JP2007016342A - ヘルメットおよびそれを備えた車両システム - Google Patents
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Abstract
【課題】装着者の煩わしい操作を要することなく適切な電源管理を行って省電力化を図ることができるアクティブ消音ヘルメットを提供する。
【解決手段】このアクティブ消音ヘルメットは、ヘルメット帽体10と、このヘルメット帽体10に結合された顎紐4と、装着者Pの頭部を検出する頭部スイッチ8と、顎紐4の左右部分4A,4Bの接続を検出する顎紐接続スイッチ5と、顎紐4に一定以上の張力が働いたときに導通する顎紐引張スイッチ6と、ヘルメット帽体10内の騒音を打ち消すための制御音を発生するスピーカ2とを備えている。スピーカ2には、制御信号生成回路3から、消音のための制御信号が与えられる。動作制御回路16は、顎紐接続スイッチ5、顎紐引張スイッチ6および頭部スイッチ8のすべてが導通していることを条件に、制御信号生成回路3を作動状態に制御する。
【選択図】 図1
【解決手段】このアクティブ消音ヘルメットは、ヘルメット帽体10と、このヘルメット帽体10に結合された顎紐4と、装着者Pの頭部を検出する頭部スイッチ8と、顎紐4の左右部分4A,4Bの接続を検出する顎紐接続スイッチ5と、顎紐4に一定以上の張力が働いたときに導通する顎紐引張スイッチ6と、ヘルメット帽体10内の騒音を打ち消すための制御音を発生するスピーカ2とを備えている。スピーカ2には、制御信号生成回路3から、消音のための制御信号が与えられる。動作制御回路16は、顎紐接続スイッチ5、顎紐引張スイッチ6および頭部スイッチ8のすべてが導通していることを条件に、制御信号生成回路3を作動状態に制御する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、ヘルメット帽体内の騒音を抑制する機能を有するヘルメットおよびそれを備えた車両システムに関する。
左右両側の耳元にマイクロフォンおよびスピーカを配置し、マイクロフォンによって検出される騒音を打ち消す制御音をスピーカから発生させることによって、能動的に騒音を除去するアクティブ消音ヘルメットが知られている(特許文献1)。これにより、運転者が感じる騒音(主として風切音)を低減でき、快適な運転環境を実現することができる。
特開2000−54219号公報
しかし、前記特許文献1のアクティブ消音ヘルメットでは、電源管理のための構成が備えられておらず、省電力化の点で改善の余地がある。
具体的には、ヘルメットを装着していないときには、消音動作は不要であり、電力が無駄に消費されるおそれがある。また、車両のエンジンが停止しているときにも、消音動作は不要である。さらに、能動消音を行いながら、スピーカから音声情報を提供するような場合には、音声情報提供時以外の能動消音動作は必ずしも必要ではない。
具体的には、ヘルメットを装着していないときには、消音動作は不要であり、電力が無駄に消費されるおそれがある。また、車両のエンジンが停止しているときにも、消音動作は不要である。さらに、能動消音を行いながら、スピーカから音声情報を提供するような場合には、音声情報提供時以外の能動消音動作は必ずしも必要ではない。
むろん、アクティブ消音ヘルメットに電源スイッチを設けて、装着者がそれを適切に操作することによって省電力化の目的は達せられる。しかし、操作が煩わしいうえ、必ずしも効果的な省電力化を期することができない。
そこで、この発明の目的は、装着者の煩わしい操作を要することなく適切な電源管理を行って省電力化を図ることができる騒音低減機能付きのヘルメットおよびこれを備えた車両システムを提供することである。
そこで、この発明の目的は、装着者の煩わしい操作を要することなく適切な電源管理を行って省電力化を図ることができる騒音低減機能付きのヘルメットおよびこれを備えた車両システムを提供することである。
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、ヘルメット帽体と、このヘルメット帽体に結合された顎紐と、前記ヘルメット帽体内の頭頂部に配置され、装着者の頭部によって押圧されるべき受圧部を備えた頭部検出手段と、前記顎紐の締結を検出する顎紐締結検出手段と、前記ヘルメット帽体内に配置され、ヘルメット帽体内の騒音を打ち消す(少なくとも騒音を部分的に打ち消す)ための音を発生する発音手段と、この発音手段に対して前記音を発生させるための制御信号を与える制御信号生成手段と、前記頭部検出手段によって装着者の頭部が検出され、かつ、前記顎紐締結検出手段によって前記顎紐の締結が検出されていることを条件に、前記制御信号生成手段を作動させる制御手段とを含むことを特徴とするヘルメットである。
