JP2003119612A - ヘルメット装置 - Google Patents
ヘルメット装置Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
- A42B—HATS; HEAD COVERINGS
- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/30—Mounting radio sets or communication systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
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- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/0406—Accessories for helmets
- A42B3/0433—Detecting, signalling or lighting devices
- A42B3/046—Means for detecting hazards or accidents
Abstract
ことによって、機器を最小化し、かつ、安全監視性を向
上させるヘルメット装置を提供する。 【解決手段】内側シェル部と外側シェル部からなり、内
側シェル部に設置され、ユーザの位置を監視し、周囲環
境と相互作用するモジュールを備える。モジュールは緊
急状況において所定の電話番号を自動的に呼び出すよう
プログラムされたり、動作中ユーザにリアルタイム位置
情報を与えるようプログラムされる。また、モジュール
は内側シェル部の内側に取付けられ、衝撃度等ユーザの
環境を受動的に監視する。モジュールは更に環境セン
サ、GPSシステム、移動通信ネットワーク、小型表示
パネル、マイクロホン、スピーカを備え、外部と連絡や
会話ができ、ユーザの所定の特性を能動的に監視するこ
ともできる。
Description
の技術に関するものであり、更に詳細には、ユーザの環
境を能動的に監視してさまざまな種類の情報をユーザに
提供する組込み電子装置を備えているスマート・ヘルメ
ットに関する。
は、年中発展を続けている。個人が、たとえば、自転車
に乗っているとき、馬に乗っているとき、直列ローラス
ケートで走行しているとき、フットボールをしていると
き、野球をしているとき、ホッケーをしているとき、ス
キーおよびスケートをしているとき、の他に、その他の
一般的安全の目的でも、保護用ヘッドギアを着用するこ
とは珍しくない。
ポーツ、および他の活動に従事している間に受けること
のある傷害から保護するという主要な機能がある。その
上、戸外の活動が一般的に増大するにつれ、一層特殊な
ヘルメットの必要性さえも出てきた。たとえば、自転車
やオートバイを乗り回すことが大衆的になるにつれて、
それらに関連する事故から傷害が生じている。年に2
0,000人を超える人々が自転車やオートバイに関連
する傷害のため病院に収容されていると推定されてい
る。
転車やオートバイを運転するとき安全ヘルメットの使用
を要求している。コロンビア区を含む20の州および8
5の地方に自転車またはオートバイを運転するとき安全
ヘルメットの使用を要求する法律がある。ヘルメットを
必要とする連邦法規を制定する幾つかの試みがなされて
きた。
頭部の外傷を減少させるのにさまざまな形式の発泡体お
よび硬質プラスチックを使用して安全の形体を増やして
いる。ヘルメットには衝撃による強打を和らげるのに丈
夫な発泡体の層が必要である。ほぼすべての自転車ヘル
メットはこれを、卵やコンピュータを保護するのに使用
される白いピクニック・クーラ用発泡体である発泡ポリ
スチレン(EPS)を用いて行なっている。一旦衝撃を
受けると、この発泡体は回復しない。快適性および適合
のためにスポンジ様発泡体が付加されている。別の発泡
体である発泡ポリプロピレン(EPP)は、回復する
が、その使用の広がりはゆっくりしている。このプラス
チックには幾らかの不必要な「跳ね返り」がある。GE
CETという更に強いEPSが1992年に出現し、現
在広く使用されている。EPU(発泡ポリウレタン)と
いう第3の発泡体は台湾製のヘルメットに使用されてい
る。それは一様なセル構造を有し、跳ね返りのない良好
な衝撃特性を有するが、製造が困難で、米国ではあまり
使用されていない。
/FMの無線装置、方向転換信号、バックミラー、およ
