けねばならないことによって、さらなる悪条件が生じることになる。何故なら、これらのボタンは、耳に隣接して位置しているので、ヘルメットの着衣者の視線から外れるからである。これは、ボタンを押すために手を正確に位置付けるために、着衣者が視覚的な手がかりに頼れないことを意味している。実際、この種のシステムが用いられる時、外科医によっては、無菌領域外にいる巡回看護婦によって制御ボタンを押してもらうこともある。これは、個人防護システムの操作状態を調整するために適切な手の配置に集中しなければならない外科医を助けることになる。
【0011】
また、これらの視覚的な手がかりの欠如によって、外科医は、所望する制御ボタンを自信を持って押すことが困難になることもある。この戸惑が生じる可能性によって、個人防護システムのヘルメットに取り付けられる傾向にある制御ボタンの数が制限されることになる。ボタンの数が制限されると、システムの着衣者にもたらされる制御選択肢の数が制限される。
【0012】
参照することによってここに含まれる前述の特許文献２は、ボタンが顎バーの底部分に取り付けられる個人防護システムを開示している。顎バーは、シェルから下方に延在するＵ字状構造を有している。ヘルメットは、典型的には、装着された時、顎バーが顔の両側の外方及び前方に離間した位置から下方に延在するように、設計されている。顎バーは、少なくとも半剛性のビームを備えている。このビームは、着衣者の顎の前方及びいくらか下方に位置している。顎バーの主目的は、顔面シールドを構造的に支持することにある。さらに具体的には、顎バーは、顔面シールドが個人防護システムを着衣するユーザーの顔に対して内方にずれるのを防ぐためのヘルメットの構造要素である。多くの個人防護システムは、ガーメントをヘルメットに一時的に保持する固定要素が顔面シールドに取り付けられるように、設計されている。これらの個人防護システムの多くは、顎バーと一体の固定要素がガーメントの顔面シールドに取り付けられた相補的な固定要素に係合するように、設計されている。
【0013】
制御ボタンが顎バーに取り付けられた時、多くの場合、ボタンは、着衣者の顎の下方に位置するバーのウエブ部分内に位置する。ボタンを押すことを望む着衣者は、バーに対して顔を持ち上げ、ボタンを覆うガーメントの部分を押すことによって、ボタンを押すことになる。制御ボタンをこのように位置決めする利点は、ボタンを押すことを望む着衣者が明らかに無菌領域外にある位置に手を移動させずにすむことにある。さらに、手がこのプロセス中に着衣者の顔の実質的に前にあるので、該手が着衣者の視界内にある。これによって、少なくとも部分的に視界に頼って、手を迅速かつ正確に位置決めし、作動のための目標とするボタンを押すことができる。
【0014】
比較的アクセスしやすいことを考慮すると、顎バーに取り付けられた制御ボタンを有する個人防護システムは、先行するシステムよりも一般的に使いやすい代替例である。にもかかわらず、一部の外科手術では、著しい量の流体が患者から着衣者に向かって放出されてしまうことがある。これらの流体は、血液及び他の流体によって汚染された灌注液を含んでいる。小さい組織粒子が患者から放出されることもある。この材料が放出された時、システムが意図されるように機能した場合、流体は、システムの着衣者の皮膚又は衣類に代わってガーメントに付着する。顎バーに取り付けられたボタンを押すことを望む着衣者は、流体が付着したガーメントの部分を押さねばならないことにある。ガーメントに対するこのような親指又は他の指の押込みによっても流体又は他の汚染物がガーメントを浸透しないことを確実にするには、事実上、従来から市販されている一部のガーメントよりも透過性の小さい材料からガーメントを作製する必要がある。透過性の劣るこの材料は、従来から市販されているガーメントよりも呼吸に適していない。この通気性の低下は、時間の経過と共に、個人防護システムの着衣者に対して不快感をもたらすことがある。さらに、この材料は、従来技術によるガーメントを形成する材料よりも高価になる。ガーメントをこの高価な材料から作製することによって、ガーメントのコストが高くなる。
【0015】
さらに、いくつかの個人防護システムは、ユーザーがバッテリパックをヘルメットに接続するやいなや、ファンが作動されるように構成されてる。これは、ガーメントがヘルメット及び頭を覆って配置されていなくても生じる。その結果として、ファンによる不必要な騒音が生じることになる。また、ファンの操作が有用な目的を果たしていなくても、システムバッテリに貯蔵された電荷の消耗が生じることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
【文献】米国特許第６，４８１，０１９号明細書／国際特許出願公開第２００１／０５２６７５号パンフレット
【文献】米国特許第７，７３５，１５６号明細書／国際特許出願公開第２００７／０１１６４６号パンフレット
【文献】米国仮特許出願第６２／２２１，２６６号明細書（米国特許出願公開第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号明細書）／国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１６／０５２４９１号パンフレット（国際特許出願公開第２０１７／０５３２３２号パンフレット）
【文献】米国特許第６，４１８，０１９号明細書／国際特許出願公開第２００１／０１１６４６号パンフレット
【発明の概要】
【0017】
本発明は、新規の有用な個人防護システムに関する。本発明の防護システムは、医療又は外科状況下において着衣者と周囲環境との間に無菌バリアをもたらすために用いることができる形式のものである。本発明の個人防護システムは、システムの操作状態を制御するための１つ又は複数のボタンを備えている。このシステムのボタンは、システムの着衣者によって容易にアクセス可能となるように位置決めされ、かつボタンの押下によって該ボタン上の材料がシステムによって形成されたバリア内に押し込まれないことが明らかな場所に配置されている。
【0018】
本発明の個人防護システムは、ガーメント及びヘルメットを備えている。ガーメントは、少なくともヘルメット及び少なくともヘルメットの着用者の頭を覆うようになっている。ヘルメット内に電気的に作動する構成要素が配置されている。典型的には、これらの構成要素は、少なくともガーメント内の環境を調整するようになっている。ヘルメットは、透明な顔面シールドを備えている。顔面シールドは、透明なプラスチックから形成されている。
【0019】
本発明は、顔面シールドに取り付けられた少なくとも１つの制御ボタンをさらに備えている。顔面シールドに配置された１つ又は複数の導電体が、各ボタンから延在している。これらの導電体は、顔面シールドに取り付けられた接点に向かって延在している。ヘルメットは、顔面シールド接点に対して相補的な接点を備えている。ヘルメット接点は、ヘルメットに取り付けられた制御装置に電気的に接続されている。
【0020】
この個人防護システムを用いるユーザーは、最初にヘルメットを被ることによってシステムの使用の準備を整える。ガーメントがヘルメットを覆って配置される。ガーメントがヘルメットを覆って装着された結果として、顔面シールド接点がヘルメット接点に係合する。このようにして、各ボタンが制御装置に接続されることになる。
【0021】
着衣者は、電気的に作動する構成要素の操作状態を設定することを望んだ時、顔面シールドに取り付けられたボタンの適切な１つを押す。ボタンのこの押下が制御装置によって検知される。次いで、制御装置は、個人防護システムの操作状態を適切に調整することになる。
【0022】
ボタンは、プラスチックの層シート上に取り付けられている。従って、着衣者は、ボタンを押す時、その動作によってボタンに隣接する材料が顔面シールドによって形成されたバリアの一部内に押し込まれると感じることがない。
【0023】
本発明のいくつかの態様では、接点は、顔面シールドをヘルメットに保持し、及び／又は顔面シールドをヘルメットと位置合わせする構成要素と一体化されている。本発明のいくつかの態様では、相補的な顔面シールド接点及びヘルメット接点は、顔面シールドをヘルメットに物理的に保持するための係合も行う導電性構成要素である。本発明の他の態様では、顔面シールド接点は、固定機能及び／又は位置合わせ機能を行う顔面シールド特徴部に延在している。この種の特徴部は、顔面シールドの開口又はノッチとすることができる。ヘルメットは、顔面シールドの開口又はノッチに着座する相補的タブを有するように形成されている。ヘルメット接点は、このタブに隣接して配置されている。その結果、顔面シールドの開口又はノッチ内へのヘルメットタブの着座の結果として、ヘルメット接点は、顔面シールドと一体の相補的接点に係合することになる。
【0024】
本発明のいくつかの態様では、各ボタンは、顔面シールド上に形成された２つの導電体の幾何学的特徴部からなっている。これらの幾何学的特徴部は、互いに近接して配置されている。検出器が、ヘルメットと一体化されている。検出器は、端末構造を横切る信号の状態の変化を検知することができる。この変化は、幾何学的特徴部を横切る静電容量又は抵抗のような変数の状態の変化によるものであるとよい。個人防護システムの着衣者は、親指又はその他の指をこれらの幾何学的な特徴部の近傍に置くことによって、ボタンを作動させる。この作動は、静電容量又は抵抗のいずれかを変化させ、この変化が検出器によって検出される。この状態変化が生じたと検出器が決定したことに応じて、検出器は、端末構造が付随するボタンが押されたことを示す信号を制御装置に送信することになる。
【0025】
本発明は、ガーメントがシステムヘルメットを覆って装着された時にのみファンが作動されるように設計された個人防護システムにも関する。
【0026】