この構成によれば、頭部検出手段によって装着者の頭部が検出され、かつ、顎紐締結検出手段によって顎紐の締結が検出されていることを条件に、制御信号生成手段が動作させられる。換言すれば、頭部検出手段によって装着者の頭部が検出されないか、または、顎紐検出手段によって顎紐の締結が検出されなければ、騒音低減動作は行われない。これにより、装着者による煩わしいスイッチ操作を要することなく、ヘルメットが装着者に装着されていることが確認されたときにのみ、発音手段から騒音を打ち消すための音を発生させる騒音抑制動作が行われる。その結果、消費電力を効果的に低減することができる。
たとえば、二輪車両に乗車する状況を考えると、頭部検出手段によって装着者の頭部が検出されている場合でも、顎紐が締結されていなければ、装着者が二輪車に乗車しているか、または乗車中であるとは考えられない。また、顎紐締結検出手段によって顎紐の締結が検出されていても、単に、フック等に顎紐を引っかけてヘルメットを保管しているだけの状況もありうる。したがって、頭部検出手段による頭部の検出および顎紐締結検出手段による顎紐締結検出の両条件を満たした場合にのみ制御信号生成手段を作動させることによって、効果的に省電力化を図ることができる。
制御手段は、制御信号生成手段の電源をオン/オフするものであってもよいし、電源はオン状態に保持して、制御信号生成手段の機能を能動化/非能動化するものであってもよい。
請求項2記載の発明は、前記顎紐は、左右に分割された左側部分および右側部分を含み、前記顎紐締結検出手段は、前記左側部分および右側部分の結合を検出する顎紐接続スイッチを含むことを特徴とする請求項1記載のヘルメットである。
請求項2記載の発明は、前記顎紐は、左右に分割された左側部分および右側部分を含み、前記顎紐締結検出手段は、前記左側部分および右側部分の結合を検出する顎紐接続スイッチを含むことを特徴とする請求項1記載のヘルメットである。
この構成によれば、顎紐の左右の部分が結合されたことを条件に、制御信号生成手段が作動させられることになる。
請求項3記載の発明は、前記顎紐締結検出手段は、前記顎紐に加わる張力を検出する張力検出手段を含むことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のヘルメットである。
請求項3記載の発明は、前記顎紐締結検出手段は、前記顎紐に加わる張力を検出する張力検出手段を含むことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のヘルメットである。
この構成によれば、たとえば、顎紐に一定以上の張力が作用していることが張力検出手段によって検出されたことを条件の一つとして、制御信号生成手段を作動状態とすることができる。したがって、ヘルメットが装着されたことをより確実に検出して、その検出結果に基づいて、制御信号生成手段の動作を制御できる。
より好ましくは、前記制御手段は、頭部検出手段によって装着者の頭部が検出され、顎紐接続スイッチによって顎紐の左右の部分の結合が検出され、かつ、張力検出手段によって顎紐に一定以上の張力が作用していることが検出されることを条件に、制御信号生成手段を作動させることが好ましい。
より好ましくは、前記制御手段は、頭部検出手段によって装着者の頭部が検出され、顎紐接続スイッチによって顎紐の左右の部分の結合が検出され、かつ、張力検出手段によって顎紐に一定以上の張力が作用していることが検出されることを条件に、制御信号生成手段を作動させることが好ましい。
前記張力検出手段は、張力センサで構成されてもよいし、前記顎紐に一定以上の張力が作用することによって作動する顎紐引張スイッチで構成されてもよい。
請求項4記載の発明は、外部との通信のための通信機をさらに含み、
前記制御手段は、さらに、前記通信機と外部との通信に基づいて、前記制御信号生成手段を作動状態と不作動状態との間で切り換えるものであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のヘルメットである。
請求項4記載の発明は、外部との通信のための通信機をさらに含み、
前記制御手段は、さらに、前記通信機と外部との通信に基づいて、前記制御信号生成手段を作動状態と不作動状態との間で切り換えるものであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のヘルメットである。