び他の安全装置のような別の安全形体を組込むことがで
きる保護ヘルメットを実現している。送受可能通信装置
の付いた保護ヘルメットは一般に周知である。これら周
知の装置の幾つかは、ヘルメットの内部に送信装置があ
るが、ベースユニットまでのアンビリカル・コードを使
用するという短所がある。このような装置は、完全且つ
自蔵式のシステムではない。他の公知の装置は、外部ア
ンテナを備えており、衝撃から保護されていないし、備
えているイヤホーンは耳を完全に覆っている。更に別の
公知の装置は、電子装置自身に対する適確な緩衝を行な
わない。したがって、電子装置がヘルメットに対する衝
撃により損傷することがある。
業場でおよび休養施設でときどき利用されてきた。この
ような装置の一つは、米国特許第4,648,131号
に開示されているように川口他により発明されている。
このヘルメットは作業者間の他に中央制御室と他の作業
者との間の相互通信用である。
3,726号に開示されている発明は建設業で作業者が
使用する送受兼用無線通信設備の付いたヘルメットを教
示している。
y)、他に与えられた米国特許第5,353,008号
に開示されている発明は、オートバイに設置された送信
機からの無線周波信号を受信するための衝撃係数型受信
回路を備えたブレーキ灯の付いたオートバイ用ヘルメッ
トを教示している。
られた米国特許第3,586,977号はオートバイの
乗り手と通行人との間の、両者がオートバイ用ヘルメッ
トを着用しているときの、音声通信を開示している。
ットは、受動的であり、ユーザの環境に応答できない。
組込むことにより、ヘルメットは、緊急の場合に特別な
レベルの保護を与える。ヘルメットにナビゲーションお
よび通信を組込むことにより、ユーザが保持する必要の
ある余分な機器(たとえば、セルホーン、オーガナイザ
など)の量が少なくなり、同時に機器の利用可能性が増
大する。これを実現することが本発明の目的である。
いて、本発明は、ユーザの頭に適合する内側シェル部に
固着された外側シェル部と、内側シェル部に固着され、
ユーザの位置を監視し、周囲環境と相互作用するように
なっているモジュールとを備えているスマートヘルメッ
トを提供する。モジュールを、緊急状況において所定の
電話番号を自動的に呼び出すようプログラムすることが
でき、動作中ユーザにリアルタイム位置情報を与えるよ
うプログラムすることができる。
材料から作られている。外側シェル部は好適に頑丈な耐
久性プラスチック材料から作られている。モジュールは
ヘルメットの内側シェル部の内側に取付けられている。
モジュールはユーザの環境を受動的に監視する。
置探索システム、移動通信ネットワーク、小型表示パネ
ル、マイクロホンおよびスピーカを備えている。環境セ
ンサは好適には加速度計またはジャイロスコープであ
る。広域位置探索システムは広域位置決定システム(G
PS)である。移動通信機はセル式電話であり、小型表
示パネルは、ユーザがタッチスクリーンを使用して装置
と対話できるようにしたLCDドットマトリックス・ス
クリーンである。
ルメットに固着された集積回路とを備えた装置である。
集積回路は、集積回路の動作を制御するプロセッサ回
路、少なくとも一つの環境センサ、表示装置、広域位置
探索システム、移動通信装置、マイクロホン、および少
なくとも一つのスピーカを備えている。集積回路はヘル
メットのユーザの所定の特性を能動的に監視する。
吸収材料から作られるようになっている内側シェル部を
備えている。ヘルメットは、内側シェル部に固着された
外側シェル部を備え、外側シェル部は頑丈な耐久性材料
から作られている。モジュールはヘルメットの内側シェ
ル部に設置されている。環境センサは加速度計またはジ
ャイロスコープである。広域位置探索システムは広域位
置決定システム(GPS)である。移動通信装置は移動
電話装置である。表示装置はLCDドットマトリックス
表示装置である。
ているので、ユーザは表示装置に組込まれたタッチスク
リーンを使用して情報を入力する。モジュールをプログ
ラムするステップはユーザにリアルタイムのナビゲーシ
ョンおよび進路の情報を与え、「ハンズフリー」通信を
可能にするためのものである。
施形態は、下記の幾つかまたはすべてを含む一定の長所
を達成することができる。すなわち、(1)緊急状況に
おいて特別なレベルの保護を与えること、(2)活動中
に保持する余分な機器(たとえば、セルホーン、オーガ
ナイザなど)の量を減らし、活動の実行中ユーザに対す