本発明は、請求項に詳細に指摘されている。本発明の前述の及びさらなる特徴並びに利得は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を読むことによって理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の個人保護システムの斜視図である。
【図2】本発明の個人防護システムのヘルメットの斜視図である。
【図3】ヘルメットの断面図である。
【図3A】ヘルメットの前部の拡大断面図である。
【図4】ヘルメットの電気的に作動する構成要素のブロック図である。
【図5】本発明のシステムと一体のガーメントの顔面シールドの内面の斜視図である。
【図5A】顔面シールド上に配置された導電材料によって顔面シールド上に複数のボタンが形成された顔面シールドの内側の部分の拡大図である。
【図6】顔面シールド及び顔面シールドに取り付けられた構成要素の分解図である。
【図7】ヘルメットに離脱可能に固定された顔面シールドを示す断面図である。
【図8】布シェルが示されない本発明の代替的な個人防護システムの斜視図である。
【図13】本発明の代替的な個人防護システムの電気的構成要素のブロック図である。
【図14】メモリがガーメントに取り付けられた本発明の個人防護システムの構成要素のいくつかを図式的に示すブロック図である。
【図15】ガーメントと一体のメモリに貯蔵されたデータのいくつかを示す図である。
【図16】ガーメントメモリ内のデータに応じていかに制御装置がシステムの操作を調整するかを示すフローチャートである。
【図17】本発明の個人防護システムにおけるガーメントの電気的に作動する構成要素とヘルメットの構成要素との間の接続を達成する代替的手段を示す図である。
【図18】本発明の他の個人防護システムの特徴部を図式的に示すブロック図である。
【図19】本発明の代替的な個人防護システムのヘルメットを示す図である。
【図21A.21B】ヘルメットに隣接する顔面シールドの存在を検出するための代替的センサを示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
［Ｉ．基本システム］
本発明の個人防護システム３０は、システムを着衣するユーザーの頭に被せられるヘルメット３２を備えている。システム３０は、ガーメント１０２も備えている。ガーメント１０２は、少なくともヘルメット３２及びシステムを着衣するユーザーの頭を覆って延在している。ガーメント１０２は、ユーザーのガーメントによって覆われた部分の周りに防護バリアを形成する。図３に示されるように、ヘルメット内にファン９４が配置されている。ファン９４は、ガーメント１０２内の環境をシステム３０を着衣するユーザーにとって快適な状態に維持するために、ガーメント１０２内に空気を引き込むようになっている。
本発明の個人防護システム３０は、システムを着衣するユーザーの頭に被せられるヘルメット３２を備えている。システム３０は、ガーメント１０２も備えている。ガーメント１０２は、少なくともヘルメット３２及びシステムを着衣するユーザーの頭を覆って延在している。ガーメント１０２は、ユーザーのガーメントによって覆われた部分の周りに防護バリアを形成する。図３に示されるように、ヘルメット内にファン９４が配置されている。ファン９４は、ガーメント１０２内の環境をシステム３０を着衣するユーザーにとって快適な状態に維持するために、ガーメント１０２内に空気を引き込むようになっている。
【0029】
図２，３に示されるように、ヘルメット３２は、ヘッドバンド３４を備えている。名前によって暗示されるように、ヘッドバンド３４は、システム３０を着衣するユーザーの頭に装着するように設計されている。シェル３６が、ヘッドバンド３４の上方に配置され、該ヘッドバンドに取り付けられている。シェル３６は、個人防護システム３０を着衣するユーザーの頭部に適合するように形作られている。シェル３６は、リム３８を形成するように形作られている。リム３８は、シェル３６の底部である。リム３８は、概して、ヘッドバンド３４の高さ又はその上方に位置している。リム３８は、システム３０を着衣するユーザーの頭の周りに周方向に延在している。図示されるシェル３６は、円弧状に形作られたウエブ４０を備えている。ウエブ４０は、シェルの一部であり、ヘルメット３２を被ったユーザーの頭の頂部を超えて延在している。シェル３６は、ウエブ４０がリム３８の互いに向きあった前部分と後部分との間に延在するように、形成されている。シェル３６は、リム３８から前方に突出する複数のパイロン４２を有するように、さらに形成されている。本発明の図示される態様では、３つのパイロン４２が設けられている。１つのパイロン４２は、リム３８の前面の中心から前方に延在している。残りの２つのパイロン４２は、中心に位置するパイロン４２の両側に位置している。
【0030】
シェル３６の多くの部分は、空所を画定するように形成されている。１つの空所は、ウエブ４０内に形成された中心空所５２である。この中心空洞５２は、シェルの前部というよりもむしろ後部の近くに配置されている。シェル３６は、ウエブ４０がシェル３６の頂部に空所５２に通じる開口５０を有するように、さらに形成されている。シェル３６の第２の空所は、前方ダクト５４である。前方ダクト５４は、中心空所５２からシェルリム３８の底縁に形成された放出開口５６に延在している。放出開口５６は、シェル３６のパイロン４２直下の部分に位置している。
【0031】
シェル３６のさらなる空所は、後方ダクト５８である、後方ダクト５８は、シェル３６の後部の中心空所５２から後方に延在している。１つ又は複数のノズル６２が、シェルの後部に取り付けられている。ノズル６２は、シェルリム３８から下方にかつシェル３６の下方に位置するヘッドバンド３４の区域の下方に延在している。後方ダクト５８は、ノズル６２まで延在している。
【0032】
複数の磁石６４が、シェル３５に取り付けられている（２つの磁石が図示されている）。１つの磁石６４が、各パイロン４２に取り付けられている。各磁石６２は、基部６５及びヘッド６６を有するように形成されている、ヘッド６６は、基部６５よりも大きい直径を有している。図３Ａに示されるように、各磁石６４は、関連するパイロンに該磁石の基部がパイロン内に埋設されるように取り付けられている。ヘッド６６は、パイロン４２の外面の前方に延在するように、基部の前方に位置している。磁石６４は、磁気的及び電気的に導体の材料から形成されている。本発明の一態様では、磁石６４は、ニッケル－銅メッキされたネオジム鉄ボロンから形成されている。
【0033】
ファン９４が、シェルの中心空所５２内に配置されている。空所５２内に配置されたモータ９２が、ファン９４を回転させるようになっている。ファン９４は、作動した時に開口５０を通して空気を吸込み、該空気をダクト５４、５８を通して外方に送り出すように、設計されている。前方ダクト５４を通って送り出された空気は、開口５６を通して放出される。後方ダクト５８を通って送り出された空気は、１つ又は複数のノズル６２を通して放出される。
【0034】
図４は、ヘルメット３２の電気的構成要素をブロック図で示している。これらの構成要素は、３つの磁石６４を含んでいる。導電体８２（１つに部番が付されている）が、各磁石６４から検出器８５に延在している。検出器８５は、導電体から検出器に印加される信号の特性を監視する。具体的には、検出器８５は、ガーメント１０２と一体の（後述の）ボタン１２０，１３４の１つが押された結果として、導電体８２を横切る信号の特性がいつ変化したかを決定する。本発明の一態様では、検出器８５は、静電容量の変化の結果としての信号の変化を監視する。具体的には、検出器８５は、磁石６４ａ，６４ｂ間の信号の特性の変化によって示される静電容量の変化及び磁石６４ｂ，６４ｃ間の信号の特性の変化によって示される静電容量の変化を監視する。本発明の一態様では、オランダのEindhoven のNXP Semiconductorから市販されているタッチ／近接センサ「ＰＣＦ８８８３」が、検出器８５として用いられている。
【0035】
検出器８５によって出力された信号は、制御装置８８に印加される。制御装置８８は、バッテリ８６からモータ９２に通電信号を選択的に印加するように構成されている。さらに具体的には、検出器８５によって出力された信号に応じて、制御装置８８は、バッテリ８６からモータ９２に送られる通電信号の特徴を設定する。これによって、空気ファン９４は、空気がシステム３０を着衣するユーザーによって望まれる割合でガーメントを通って流れる状態が得られるように、作動することになる。
【0036】
バッテリ８６は、多くの場合、個人防護システム３０を着衣するユーザーの腰の周りに装着されることを理解されたい。図示されず、本発明の一部でもないが、ケーブルがバッテリ８６をヘルメット３２に接続している。また、図示されず、本発明の一部でもないが、回路基板がシェル３６内に配置され、検出器８５及び制御装置８８は、この回路基板に取り付けられている。
【0037】
図１に戻ると、ガーメント１０２は、シェル１０４を備えることを理解されたい。図１において、シェル１０４の外形は、システム３０の他の構成要素が見えるように示されている。シェル１０４は、ウイルスバリアとして機能することができる柔軟布から形成されている。本発明のいくつかの態様では、シェル１０４、さらには、ガーメント１０２の全体は、ヘルメット３２並びにシステムを着衣するユーザーの頭部及び肩の上方の部分を覆うことのみを目的として、形作られている。本発明のこれらの態様では、ガーメント１０２は、フードと呼ばれる、本発明の他の態様では、シェル１０４は、袖を有するように形成され、少なくとも腰まで延在している。本発明のこれらの態様では、ガーメント１０２は、トーガと呼ばれる。図示されないが、ガーメントは、通常、シェルが一般的にヘルメットのウエブ４０を覆う箇所にフィルタが配置されるように、形成されている。フィルタは、多くの場合、不織布ポリプロピレンである材料から形成されている。
【0038】
着衣者の頭に適合するように形作られたシェルの部分は、開口１０６を有するように形成されている。柔軟な透明の顔面シールド１１０が、開口１０６を覆って固定されている。本発明のいくつかの態様では、顔面シールド１１０は、ポリカーボネートから形成されている。１つのこのようなポリカーボネートは、Sabic によってLEXANの商標の下で市販されている。顔面シールドは、シート状構造を有し、典型的には、１ｍｍ以下の厚みを有している。顔面シールド１１０は、その外周が開口１０６を囲むシェル１０４の内面に重なるように、開口に固定されている。図１において、開口は、顔面シールドの底周辺部分及び右周辺部分の上の破線によって表されている。高粘着ゴム接着剤を用いて、顔面シールド１１０をシェルに固定するようになっている。
【0039】
図５，５Ａ，６に示されるように、顔面シールド１１０は、中心開口１１４及び２つの側開口１１６が顔面シールドの上端の下方に位置するように、形成されている。ガーメント１０２は、顔面シールド開口１１４を中心磁石６４ｂと真っ直ぐに並ぶように配置し、次いで、顔面シールドをヘルメット３２のリム３８の周りに曲げた時、側開口１１６の各々が側磁石６４ａ，６４ｃの１つと真っ直ぐに並ぶように、形成されている。
【0040】
手で作動可能な２つのボタン１２０，１３４が顔面シールド１１０上に形成されている。ボタン１２０，１３４は、顔面シールドの片側に位置している。ボタン１２０，１３４は、顔面シールド１１０の内面に形成された導電トレースからなっている。導電トレースは、黒鉛基又は銀基インクから形成され、１ｍｍ以下、さらに好ましくは、０．５ｍｍ以下の厚みを有しているとよい。ボタン１２０，１３４は、顔面シールド１１０がシェル１０４に取り付けられる箇所の内方に位置している。ボタン１２０は、顔面シールド１１０の内面に形成された導電性の円形ディスク１２２を備えている。ボタン１２０は、ディスクを部分的に包囲する導電性のリング１２６も備えている。リング１２６は、ディスクの周りに少なくとも１８０°延在する円弧を画定している。ディスク１２２及びリング１２６は、協働して、親指又は他の指がボタン１２０が形成された顔面シールドの区域に接触した時、これらの構成要素を横切る信号の変化が生じるように形成されており、この信号の変化が検出器８５によって検知可能になっている。
【0041】
本発明の前述の態様で述べたように、検出器８５は、静電容量の変化を測定する。従って、本発明のこの態様では、検出器８５は、ディスク１２２及びリング１２６を通る信号を印加する。検出器８５は、この信号の特性の変化を監視する。本発明のこの態様では、親指又は他の指の存在が、ディスク１２２とリング１２６との間の誘電特性を変化させる。本発明のこれらの態様では、ディスク１２２は、１０ｍｍから２０ｍｍの間の直径を有しているとよい。リング１２６は、ディスク１２２の外周から１ｍｍから５ｍｍ離間しているとよい。リングを形成する導電材料は、１ｍｍから５ｍｍの左右方向の幅を有しているとよい。
【0042】
ボタン１３４は、ディスク１２２と同様のディスク１３６を備えている。リング１２６と同様のリング１４２が、少なくとも部分的にディスク１３６を包囲している。従って、ボタン１３４は、ボタン１２０と同様に機能する。親指又は他の指がボタン１３４が形成された顔面シールド１１０の区域に置かれると、ディスク１３６及びリング１４２を横切る静電容量の変化が生じる。
【0043】
また、複数の導電体１２４，１２８，１４４が、顔面シールド１１０の内面に形成されている。導電体１２４，１２８，１４４及び（後述の）リング１２５，１３０，１４６は、ボタン１２０，１３４を形成する同一の導電トレースの一部である。導電体１２４は、ディスク１２２から延在している。この導電体は、顔面シールドの側部に沿って上方に延在している。顔面シールドの上端において、導電体１２４は、顔面シールドの中心に向かって延在している。導電体１２４は、顔面シールドの内側に形成された導電リング１２５で終端している。リング１２５は、開口１１６の１つを形成する顔面シールドの部分の周りに形成されている。リング１２６，１４２は、いずれも第２の導電体１２８に接続されている。導電体１２８は、導電体１２４の経路と本質的に平行の経路に沿ってシールドの内面に沿って延在している。導電体１２８は、顔面シールドの内面に形成されたリング１３０まで延在している。リング１３０は、開口１１４を画定する顔面シールドの部分の周りに延在している。第３の導電体１４４は、ディスク１３６から延在している。導電体１４４は、導電体１２４，１２８の経路と平行の経路に沿って延在している。導電体１４４は、リング１３０と同じようにリング１４６で終端している。リング１４６は、第２の開口１１６の周りに配置されている。
【0044】
また、３つの磁石１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃが、顔面シールド１１０に取り付けられている。磁石１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃは、磁石６４と同一材料から形成されているとよく、かつ同一又は同様の形状を有しているとよい。各磁石１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃの基部が、開口１１４又は１１６の１つに取り付けられている。磁石１４８は、各磁石のヘッドが顔面シールドの内面から内方に延在するように、顔面シールド１１０に取り付けられている。磁石１４８ａは、リング１２５の１つと電気的に接触している。磁石１４８ｂは、リング１３０と電気的に接触している。磁石１４８ｃは、リング１４６と電気的に接触している。
【0045】
ユーザーは、最初、ヘルメット３２を頭に被ることによって、本発明の個人防護システム３０の使用のための準備を行う。必要に応じて、バッテリ８６がヘルメットに接続される。次いで、ガーメント１０２がヘルメット３２及び少なくともユーザーの頭を覆って配置される。ここでも、トーガ式態様のガーメント１０２の場合、このガーメントは、腕を覆って少なくとも腰まで延びることになる。ガーメントをユーザーに装着するプロセスの一部として、顔面シールドがシェルのリム３６の前部の周りに曲げられる。ガーメント１１０は、ガーメント磁石１４８ａ，１４８ｂ、１４８ｃをそれぞれ相補的なヘルメット磁石６４ａ，６４ｂ，６４ｃに対して押圧することによって、ヘルメットに離脱可能に固定される。
【0046】
磁石６４ａ，６４ｂ，６４ｃ及び１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃが互いに接触して配置され、かつこれらが磁性材料から作製されていることによって、互いに当接する各磁石対間に電気接続が生じる。図７は、１対の磁石、任意選択的に、磁石６４ｃ，１４８ｃの係合を示している。これは、ガーメント１０２がヘルメットに離脱可能に取り付けられた結果として、ボタン１２０，１３４から導電体１２４，１２８，１４４、磁石１４８，６４、及び導電体８２を介して、検出器８５に至る電気接続が達成されたことを意味している。
【0047】
従って、ユーザーは、ボタン１２０，１３４を押すことによって、システム３０の操作を制御することができる。本発明のこの態様では、ユーザーは、ボタン１２０に接触することによって、モータ／ファン速度を低下させ、ボタン１３４に接触することによって、モータ／ファン速度を増大させることができる。ユーザーは、ファン９４の速度を増大させることを望んだ時、指をボタンの１つ、任意選択的に、ボタン１２０に向かって移動させる。ボタン１２０のディスク１２２及びリング１２６が形成された顔面シールド１１０の区域上の指の存在が、ディスク１２２とリング１２６との間の誘電率の特性を変化させる。これによって、ボタン１２０の静電容量が変化する。ここでも、検出器８５は、ボタン１２０，１３４の各々を形成する導電性のディスク及びリングを横切る信号の特性の変化を連続的に監視している。ボタン１２０を形成する顔面シールド１１０の区域に指が置かれた結果として静電容量が変化した時、このボタンを形成するディスク１２２及びリング１２６を横切る信号の特性の変化が生じる。この信号変化が生じたことを検知したことに応じて、検出器８５は、この信号が生じたことを示す信号を制御装置８８に出力する。制御装置８８は、この信号をユーザーがファン９４の速度、実際には、モータ９２の速度の増大を望んでいる表示として解釈する。これによって、制御装置８８は、モータ、従って、ファン９４をより高い回転数で回転させるために、モータ９２に印加させる通電信号の特性を再設定することになる。
【0048】
本発明のこの態様では、ユーザーは、ボタン１３４が形成された顔面シールドの区域の近傍に指を置くことによって、ファン速度を低下させるようになっている。ボタン１３２のディスク１３６及びリング１４２を横切る静電容量の変化は、検出器８５によって、モータ９２の速度を低下させるべきという表示として解釈されることになる。
【0049】
本発明のシステム３０を用いるユーザーは、システム状態の設定を望む時、適切なボタン１２０又は１３４を形成する顔面シールドの区域を押圧する。ユーザーは、ガーメントの布部分を押圧する必要がない。換言すれば、システム状態を変化させるために、ガーメントの非多孔性構成要素、すなわち、顔面シールド１１０に指を置くことになる。ユーザーは、システム状態を変化させるために、ボタンに指を押し込むことによって液体がガーメントの多孔性部分内に浸透することを心配する必要がない。この心配の排除によって、ユーザーは、ボタンを押し込む箇所を覆う体の一部に体液が付着している時にボタンを作動させねばならないという嫌気を同様に排除することができる。
【0050】