る注意散漫を減らすこと、および(3)広範囲で多様な
電子装置を利用可能にするという便利を付加すること、
である。当業者は、好適実施形態の下記詳細説明を下に
挙げた図面を参照して本発明の各実施形態のこれらのお
よび他の長所および利益を認識することができる。
は、本発明の諸例を図示した付図に関連して行なう下記
詳細説明から明らかである。
十分な理解を与えるために多数の特殊な細目を示してあ
る。しかし、当業者には本発明を実施するのにそれら特
殊な細目を使用する必要はないことが明らかであろう。
別の例では、本発明を不必要に不明瞭にしないために周
知の構造、インターフェース、およびプロセスを図示し
なかった。
般に数字10で示されている。本発明は、外側シェル部
12および内側シェル部14を有するヘルメットを備え
ている。内側シェル部14を、衝撃吸収特性を有する緩
衝材料の発泡体のコアから作ることができる。内側シェ
ル部14はユーザの頭に快適に適合するよう設計されて
いる。外側シェル部は硬質絶縁プラスチック材料または
同様の耐久性材料から作ることができ、内側シェル部1
4を覆って適合するようになっている。外側シェル部1
2は、各シェル部(図示せず)の周辺に配置されたVE
LCRO(商標)、スナップ、および接着剤のような固
着材料により内側シェル部14に固着されている。内側
シェル部14に固着されているものには、側面と後方と
の両構成要素を備えているあご紐(図示せず)があり、
構成要素は双方とも内側シェル部14から張り出してヘ
ルメット10をユーザの頭に固定する。
ルメット10の内殻14の内側に取付けられたモジュー
ル20を示し、表示装置32およびマイクロホン40が
ユーザに対して露出するようになっている。モジュール
20は集積回路(IC)である。また、内側シェル部1
4に埋め込まれ、その中で有効に浮動するのは、ヘルメ
ット10の着用者の耳に接触するように設置されている
一対の小型スピーカ42である。当業者は、モジュール
20をヘルメットのどこにでも取付けることができ、図
2に示した特定の位置は例示目的だけのためのものであ
ることを認識できる。
であるモジュール20を埋め込むことができる。モジュ
ール20を、高強度接着剤またはプラスチック材のよう
な便宜の方法により内側シェル部14に固定することが
できる。本発明の好適実施形態では、乗り手の快適を妨
害したり不慮の事故を起こしたりする機会を減らすよう
にモジュール20をヘルメットの頂部に設置する必要が
ある。しかし、当業者は回路を埋め込むことができるさ
まざまな場所(たとえば、内側シェル部または外側シェ
ル部)を構想することができる。
ブロック図を示す。モジュール20は、プロセッサ3
0、小型パネル表示装置32、広域位置探索受信機3
4、環境センサ36、移動通信装置38、マイクロホン
40、およびスピーカ42を備えている。各要素はプロ
セッサ30に接続された母線により接続されている。装
置20がヘルメットの内殻14に適合するよう十分小さ
いように、大きさを小型にすることができる。
定の特性を能動的に監視してそれら特性をユーザおよび
他者に伝える。所定の特性とは、限定しないが、ユーザ
の位置、ユーザの瞬時スピードおよび走行距離を決定し
監視する能力、および移動通信装置38を使用して他者
と交信する能力である。当業者は他の特性を利用できる
ことを認識できる。
を制御する。プロセッサ30は、信号をモジュール20
にある他の装置に対して送受する。プロセッサ30はま
た、さまざまな装置により検索された情報を格納してお
く少なくとも一つの記憶装置(図示せず)を備えてい
る。また、プロセッサ30は、装置に関連して使用され
るソフトウェアを格納している。プロセッサ30を電源
(図示せず)に接続してもよい。
20と対話できるようにする。好適なパネル表示装置3
2をLCDドットマトリックス・スクリーンとすること
ができるが、当業者は他の形式の表示技術を構想するこ
とができる。パネル表示装置32はタッチパッドまたは
タッチスクリーンを備えて、ヘルメットがユーザの頭に
載っている間不慮の事故が起こらないようにすることが
できる。パネル表示装置32はユーザが表示、収集、お
よび格納しようとする情報を選択できるようにする。タ
ッチパッドまたはタッチスクリーンを使用してモジュー
ルの多数の形体を構成し、それと対話することができ
る。
公認された者にリアルタイム位置情報を与える。広域位
置探索受信機34は、GPSおよびLORANのような
公知の広域位置決定システムを使用できる。しかし、当