本発明の多くの態様では、信号検出器８５が各ボタンを横切る信号を印加する結果として、ボタンを横切って１００ｍＷ未満の電力消費が生じる。ボタンを横切る電流は、５０ｍＡｍｐ未満である。その結果、ボタンを横切る信号が比較的低電力であることを考えると、典型的には、ボタン１２０，１３４又はボタンに向かって延在する導電体１２４，１２８，１４４のいずれかを覆う絶縁層を向ける必要がない。この絶縁層を設ける必要がないことによって得られる１つの利得は、この層を設けるためのコストが回避されることである。この絶縁層を設ける必要がないことによる他の利点は、この層が顔面シールドに追加的な視覚的不連続部を加えることである。顔面シールドは、理想的には、完全に透明であるべきであることを理解されたい。顔面シールドと一体の視覚的不連続部を最小限に抑えることによって、これらの不連続部が個人防護システムを着衣するユーザー又は個人防護システムを着衣するユーザーを見る他の関係者の注意散漫の程度を最小限に抑えることができる。
【0051】
［ＩＩ．第１の代替システム］
図８は、本発明の代替システム１７８を示している。システム１７８は、ヘルメット１８０及びガーメント２３６を備えている。ここでも、システム１７８の他の構成要素が見えるように、ガーメント２３６のシェル２３８は、輪郭線によってのみ示されている。
図８は、本発明の代替システム１７８を示している。システム１７８は、ヘルメット１８０及びガーメント２３６を備えている。ここでも、システム１７８の他の構成要素が見えるように、ガーメント２３６のシェル２３８は、輪郭線によってのみ示されている。
【0052】
図９に示されるように、ヘルメット１８０は、ヘッドバンド１８２を備えている。シェル１８４は、ヘッドバンド１８２によって支持され、ヘッドバンド１８２の上方に位置している。前述のモータ９２及びファン９４からなるサブアセンブリが、シェル１８４内に配置されている。前方ベローズ１８６が、シェル１８４から前方に延在している。前方ベローズ１８６は、前方ノズル１８８まで延在している。前方ノズル１８８は、ヘッドバンド１８２の前部に取り付けられている。後方ベローズ２１８は、シェル１８４の後部から延在している。後方ベローズは、後方ノズル２２０まで延在している。後方ノズル２２０は、ヘッドバンド１８２の後部に取り付けられている。ヘルメット１８０を備えるシステムが作動すると、ファンは、空気をガーメントを通してシェル１８４の頂部内に吸い込むことになる。空気は、前方ベローズ１８６及び後方ベローズ２１８のそれぞれを通って放出される。前方ベローズ１８６を通って流れる空気は、システムを着衣するユーザーの顔の前に排出される。後方ベローズ２１８を通って流れる空気は、後方ノズル２２０を通って排出される。後方ノズル２２０は、ヘッドバンド１８２の下方に開くように位置決めされている。後方ノズル２２０から排出された空気は、システムを着衣するユーザーの首の後部に対して排出される。
【0053】
ヘルメット１８０の前方ノズル１８８は、ブロック１８５を備えている。ブロック１８５は、ヘッドバンド１８２に取り付けられるノズル１８８の一部であるか又はヘッドバンドと一体のヘルメット１８０の構成要素である。本発明の図示される態様では、ブロック１８５は、ヘッドバンド１８２の一部であるストラップ１８３に取り付けられている。
【0054】
また、前方ノズル１８８は、タブ２１６を有するように形成されている。タブ２１６は、ノズルの前縁から上方に突出している。図１０，１２に示されるように、ブロック１９０が、前方ノズル１８８の上面から外方に突出している。ブロック１９０は、タブ２１６の後面から後方に離間している。図１０において、ブロックの下のタブ２１６の基部が断面で示されており、これによって、ブロック１９０及びタブの背後の関連する構成要素が見えている。ブロック１９０の前面は、３つの長孔１９２を有するように形成されている。接点１９８が、長孔１９２の各々内に配置されている。各接点１９８は、導電性の柔軟な金属帯片の形態にある。接点１９８は、外方に湾曲している。さらに詳細には、接点は、ブロック１９０の前方に延びるように形成されている。典型的には、ヘルメット１８０は、ガーメントがヘルメットを覆って配置されていない時、接点がタブ２１６の後面に当接するように、形成されている。図示されないが、本発明のいくつかの態様では、フレームからなるプレート及び一連のウエブがブロック１９０を覆って配置されている。フレームは、接点１９８を長孔１９２内に保持するように構成されている。
【0055】
ヘルメット１８０は、本発明の第１の実施形態に関して述べた検出器８５及び制御装置８８を備えている。図示されないが、本発明のこの態様では、導電体８２と同様の導電体が各接点１９８を検出器８５に接続していることを理解されたい。
【0056】
ヘルメット１８０は、ヘッドバンド１８２の前部から下方に延在する顎バー２２４を備えている。顎バー２２４は、ヘッドバンド１８２の両側から延在する２つのポスト２２６を備えている。ビーム２２８が、ポスト２２６の互いに向き合う自由端間に延在している。顎バー２２４は、ビーム２２８がシステム１７８を着衣するユーザーの顎の下及び顎のいくらか前方に位置するように、形成されている。ビーム２２８は、ポスト２２６の端から外方に湾曲している。２つの磁石２３４（１つが図示されている）が、顎バー２２４に取り付けられている。各磁石２３４は、顎バー２２４のビーム２２８の外端に隣接して位置している。
【0057】
顔面シールド２４０は、ガーメント２３６のシェル２３８に形成された（部番が付されていない）開口に取り付けられる。顔面シールド２４０は、図１１に示されるように、前述のシールド１１０と同じ一般形状を有している。顔面シールド２４０は、ガーメント２３６のシェル２３８に形成された開口に取り付けられる。顔面シールド２４０は、顔面シールドの上端部の下方に矩形状の開口２４２が位置するように、さらに形成されている。開口２４２は、ヘルメット１８０と一体のタブ２１６を受け入れるように形作られている。２つの磁石２４６が、顔面シールド２４０の内面から内方に延在するように、顔面シールド２４０に取り付けられている。本発明のこの態様の構成要素は、ヘルメットタブ２１６が顔面シールド開口２４２内に着座し、顔面シールド２４０が顎バー２２４の周りに曲げられた時、顔面シールド磁石２４６の各々が磁石２３４の相補的な１つに当接しかつ係止するように、協働して形成されている。
【0058】
前述のボタン１２０，１３４は、顔面シールドの内面に形成されている。部番が付されていないが、ディスク１２２及びリング１２６がボタン１２０を形成し、ディスク１３６及びリング１４２がボタン１３４を形成している。導電体１２４に類似しており、略同一の形状を有する導電体２５２が、ディスク１２２から延在している。導電体１２８に類似しており、略同一の形状を有する導電体２５４が、リング１２６，１４２から延在している。導電体１４４に類似しており、略同一の形状を有する導電体２５６が、ディスク１３６から延在している。導電体２５２，２５４，２５６は、以下の点、すなわち、導電体２５２，２５４，２５６の各々が開口２４２の周辺を画定する顔面シールドの部分を覆って位置する終端部を有する点において、導電体１２４，１２８，１４４と異なっている。図１１Ａに示されるように、導電体２５２の終端部は、開口２４２の右側の上周辺部分を画定する顔面シールドの区域を覆って終端している。導電体２５４は、開口２４２の中心の上部分を画定する顔面シールドの区域を覆って終端している。導電体２５６の終端部は、開口２４２の左側の上周辺部分を画定する顔面シールドの区域を覆って終端している。
【0059】
システムのこの態様を形成する構成要素は、ヘルメットタブが顔面シールド開口２４２内に完全に着座した時、導電体２５２，２５４，２５６の各１つの終端部が接点１９８の各１つと真っ直ぐに並ぶように、協働して構成されている。
【0060】
システム１７８を用いるために、最初、ヘルメット１８０がユーザーの頭に被せられる。ガーメント２３６は、当初、ユーザーの顔の上方に配置される。さらに具体的には、ガーメントは、ガーメントが顔の方に向けられた時にヘルメットと一体のタブ２１６が顔面シールドの開口２４２内に着座するように、位置決めされる。顔面シールドが下方にさらに向けられ、ブロック１９０とタブ２１６との間の空間内に押し込まれると、その結果として、各導電体２５２，２５４，２５６の終端部が、ヘルメット１８０と一体の関連する接点１９８に物理的に接触することになる。図１２は、１つの導電体、任意選択的に、導電体２５４がいかに関連する接点１９８に当接するかを示している。
【0061】
いったん顔面シールド２４０がタブ２１６を覆って着座したなら、ガーメントシェル２３８が、（システムが覆うことを意図する）ヘルメット１８０及びユーザーの生体構造の部分の周りに拡げられる。また、顔面シールド２４０は、ヘルメットの周りに曲げられる。さらに具体的には、顔面シールド２４０は、顔面シールドと一体の磁石２４６の各１つがヘルメット１８０と一体の相補的磁石２３６と離脱可能に係合するように曲げられる。磁石２３６，２４６がこのように係合した結果として、顔面シールド２４０は、ユーザーの頭の周りに左右方向に湾曲した形状を呈することになる。顔面シールドの形状をこのように湾曲させることによって、システムを着衣するユーザーの顔面シールド外の視野を増大させることができる。顔面シールドの下側部分の湾曲は、顔面シールドのこの区域と顎バー２２４と一体のビーム２２８との当接によって制限される。
【0062】
導電体２５２，２５４，２５６と接点１９８との係合によって、ボタン１２０，１３４と検出器８５との間に電気接続が達成されることを理解されたい。電気的に、システムのこの態様は、システムの第１の態様と同じように機能する。もしユーザーがファン速度を制御することを望んだなら、ユーザーは、適切なボタン１２０又は１３４を押す。この動作によって生じた静電容量の変化に応じて、検出器８５は、適切な信号を制御装置に送信する。次いで、制御装置８８は、ボタンが押されたことに基づいてモータの速度を調整することになる。
【0063】
本発明のこのシステム１７８のさらなる利得は、２つの機能、すなわち、ヘルメットに対する顔面シールドの物理的な固定及び電気的な接続を果たすのに必要な構成要素をもたらす費用が削減されることにある。また、システム１７８は、ヘルメット１８０に対する顔面シールド２４０の芯出しを簡素化する。
【0064】
［ＩＩ．第２の代替システム］
図１３は、顔面シールドに取り付けられた３つの制御ボタン１２０，１３４，２６２，２６４と共に本発明の電気的構成要素を示している。図１３において、ボタン１２０，１３４，２６２，２６４は、顔面シールドの両側に配置されている。図示されないが、ヘルメット及び顔面シールド２４０と一体のそれぞれの接点が、ボタンを検出器８５ａに接続している。本発明のこの態様では、ヘルメットは、ファンモータ９２に加えて、光源２６６、通信ユニット２６８、及び冷却ストリップ２７２を有している。光源２６６は、通常、光のビームを顔面シールド２４０の外に放出するようにヘルメットに取り付けられている。通信ユニット２６８は、ＲＦ送受信機であるとよい。代替的に、通信ユニット２６８は、スピーカ付きの増幅器を備えていてもよい。いずれにしても、通信ユニットは、典型的には、ヘルメット取付け型のマイクロフォン２６７を備えている。このマイクロフォン２６７は、通常、顎バーに取り付けられている。冷却ストリップ２７２は、通常、個人防護システムの着衣者の皮膚から熱を逃がすことができる構成要素からなっている。このような１つのストリップは、米国仮特許出願第６２／２２１，２６６号に開示されている。この文献の内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。本発明のこの態様における制御装置８８ａは、システムのこれらのサブアセンブリ９２，２６６，２６８，２７２の各々の操作状態を調整するようになっている。
図１３は、顔面シールドに取り付けられた３つの制御ボタン１２０，１３４，２６２，２６４と共に本発明の電気的構成要素を示している。図１３において、ボタン１２０，１３４，２６２，２６４は、顔面シールドの両側に配置されている。図示されないが、ヘルメット及び顔面シールド２４０と一体のそれぞれの接点が、ボタンを検出器８５ａに接続している。本発明のこの態様では、ヘルメットは、ファンモータ９２に加えて、光源２６６、通信ユニット２６８、及び冷却ストリップ２７２を有している。光源２６６は、通常、光のビームを顔面シールド２４０の外に放出するようにヘルメットに取り付けられている。通信ユニット２６８は、ＲＦ送受信機であるとよい。代替的に、通信ユニット２６８は、スピーカ付きの増幅器を備えていてもよい。いずれにしても、通信ユニットは、典型的には、ヘルメット取付け型のマイクロフォン２６７を備えている。このマイクロフォン２６７は、通常、顎バーに取り付けられている。冷却ストリップ２７２は、通常、個人防護システムの着衣者の皮膚から熱を逃がすことができる構成要素からなっている。このような１つのストリップは、米国仮特許出願第６２／２２１，２６６号に開示されている。この文献の内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。本発明のこの態様における制御装置８８ａは、システムのこれらのサブアセンブリ９２，２６６，２６８，２７２の各々の操作状態を調整するようになっている。
【0065】
本発明のこの態様では、ボタン１２０，１３４，２６２、２６４の各１つを用いて、システムの電動サブアセンブリ９２，２６６，２６８，２７２の各１つの操作状態を調整するようになっている。任意選択的に、制御装置８８ａは、ボンタン１２０が押されたことを示す信号を受信した時、ファンモータ９２の速度を増大させる。ファンモータ９２が最高速度で回転している時にボタン１２０が押された時、制御装置８８ａは、モータ０２が最低速度で回転するようにモータ９２に印加される通電信号を再設定する。ボタン１３４の押下に基づき、制御装置８８ａは、光源２６６をオン／オフ操作する。ボタン２６２が押されたかどうかに基づき、制御装置は、通信ユニット２６８と一体の送受信機又は増幅器をオン／オフ操作する。ボタン２６４の押下に基づき、制御装置は、冷却ストリップ２７２の放熱能力を設定するために、該ストリップ２７２の能動構成要素を横切る電圧レベルを設定する。
【0066】
このように、本発明のシステムのボタンは、ファンモータ以外の個人防護システムの電気的能動構成要素を制御するために用いられてもよいことを理解されたい。同様に、本発明のいくつかの態様では、ヘルメットと一体の電動アセンブリの種類によっては、該アセンブリを制御するために、顔面シールド上に単一のボタンしか設けなくてもよいこともある。
【0067】
［ＩＶ．第３の代替システム］
図１４は、ガーメント取付型メモリ２９２がいかに本発明の個人防護システム２９０に設けられるかを示している。図１４は、システム２９０の電気的構成要素を示している。これらの構成要素は、本発明のこの代替的ヘルメット及びガーメントのみならず、前述のシステム３０，１７８のヘルメット及びガーメントに取り付けられてもよいことを理解されたい。システム２９０は、（図示されない）ガーメントに固定される前述の顔面シールド１１０を備えている。単一のボタン１２０が、顔面シールド上に形成されている。
図１４は、ガーメント取付型メモリ２９２がいかに本発明の個人防護システム２９０に設けられるかを示している。図１４は、システム２９０の電気的構成要素を示している。これらの構成要素は、本発明のこの代替的ヘルメット及びガーメントのみならず、前述のシステム３０，１７８のヘルメット及びガーメントに取り付けられてもよいことを理解されたい。システム２９０は、（図示されない）ガーメントに固定される前述の顔面シールド１１０を備えている。単一のボタン１２０が、顔面シールド上に形成されている。
【0068】
顔面シールド１１０に、メモリー２９２も取り付けられている。メモリ２９２は、システム２９０の操作を調整するために有用なデータを貯蔵している。図１５は、メモリ２９２に貯蔵されたデータの種類を示している。顔面シールドが関連するガーメントの種類を識別するデータが、領域３０２に含まれている。領域３０４は、最小ファン速度を表すデータを含んでいる。フラグ領域３０６は、いくつかの種類の電気的能動構成素をこの特定のヘルメットと共に用いることが適切であるかどうかを示すように設定されるフラグを含んでいる。例えば、いくつかのヘルメットが紫外光を放射する光アセンブリを備えることが知られている。一方、ガーメントのなかには、紫外光の透過が適切でない顔面シールドを備えるものがある。この種のガーメントでは、領域内のフラグの１つが、もしヘルメットが紫外線光源を含んでいたなら、このガーメントが該ヘルメットを覆って配置された場合に光源が作動されるべきではないことを示すように、設定されるとよい。
【0069】
メモリ２９２は、使用履歴領域３０８も備えている。使用履歴領域は、メモリが一体化されたガーメントがすでに使用されたことがあるかどうかを示すデータを含んでいる。使用履歴領域３０８は、単一ビットのフラグ領域であるとよい。ガーメントの製造時に、データは、メモリ領域の各々に実装される。使用履歴領域３０８内のデータは、ガーメントが使用されていないことを示すように、設定されている。
【0070】
メモリ２９２は、顔面シールド１１０の内面に接着によって固定された薄膜メモリラベルであるとよい。図１４において、メモリ２９２を接点、任意選択的に、接点１４８aに接続する単一の導電体２９４が示されている。本発明のいくつかの態様では、メモリと一体の複数のピンを経てメモリ２９２に対する読取／書込を行う必要があることを理解されたい。本発明のこれらの態様では、各メモリピンが接点に接続されることを確実にするために、顔面シールドに十分な数の接点をもたらす必要がある。
【0071】
システム２９０のヘルメットは、電気接点として機能する前述の磁石６４、検出器８５、及び制御装置８８を備えている。システム２９０は、ファンモータ９２のみを有するものとして示されている。システム２９０は、他の電気的能動構成要素を有してもよいことを理解されたい。システム２９０のヘルメットは、メモリインターフェイス３１２も備えている。メモリインターフェイス３１２は、メモリ２９２からデータを読み取り、かつメモリ２９２にデータを書き込むように構成されている。メモリインターフェイス３１２は、制御装置８８に接続されている。制御装置８８からの指示に基づき、メモリリーダー８８がメモリ内のデータを読み取り、これらのデータを制御装置に送信する。また、制御装置８８からの指示に基づき、メモリリーダーがメモリ２９２にデータを書き込む。データの書込は、通常、使用履歴領域３０８へのフラッグの設定である。
【0072】
本発明のシステム２９０は、アラーム３１４も備えている。アラーム３１４は、典型的には、短い可聴破裂音を放出することができる装置である。制御装置８８は、アラームを選択的に作動させるためにアラームに接続されている。
【0073】
システム２９０において、メモリ２９２をヘルメットと一体の相補的な磁石６４に接続する構成要素は、磁石１４８ａ，１４８ｂである。
【0074】
本発明のシステム２９０は、本発明の個人防護システムの他の態様におけるのと同じように使用のための準備が行われる。ヘルメットが、ユーザーの頭を覆って装着される。ガーメントが、ヘルメット及び頭を覆って装着される。ガーメントが頭を覆って装着された結果として、ヘルメット及び顔面シールドと一体のそれぞれの接点が、ボタン１２０と検出器８５との間に電気接続を達成する。これらの接点は、ガーメントと一体メモリ２９２とメモリインターフェイス３１２との間にも電気接続を達成する。
【0075】
図１６は、制御装置８８によって実行されるプロセスステップのフローチャートを示している。これらのプロセスステップは、システム２９０の使用の準備が整えられ、制御装置８８が作動した後に生じる（制御装置の作動ステップは、図示されていない）。ステップ３２２は、制御装置８８によってメモリ２９２内のデータを最初に読み込むことを示している。明示的に示されていないが、ステップ３２２の一部として、メモリ２９２が存在するかどうかを決定するために、最初、メモリインターフェイス３１２による尋問信号が出力される。もしメモリが検出されなかったなら、メモリリーダーは、この事実を示す通知を制御装置８８に送信する。この通知を受信した制御装置８８は、アラーム３１４を作動させる。アラーム３１４の作動は、ガーメントがメモリを有していないか又はメモリ２９２がメモリリーダー３１２に確実に接続されるようにガーメントがヘルメットに装着される必要があるかのいずれかを示す通知をもたらすことになる。