業者は他の形式の位置決定技術の使用を考えることがで
きる。また、ヘルメット10は、ユーザの位置および状
態に関して情報を他者に送ることができる。広域位置探
索受信機34に第三者がアクセスすることができ、たと
えば、両親にヘルメットを着用している子供の位置を監
視させることができる。
ープ、または物理量を測定する他の装置とすることがで
きる。環境センサ36は、ユーザの周囲環境を監視し、
走行スピードおよび走行距離のような情報を与える。当
業者はセンサにより測定される他の形式の情報を構想す
ることができ、スピードおよび距離は例示目的で説明し
ただけである。環境センサ36は、所要機能を実行する
ソフトウェアを組込んだ通常のマイクロプロセッサ回路
を備えている。
動通信装置38である。移動通信装置38を通常の送受
兼用通信装置またはセル式通信装置とすることができ
る。移動通信装置38は、パネル表示装置22およびマ
イクロホン40、およびスピーカ42と関連して動作す
る。ユーザは通常の移動電話と同様の仕方で移動通信装
置38を操作する。ユーザは入力装置としてタッチスク
リーン、音声作動またはキーパッドを使用することにな
るが、装置38は公知の移動電話のすべての形体を採用
することができる。
されている通常のマイクロホンと同様である。マイクロ
ホン40はモジュール20の面に、表示装置32に比較
的近接して設置されている。安全の理由から、ユーザは
マイクロホン40に話しかけるために、ヘルメット10
を取り外さなければならない。この形体によりユーザ
は、活動している間、気を散らすことがない。しかし、
当業者は、ヘルメットがユーザの頭に固定されていてユ
ーザがマイクロホンに話しかけることができるようにヘ
ルメットに取付けられたマイクロホンを構想することが
できる。
ている通常のスピーカと同様である。スピーカ42は移
動通信装置38と関連して動作する。また、スピーカ4
2を、プロセッサ30に格納されている所定のメッセー
ジをユーザに伝えるのに使用できる。スピーカ42は内
側シェル部14に埋め込まれた電線(図示せず)により
接続されている。スピーカ42はユーザの耳の近くにあ
って、ユーザが特定の活動に従事している間、ユーザが
気を散らすことがないようにし、ユーザを保護してい
る。
0はユーザの周囲環境を知っている。たとえば、ヘルメ
ット10はユーザの位置を検知し、環境と対話する。ヘ
ルメット10はユーザの位置、スピード、および方向の
ような情報をユーザに提供する。ヘルメット10はまた
ユーザの行動および物理的状態を監視する。これらの機
能はモジュール20に入っているセンサ(図示せず)に
より行なわれる。しかし、当業者は、情報を集めるセン
サがヘルメットの内部または外部またはその近くに設置
されているヘルメットを構想することができる。センサ
は当技術で周知の形式のものである。本発明の好適実施
形態は、加速度計またはジャイロスコープのような環境
センサ36を備えている。当業者は、色々な形式の力を
測定するさまざまな他の公知の形式のセンサを構想する
ことができる。
ているが、当業者はヘルメットの様式を特定の活動での
使用に適応できることを容易に認識することができる。
少なくとも自転車、オートバイ、車輪付き装置(スケー
トボード、スクータなどのような)およびスキーについ
て特注のヘルメットを作ることができる。
特定の活動に適合させることができるということを認識
することができる。ヘルメット10を、たとえば、ユー
ザが活動を行なっている間にユーザが衝突した場合、低
価格の緊急応答を与えるよう構成することができる。モ
ジュールの環境センサ36は、衝撃の力を測定し、この
測定値をプロセッサ30に伝える。プロセッサ30が、
力が所定のしきい値より大きいことを確認すれば、プロ
セッサは、信号を移動通信装置38に伝え、格納されて
いるメッセージを拡声器42で放送する(「大丈夫か
?」)。ユーザが所定時間内に音声か表示パネル32に
よる入力かで応答すれば、プロセッサはヘルメット10
を正常動作に戻す。しかし、所定時間内に応答がなけれ
ば、モジュールの移動通信装置38が、責任ある個人ま
たは緊急係員の所定の番号(たとえば、911または雇
用者の番号)を呼び出す。連絡がつくと、モジュール2
0に入っている広域位置探索システム34がヘルメット
10の位置(それだけでユーザの位置)を適切な機関に
伝える。
として構成することもできる。旅行用ヘルメットは上に