【0076】
メモリインターフェイスが、ステップ３２２においてメモリ２９２内のデータを十分に読み取り、これらのデータを制御装置８８に送信したなら、ステップ３２４において、制御装置によるこれらのデータの解析が行われる。ステップ３２４において、ガーメントがヘルメットと共に用いられるのに適しているかどうかを決定するために、データが評価される。ステップ３２４において、ガーメント識別領域３０２内のデータに基づき、制御装置８８は、ガーメントがヘルメットに適合しているかどうかを決定する。使用履歴領域３０８内のデータに基づき、制御装置８８は、ガーメントがすでに使用されたものであるかどうかを決定する。もしこの評価試験が肯定されたなら、ガーメントは、もはや無菌ではなく、使用に適していないと見なされる。
【0077】
ステップ３２６は、ステップ３２４の評価に基づき、制御装置８８がガーメントが使用に適していないと決定することを示している。ガーメントが使用に適しない理由として、シェル又はフィルタを形成する材料の性質によって、ファンがガーメント内に十分な空気を引き込むことができないこと、ガーメントの特徴がヘルメットの特徴と適合しないこと、又は使用履歴領域内のデータがガーメントがすでに使用されていることを示すことが挙げられる。理由とは無関係に、もしステップ３２６の一部として、ガーメントがヘルメットと共に用いられるべきではないと決定されたなら、ステップ３３０において、制御装置８８は、アラーム３１４を作動させる。
【0078】
多くの場合、ステップ３２６の評価は、ガーメントがヘルメットとの使用に適合することを示すことが予期される。この場合、制御装置８８は、プロセスを進め、ステップ３３２を実行する。
【0079】
本発明の多くの態様では、制御装置８８は、ステップ３３０が実行された後もステップ３３２をさらに実行する。何故なら、本発明のこれらの態様では、システムは、ガーメントが使用に適さないという通知のみを与えるように構成されており、該ガーメントの使用を禁止するものではないからである。代替的に、システム２９０は、もしガーメントが使用に適しないなら、システムの操作を許容しないように構成されてもよい。本発明のこれらの態様では、制御装置８８は、アラームが作動された後、どのようなさらなる操作も行わない。
【0080】
ステップ３３２では、制御装置８８及びメモリインターフェイス３１２は、ガーメントが使用されると見なされるべきであることを示すデータをガーメントメモリ２９２に書き込む。本発明の記載される態様では、ステップ３３２において、メモリインターフェイス３１２は、メモリ２９２の使用履歴領域内に適切なフラッグを設定することによって、このプロセスを実行する。
【0081】
ステップ３３４において、制御装置８８は、ヘルメットを特定のガーメントと共に用いるように設定する。本発明の記載される態様では、ステップ３３４は、ファンモータの最低速度の基本信号を最低ファン速度領域３０４においてに特定された速度に設定することによって、このプロセスを実行する。従って、もしガーメントが比較的多孔性のろ過材料から構成されていたなら、領域３０４内のデータは、最低ファン速度が比較的低いことを示すことになる。他のガーメントが、相対的に低多孔性のろ過材料から構成されることがある。システムがこのガーメントを用いて機能する場合、最低ファン速度は、より多孔性のろ過材料から構成されたガーメントがヘルメットに装着される時よりも高速度に設定されることになる。このガーメントに対して、領域３０４は、この事実を示すデータを含んでいる。
【0082】
本発明のいくつかの態様では、ステップ３３４の一部として，制御装置８８がモータ９２を作動させる。
【0083】
本発明のシステム２９０の１つの利得は、制御装置８８及びアラーム３１４が、もしシステムをヘルメットを覆って装着された特定のガーメントと共に用いることが適していなかったなら、その通知をもたらすように構成されていることにある。
【0084】
システム２９０のさらなる利得は、ガーメントと一体のメモリに基づき、制御装置は、ガーメントと共に用いられるようにシステムを設定することにある。この制御は、ファンモータの最低速度の設定を含んでいる。代替的に、もし光源が可変強度の光源を放射することが可能なら、この制御は、光源が透過する顔面シールドの材料特性に基づく放射される光の最小、最大、及び／又は目標強度の設定を含むことができる。
【0085】
［Ｖ．代替接点］
本発明は、ボタンから延在する導電体が顔面シールドをヘルメットに離脱可能に保持する１つ又は複数の固定特徴部に延在するようになっている個人防護システムに制限されるものではない。典型的には、制限されるものではないが、導電体は、顔面シールドの以下の位置、すなわち、顔面シールドがヘルメットに固定された時に顔面シールドと一体の相補的接点に対して位置決めされる位置まで少なくとも延在していればよい。この設計の特徴によって、顔面シールドがヘルメットに取外し可能に取り付けられる結果として、１つ又は複数のボタンとヘルメットと一体の電気的構成要素との間に電気接続が達成されることが確実になる。
本発明は、ボタンから延在する導電体が顔面シールドをヘルメットに離脱可能に保持する１つ又は複数の固定特徴部に延在するようになっている個人防護システムに制限されるものではない。典型的には、制限されるものではないが、導電体は、顔面シールドの以下の位置、すなわち、顔面シールドがヘルメットに固定された時に顔面シールドと一体の相補的接点に対して位置決めされる位置まで少なくとも延在していればよい。この設計の特徴によって、顔面シールドがヘルメットに取外し可能に取り付けられる結果として、１つ又は複数のボタンとヘルメットと一体の電気的構成要素との間に電気接続が達成されることが確実になる。
【0086】
顔面シールド導電体が固定特徴部で終端しない本発明の態様では、相補的ヘルメット接点は、顔面シールド固定特徴部と係合するヘルメット固定特徴部と一体でなくてもよいし、又は隣接していなくてもよいことを理解されたい。例えば、顔面シールド導電体が顔面シールド固定特徴部から離間した位置で終端する場合、ヘルメット接点は、バネ付勢接点又はポゴピン状接点とすることができる。これらの接点の各々は、顔面シールドが適所にある時、該接点の導電ピンが適切な顔面シールド導電体に当接するように位置決めされることになる。
【0087】
本発明の全ての態様において、必ずしも、顔面シールド固定特徴部は、顔面シールド導電体のための導電接点としても機能するようになっている必要がない。しかし、顔面シールド導電体のための導電接点として機能する顔面シールド固定特徴部は、多くの場合、本発明の好ましい構成をなすと考えられる。この目的から、顔面シールド固定特徴部と見なされる例として、相補的なヘルメット固定特徴部を受け入れるための開口を画定する顔面シールドの区域は、顔面シールド固定特徴部と考えられる。具体的には、図１１Ａの開口２４２を画定する顔面シールド２４０の区域は、本発明の目的から、顔面シールド固定特徴部と考えられることを理解されたい。
【0088】
導電性でもある固定特徴部は、磁石及び顔面シールドの区域を画定する開口に制限されるものではない。１つの代替的な二重機能固定アセンブリは、面ファスナー式固定アセンブリの２つの構成要素からなっており、この場合、このアセンブリの両方の構成要素がいずれも導電性である。他の二重機能アセンブリは、２対のコネクタからなる端末構成要素である。１つのコネクタは、磁石及び接点を備えている。第２のコネクタは、磁場に吸引される金属及び第２の接点からなっている。これらのコネクタは、磁石に対する固有のラッチング效果によって、接点同士の当接が生じるように構成されている。他の形式の導電性固定特徴部として、導電スナップが挙げられる。
【0089】
固定特徴部が磁気吸引に依存する本発明の態様では、ヘルメット及びガーメント顔面シールドの両方が、必ずしも、導電性を有すると共に磁場を放出する固定特徴部である必要がない。従って、本発明のいくつかの態様では、ヘルメット又は顔面シールドの一方のみが、（固定具及び導電体として機能する）導電磁石を備えている。顔面シールド又はヘルメットの他方は、相補的な固定具かつ導電接点として機能する前述のディスク１４９を備えている。
【0090】
本発明の接点、すなわち、信号を該接点とガーメントに取り付けられたボタン及び／又はメモリとの間に伝達させる接点は、信号を電子流の物理的伝達によって送信する構成要素に制限されるものではない。本発明の目的から、ヘルメット接点及びガーメント接点は、ガーメントに取り付けられた構成要素及びヘルメットに取り付けられた構成要素からの信号の電磁誘導伝送を容易にする構成要素と考えることもできる。
【0091】
１つのこのようなアセンブリが、図１７に示されている。ここでは、主コイル３５４がヘルメットに取り付けられている。信号が、ヘルメットの一部でもある一定周波数のＡＣ電圧源３５２から主コイルに印加される。主コイル３５４に隣接しているには、再生コイル３５８である。検出器３６０が、再生コイルを横切る信号の特性を監視するようになっている。検出器３６０は、再生コイル３５８を横切る信号の特定の変化を検知した時、この変化が検出されたことを示す信号を制御装置８８に出力するように構成されている。
【0092】
本発明のこの態様では、二次コイル３７０は、顔面シールド１１０上に配置されている。二次コイル３７０は、ガーメントがヘルメットに固定された時、二次コイルがヘルメットの主コイル３５４及び再生コイル３５８の両方との間で信号を誘導的に交換するように、位置決めされている。導電体３７２が、二次コイルの両端をボタンに接続している。図示されないが、１つの導電体３７２がボタン１２０のディスク１２２に接続されるとよいことを理解されたい。第２の導電体が、ボタン１２０のリング１２６に接続されることになる。
【0093】
本発明の個人防護システムのこの態様が操作されている時、電圧源３５２は、ＡＣ信号を主コイル３５４を横切って印加する。コイル３５４，３５８，３７０の近接によって、コイル３５４を横切る信号は、コイル３７０を横切る信号を誘導する。従って、ボタン１２０を形成するディスク１２２及びリング１２６を横切る信号が生じることになる。
【0094】
ユーザーは、本発明の他の態様におけるボタン作動と同じように、ボタンが形成されている顔面シールドの区域に親指又は他の指を置くことによって、ボタン１２０を作動させる。この指の存在によって、ボタンを形成するディスク１２２及びリング１２６を横切る静電容量が変化する。その結果として、コイル３７０を横切る信号の特性が変化する。検出器３６０は、この変化の検知に応じて、ボタンが押されたことを示す信号を制御装置８８に送信する。次いで、制御装置８８が、ボタン１２０の作動に基づいて適切な電動アセンブリ、ここでは、ファン９２の操作状態を再設定することになる。
【0095】
接点が誘導信号伝達を可能にするように設計されている本発明の態様では、顔面シールドに取り付けられるメモリは、ＲＦＩＤタグであるとよい。この種のメモリが存在する時、顔面シールド接点は、顔面シールドに取り付けられたメモリと一体のアンテナである。ヘルメット接点は、タグアンテナによって誘導信号交換に関するヘルメットと一体のコイルである。
【0096】
［ＶＩ．オン／オフ制御システム］
図１６のステップ３３４に関して前述したように、本発明の個人防護システムは、ガーメントがヘルメットに取り付けられた後でのみ、制御装置８８がモータ９２、従って、ファン９４の作動を生じさせる信号を出力するように構成されているとよい。これによって、ヘルメットへのガーメントの配置前に作動するファンを備える個人防護システムに付随する欠点をなくすことができる。このように排除されるべき１つの欠点は、ファン９４が有用な目的を果たさない時にファン８４によって騒音が生じることである。ファン９４の使用が必要でない時に回転するモータ９２に付随する第２の欠点は、モータによるバッテリ８６の電荷の消耗である。
図１６のステップ３３４に関して前述したように、本発明の個人防護システムは、ガーメントがヘルメットに取り付けられた後でのみ、制御装置８８がモータ９２、従って、ファン９４の作動を生じさせる信号を出力するように構成されているとよい。これによって、ヘルメットへのガーメントの配置前に作動するファンを備える個人防護システムに付随する欠点をなくすことができる。このように排除されるべき１つの欠点は、ファン９４が有用な目的を果たさない時にファン８４によって騒音が生じることである。ファン９４の使用が必要でない時に回転するモータ９２に付随する第２の欠点は、モータによるバッテリ８６の電荷の消耗である。
【0097】
従って、図１６に関して述べたプロセスにおいて、システムは、バッテリ８６から引き出される異なる電流による２つの状態で操作されることを理解されたい。当初、システムが作動される時に、比較的低電流が引き出される。さらに具体的には、この時に引き出されるのは、制御装置８８及び関連する入出力構成要素、すなわち、検出器８５及びメモリインターフェイス３１２を作動させるのに必要な電流のみである。適切なガーメントがヘルメットを覆って装着された時にのみファンが作動される。システムがこの操作状態に移行した時により高い電流がバッテリ８６から引き出されることを理解されたい。
【0098】
本発明のシステムの他の態様では、ガーメントがヘルメットに装着された時にのみファン９４を作動させるためにモータ９２が回転することを確実にするための異なるサブアセンブリが設けられてもよい。本発明のこのような１つの構成では、システムは、制御装置８８が最初に作動した時にファンの作動をもたらす指令信号を出力しないように、構成されている。制御装置は、ボタン１２０又は１３４の１つが押されたことを示す信号を検出器８５から受信した時にのみ、ファンを作動させるようになっている。
【0099】
図１８は、本発明の代替システム３９０の構成要素を示している。システム３９０は、図４のシステムの変更例である。システム３９０は、単一のボタン１２０が設けられるように構成されている。第２のボタンに代わって、システム３９０は、導電体３９２が顔面シールド１１０上に配置されるように構成されている。導電体３９２が、磁石１４８ｂ，１４８ｃ間に延在している。本発明のこれらの態様では、検出器８５は、これらの磁石を横切る開回路／閉回路の存在を検出するために磁石６４ｂ，６４ｃを監視するように構成されている。従って、本発明のこれらの態様では、検出器８５は、磁石６４ｂを横切る信号を出力することになる。
【0100】
システム３９０のヘルメットが最初ユーザーの頭に装着され、かつ作動された時、検出器８５及び制御装置８８のみが作動する。開回路が磁石６４ｂ，６４ｃを横切って存在しているので、検出器８５は、これがシステム３９０の状態であることを示す信号を制御装置に出力する。従って、制御装置８８は、ファンモータ９２を通電する制御信号を出力しないことになる。
【0101】
ガーメントがヘルメットに装着されると、ガーメントの顔面シールドと一体の導電体３９２が磁石６４ｂ，６４ｃ間の接続を閉じることになる。検出器８５が、これらの２つの磁石６４ｂ，６４ｃ間の回路の閉鎖を検知する。回路状態のこの変化の検出に応じて、検出器は、システムがこの状態にあることを示す信号を制御装置８８に送信する。この信号が制御装置８８によって受信された時にのみ、制御装置８８は、ファンモータ９２への通電信号の印加をもたらす指令信号を出力することになる。
【0102】
本発明のこの態様では、ヘルメットからのガーメントの取外しによって、磁石６４ｂ，６４ｃ間の回路が再び開放されることを理解されたい。この回路の再開放の検出に応じて、検出器は、システムがこの状態にあることを通知する信号を制御装置８８に出力する。制御装置８８は、システム３９０がガーメント離脱状態に戻ったことを示す通知を受信したことに応じて、ファンモータ９２への通電信号の印加を終了させる。従って、本発明のシステムのこれらの構成のさらなる特徴は、ガーメントがヘルメットから外され、ファンモータ９２の使用がもはや必要とされない時に、ファンが自動的に停止することにある。
【0103】
ガーメントの存否を検出する他の手段が、図１９，２０に示されている。図１９は、前述のヘルメット３２に基づくヘルメット３２ａの一部を示している。ヘルメット３２ａは、固定具としての磁石を有する代わりに、導電性であると共に磁場に吸引される固定具４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃを有する点において、ヘルメット３２と部分的に異なっている。固定具４０２ｂに隣接して、センサ４０４が配置されている。センサ４０４は、磁場の存否に基づいて状態が変化する信号を出力する。センサ４０４は、ホール效果センサとすることができる。本発明のいくつかの態様では、センサ４０４は、スイッチである。このスイッチの開閉状態は、磁場の存否の関数であることを理解されたい。センサ４０４は、シェル３６の内側に取り付けられている。これが、図１９においてセンサ４０４が想像線によって示されている理由である。
【0104】
センサ４０４によって出力された信号が、制御装置８８に出力される。この信号は、図２０に示されるように、制御装置に直接印加されるとよい。代替的に、信号は、検出器８５に印加されてもよい。従って、本発明のこのこの態様の検出器は、この信号の受信時に、ガーメントがヘルメットに取り付けられたことを示す信号を制御装置に出力するように、構成されている。
【0105】
本発明のこれらの態様では、ガーメントと一体の相補的な固定要素は、前述の顔面シールド磁石１４８である。
【0106】
本発明のこの態様は、本発明の他の態様が使用の準備を行う時に用いたのと同じ基本ステップを用いて、使用の準備が行われる。本発明のこの態様によれば、ヘルメットの作動によって、検出器８５及び制御装置８８しか作動しない。ガーメントをヘルメット３２ａに離脱可能に取り付けるために、ガーメント顔面シールド１１０と一体の磁石１４８ａ，１４８ｂ，１４８ｃが、それぞれ、ヘルメット３２ａの固定具４０２ａ，４０２ｂ、４０２ｃに対して配置される。センサ４０４に隣接して配置された磁石１４８ａによって生じた磁場が、センサの周りに流れる。次いで、センサ４０４が、この磁場が存在することを示す信号を出力する。ここで、もしセンサ４０４がスイッチであるなら、磁場の存在によって、スイッチが閉鎖又は開放されることになる。センサが出力するこの信号に応じて、制御装置８８は、モータ９２を作動させてファン９４を回転させるために、モータ９２への通電信号の印加を開始する。
【0107】
代替的に、ガーメントがヘルメットに装着されたかどうかを示す信号を出力するセンサは、図２１Ａのスイッチ４０４ａであってもよい。このスイッチ４０４ａは、ヘルメットへのガーメントの装着時又はヘルメットからのガーメントの取外し時に物理的に変位するようになっている。本発明のこの態様では、センサ４０４ａは、バネ付勢されたピンを有するスイッチとすることができる。このスイッチは、ガーメントが顔面シールドに取り付けられた時にガーメントの一部がピンを変位させる位置において、ヘルメットに装着されている。典型的には、スイッチは、ガーメントがヘルメットを覆って装着された時、顔面シールド又は顔面シールドに取り付けられた構成要素のいずれかがピンに当接し、該ピンを変位させるように、ヘルメットに取り付けられる。ピンのこの変位によって、スイッチの状態が変化する。制御装置は、このスイッチに接続されている。従って、制御装置８８は、スイッチの状態がガーメントがヘルメットを覆って装着されたかどうかに関する指示として機能することを認識するように、設定されている。このスイッチ状態の情報に基づき、制御装置は、ファンモータ９２への通電信号の印加を調整することになり。