記述したすべての緊急応答形体およびナビゲーションお
よび通信の形体を備えている。旅行の前に走行経路をプ
ロセッサ30にプログラムするかダウンロードすること
ができる。モジュール20に入っている広域位置探索シ
ステム34が、旅行が進むにつれてユーザを追跡し、や
がて現われる方向転換、風景、および交通状態について
ユーザに注意する。車両(オートバイのような)を運転
している間、地図を見る必要なしにナビゲーションが可
能である。ユーザが移動通信装置38を使用して「ハン
ズフリー」モードで電話の呼び出しを受け、または電話
をかけることが可能である。または移動通信装置38を
送受兼用通信機として使用し、乗り手グループ内の他者
と会話することが可能である。
う性格から見て例である。当業者は、本発明の更に多数
の用途が存在することを認識できる。
は、例示および説明の目的で提示してきた。本発明を徹
底的に説明したり開示した精密な形態に限定したりする
つもりはなく、修正案および変態が上の教示に照らして
可能であり、または本発明の実践から得ることができ
る。実施形態は、本発明の原理およびその実用的用途を
説明して当業者がさまざまな実施形態を成す、およびさ
まざまな修正案による本発明を考えられる特定の用途に
適しているとして利用できるようにするために選定し、
説明した。本発明の範囲は、「特許請求の範囲」および
それらの同等事項によって決められるように記述した。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。 (実施態様1)ユーザの所定の特性を能動的に監視して
これら特性をユーザおよび他者に伝えるモジュール(2
0)を備えたヘルメット(10)を備えていることを特
徴とするヘルメット装置。 (実施態様2)前記ヘルメット(10)が、衝撃吸収材
料から作られるようにユーザの頭に適合するようになっ
ている内側シェル部(14)を備えていることを特徴と
する前項1に記載の装置。 (実施態様3)ヘルメット(10)が、内側シェル部
(14)に固着され且つ頑丈な耐久性材料から作られて
いる外側シェル部(12)を備えていることを特徴とす
る前項1に記載の装置。 (実施態様4)モジュール(20)がヘルメットのシェ
ルに固着されていることを特徴とする前項1に記載の装
置。 (実施態様5)ヘルメット(10)と、ヘルメット(1
0)に固着され、集積回路(20)の動作を制御するプ
ロセッサ回路(30)、少なくとも一つの環境センサ
(36)、表示装置(32)、広範囲位置探索システム
(34)、移動通信装置(38)、マイクロホン(4
0)および少なくとも一つのスピーカ(42)を備えて
いる集積回路(20)とを備え、集積回路(20)がヘ
ルメット(10)のユーザの所定の特性を能動的に監視
するようになっていることを特徴とするヘルメット装
置。 (実施態様6)ヘルメット(10)が、衝撃吸収材料か
ら作られるようにユーザの頭に適合するようになってい
る内側シェル部(14)を備えていることを特徴とする
前項5に記載の装置。 (実施態様7)ヘルメット(10)が、内側シェル部
(14)に固着され且つ頑丈な耐久性材料から作られて
いる外側シェル部(12)を備えていることを特徴とす
る前項5に記載の装置。 (実施態様8)集積回路(20)がヘルメットの殻に固
着されていることを特徴とする前項5に記載の装置。 (実施態様9)環境センサ(36)が加速度計またはジ
ャイロスコープであることを特徴とする前項13に記載
の装置。 (実施態様10)広範囲位置探索システム(34)が広
範囲位置決定システム(GPS)であることを特徴とす
る前項13に記載の装置。
図。
を示す図。
ック図。
Claims (2)
- 【請求項1】ユーザの所定の特性を能動的に監視してこ
れら特性をユーザおよび他者に伝えるモジュールを備え
たヘルメットを備えていることを特徴とするヘルメット
装置。 - 【請求項2】ヘルメットと、ヘルメットに設置され、集
積回路の動作を制御するプロセッサ回路、少なくとも一
つの環境センサ、表示装置、広範囲位置探索システム、
移動通信装置、マイクロホンおよび少なくとも一つのス
ピーカを備えている集積回路とを備え、集積回路がヘル
メットのユーザの所定の特性を能動的に監視するように
なっていることを特徴とするヘルメット装置。
Applications Claiming Priority (2)
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