【0108】
従って、本発明の前述の態様では、センサ４０４ａのスイッチを押すガーメントの部分は、センサに隣接するガーメントの存在を示すガーメントマークとして機能することを理解されたい。図２１Ａにおいて、これは、顔面シールド１１０の区域１１０ａによって図式的に示されている。
【0109】
本発明の個人防護のいくつかの態様では、ガーメントがヘルメットに装着されたかどうかを示す情報に基づき、制御装置は、個人防護システムと一体の他の電動アセンブリが作動されるかどうかを調整する。従って、制御装置は、適切なガーメントがヘルメットの装着されたかどうかに基づき、光アセンブリ２６６、通信ユニット２６８，又は冷却ストリップ２７２の１つ又は複数の作動を禁止することができる。
【0110】
［ＶＩＩ．代替的実施形態］
上記の説明は、本発明の特定の態様に向けられている。本発明の種々の実施形態の個々の特徴部は、本発明の代替的実施形態を構成するように互いに組み合わされてもよいことを理解されたい。
上記の説明は、本発明の特定の態様に向けられている。本発明の種々の実施形態の個々の特徴部は、本発明の代替的実施形態を構成するように互いに組み合わされてもよいことを理解されたい。
【0111】
同様に、本発明の各実施形態の全ての特徴が、記載された実施形態の各構成に必ずしも含まれなくてもよいことを理解されたい。例えば、ガーメントに取り付けられたマークが存在するかどうかをヘルメットのセンサが監視する本発明の態様は、顔面シールドに取り付けられた制御ボタンを必ずしも備えなくてもよいことを理解されたい。本発明のこれらの態様では、電動アセンブリを制御するように作動される１つ又は複数の制御部材は、ヘルメットに取り付けられる１つ又は複数のボタン、スイッチ、又は電位差計であってもよい。
【0112】
本発明の特定の特徴部は、ここに記載されたものと異なっていてもよい。
【0113】
例えば、このシステムの顔面シールドに取り付けられる制御ボタンは、記載されたものと異なっていてもよい。例えば、本発明のいくつかの態様では、ボタン及びヘルメットと一体の相補的構成要素は、親指又は他の指をボタンに置く結果として生じるボタン抵抗の変化を検出するように設定されてもよい。ボタンが抵抗の変化に鋭敏な本発明の態様では、ボタンを形成する導電材料を顔面シールドの外面に付着させることが望ましい。本発明の他の態様では、他の理由から、ボタンの導電性特徴部のみならず顔面シールド導電体自体も顔面シールドの外面に配置されてもよい。
【0114】
さらに、本発明のいくつかの態様では、ボタンは、移動する構成要素を備えていてもよい。典型的には、この種のボタンは、少なくとも１つの移動する構成要素がボタンを作動させるためにボタンの他の構成要素に対して物理的に変位するように、設計されている。この種の１つのボタンは、薄膜式のボタン又はスイッチである。この種のボタンとして、柔軟薄膜が挙げられる。この薄膜の柔軟性によって、該薄膜に関連するボタンの回路が閉鎖されることになる。
【0115】
本発明の全ての態様において、必ずしも、ボタンは、顔面シールドの片側又は両側に隣接して配置される必要がない。これらのボタンは、顔面シールドの上端及び／又は底の近くに配置されてもよい。
【0116】
これらの形態に関わらず、本発明のボタンは、手袋をした指の押下時に作動されるべきであることを理解されたい。何故なら、医療又は外科環境において、本発明のシステムを着衣するユーザーは、通常、手に手袋を嵌めるからである。
【0117】
また、本発明のボタンは、１つ又は複数の剥離式レンズを備えるガーメントに取り付けられてもよい。剥離式レンズは、顔面シールドの露出した外面に接着によって固定された透明プラスチックの層である。このレンズが顔面シールドの視野を妨げる材料によって覆われる場合、このレンズが除去される。これによって、ガーメントを着衣するユーザーは、少なくとも短時間にわたって、顔面シールドを覆う材料によって妨げられない顔面シールドの視野を有することができる。この除去可能なシールドによって、ボタンが覆われ又は露出されることになる。
【0118】
さらに、本発明のいくつかの態様では、ガーメントがヘルメットを覆って装着された時、ヘルメットと一体の電気接点がボタンと一体の相補的接点と接触するように構成要素を位置決めすることが望ましい。本発明のこれらの態様では、顔面シールドの電気接点は、ボタンと一体に形成されている。本発明のこの態様の利得は、ボタンから離間した顔面シールド接点まで延在する導電体を顔面シールドに設ける必要がないことにある。
【0119】
個人防護システムに取り付けられる代替的ユニットは、ビデオ及び／又はオーディオレコーダーである。ボタンは、このシステムを作動させることができる。
【0120】
また、本発明のいくつかの態様では、顔面シールドは、相補的なヘルメット固定特徴部に係合する固定特徴部を備えていなくてもよい。
【0121】
本発明のいくつかの態様では、ボタン及び／又はボタンに延在する顔面シールド導電体を覆って絶縁層を配置することが望ましいことがある。
【0122】
ガーメントの存否に基づく信号を出力するセンサが、他の形態をとってもよいことも理解されたい。図２１Ｂは、光学的認識センサである代替センサ４０４ｂを示している。このセンサは、（図２１Ｂにおいて顔面シールド１１０の一部の上のバー４１０として示される）顔面シールド又は顔面シールドに取り付けられた視覚的に感知可能なマーク４１０を走査する。このマーク４１０は、バーコードであってもよいし、又は彩色されたタイルのパターンであってもよい。適切なマークの存否に基づき、センサは、顔面シールドがヘルメットに取り付けられたかどうかを示す信号を生成する。この信号の状態に基づき、制御装置８８は、個人防護システムと一体の電動アセンブリの１つ又は複数を選択的に作動させることになる。
【0123】
本発明のいくつかの態様において前述されたように、ＮＯＶＲＡＭ又はＲＦＩＤタグのようなメモリ装置が顔面シールドに取り付けられてもよい。本発明のこれらの態様では、メモリからデータを読み取るメモリインターフェイスは、取り付けられた顔面シールドの存否を検出するセンサとして機能する。さらに具体的には、メモリインターフェイスによって出力された書込要求の結果として、メモリインターフェイスがデータを受信しない限り、制御装置は、個人防護システムが顔面シールドがヘルメットに取り付けられていない状態にあると解釈する。書込要求に応じて、メモリインターフェイスがメモリからデータを受信した時、制御装置は、顔面シールドがヘルメットに取り付けられた状態にあるとみなすことになる。システムがこの状態にある時にのみ、ヘルメットは、システムの電動構成要素の１つ又は複数を作動させることになる。
【0124】
また、本発明の個人防護システムは、概して、医療用又は外科用手術中に医療施術者と患者との間にバリアをもたらすことが意図されているが、その使用は、そのように制限されるものではない。個人防護がユーザーと周囲環境との間にバリアを設けることが望ましい他の試みに用いられてもよいことも、本発明の範囲内にある。本発明のシステムを用いることが望ましい１つの代替的な試みとして、ユーザーとユーザーが働く環境内の危険材料との間にバリアをもたらすことが望ましい使用例が挙げられる。
【0125】
さらに、顔面シールド上にボタン及び導電トレースを形成する導電材料の形態は、導電トラックに制限されるものではない。本発明のいくつかの態様では、これらの導電性構成要素は、顔面シールドに塗布された導電インクから形成されてもよい。代替的に、これらの導電性構成要素は、顔面シールドに塗布される導電層から形成されてもよい。いったん顔面シールドに塗布されたなら、これらの導電層は、個々の導電性構成要素を形成するために選択的にエッチングされることになる。
【0126】
さらに、本発明の個人防護システムの独創的な特徴部は、前述のシステムの主要な態様に関して例示された完全な形態のヘルメット及び頭を覆うガーメントを含まない個人防護システム内に組み込まれてもよい。例えば、本発明の最小の個人防護システムは、ファン及びモータが取り付けられる頭頂装着シェルを備えないヘルメットからなっていてもよい。ガーメントは、このヘルメットに取り付けられる顔面シールドのみからなっているとよい。システムのこの態様では、前述のアセンブリは、顔面シールドがヘッドバンドに取り付けられるかどうかに応じて、ヘッドバンドに取り付けられた電動アセンブリの使用を禁止又は許容するために用いられるとよい。このヘッドバンドに取り付けられる電動アセンブリの例として、光源２６６、通信ユニット２６８、及び／又は冷却ストリップ２７２が挙げられる。本発明のこれらの態様では、１つ又は複数の電動アセンブリの操作を調整するためのボタンは、顔面シールドに取り付けられてもよいし、又は取り付けられなくてもよい。ボタンが顔面シールドに取り付けられた時、これらのボタンは、必要な電気接続を遮断可能にもたらすために、１つ又は複数の前述のアセンブリを通してヘッドバンドに接続された制御装置に接続されることになる。このように、本発明の目的から、ヘルメットは、電動アセンブリが取り付けられる（ユーザーの頭に装着されるように設計された）物品であると理解されたい。従って、本発明の１つの最小のヘルメットとして、冷却ストリップが取り付けられたヘッドバンドを備えるヘルメットが挙げられる。
【0127】
従って、添付の請求項の目的は、このような修正及び変更の全てを本発明の真の精神及び範囲内に包含されるものとして含むことである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図3A】
【図4】
【図5】
【図5A】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図11A】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21A】
【図21B】