また、請求項5記載の発明は、ヘルメット帽体と、このヘルメット帽体内に配置され、ヘルメット帽体内の騒音を打ち消すための音を発生する発音手段と、この発音手段に対して前記音を発生させるための制御信号を与える制御信号生成手段と、外部との通信のための通信機と、この通信機と外部との通信に基づいて、前記制御信号生成手段を作動状態と不作動状態との間で切り換える制御手段とを含むことを特徴とするヘルメットである。
請求項4または5記載の構成によれば、通信機と外部との通信に基づいて、制御信号生成手段が作動状態と不作動状態とに切り換えられる。
より具体的には、請求項6に記載されているように、前記通信機は、外部との通信によって情報を取得するものであり、前記ヘルメットは、前記ヘルメット帽体に備えられ、当該ヘルメットの装着者に前記通信機によって取得された情報を提示する情報提示手段をさらに含み、前記制御手段は、前記通信機と外部との間の前記情報の取得のための通信が確立されていることを条件に、前記制御信号生成手段を作動状態に制御するものであることが好ましい。
より具体的には、請求項6に記載されているように、前記通信機は、外部との通信によって情報を取得するものであり、前記ヘルメットは、前記ヘルメット帽体に備えられ、当該ヘルメットの装着者に前記通信機によって取得された情報を提示する情報提示手段をさらに含み、前記制御手段は、前記通信機と外部との間の前記情報の取得のための通信が確立されていることを条件に、前記制御信号生成手段を作動状態に制御するものであることが好ましい。
外部との通信が途絶えていて、情報の提示が行えないときには、騒音低減の必要性は必ずしも高くない。したがって、このような状況下では、制御信号生成手段は不作動状態に制御され、省電力化が図られる。
さらに具体的には、請求項7に記載されているように、前記通信機は、外部との通信によって音情報を取得するものであり、前記情報提示手段は、前記制御信号生成手段が生成する制御信号に、前記通信機によって取得された音情報を重畳して前記発音手段に供給する重畳手段を含むものであってもよい。音情報の提示に際しては、騒音を低減しておくことで、ヘルメットの装着者にスムーズに音情報を提示できる。一方、外部との通信が確立されておらず、したがって、音情報の提示ができないときには、騒音低減の必要性は必ずしも高くない。このような状況下では、制御信号生成手段が不作動状態に制御されることによって、省電力化が図られる。
さらに具体的には、請求項7に記載されているように、前記通信機は、外部との通信によって音情報を取得するものであり、前記情報提示手段は、前記制御信号生成手段が生成する制御信号に、前記通信機によって取得された音情報を重畳して前記発音手段に供給する重畳手段を含むものであってもよい。音情報の提示に際しては、騒音を低減しておくことで、ヘルメットの装着者にスムーズに音情報を提示できる。一方、外部との通信が確立されておらず、したがって、音情報の提示ができないときには、騒音低減の必要性は必ずしも高くない。このような状況下では、制御信号生成手段が不作動状態に制御されることによって、省電力化が図られる。
また、請求項8に記載されているように、前記通信機は、外部との通信によって画像情報を取得するものであり、前記情報提示手段は、当該ヘルメットの装着者に画像情報を提示する画像情報提示手段を含むものであってもよい。この場合、画像情報を提示できる状況では、騒音を低減しておくことで、ヘルメットの装着者は、騒音による妨害を受けずに、提示された情報をスムーズに認識できる。一方、外部との通信が確立されておらず、したがって、画像情報の提示ができないときには、騒音低減の必要性は必ずしも高くない。このような状況下では、制御信号生成手段が不作動状態に制御されることにより、省電力化が図られる。
請求項9記載の発明は、前記情報提示手段による情報の提示を制御する情報提示制御手段と、前記通信機と外部との通信に基づいて、前記情報提示制御手段を作動状態と不作動状態との間で切り換える情報提示動作制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載のヘルメットである。
この構成によれば、情報提示制御手段の動作も、通信機と外部との通信に基づいて適切に制御される。これにより、さらなる省電力化が図られる。
この構成によれば、情報提示制御手段の動作も、通信機と外部との通信に基づいて適切に制御される。これにより、さらなる省電力化が図られる。
前記情報提示動作制御手段は、さらに、前記頭部検出手段によって装着者の頭部が検出され、かつ、前記顎紐締結検出手段によって顎紐の締結が検出されていることを条件に、情報提示制御手段を作動状態に制御するものであることが好ましい。これにより、さらなる省電力化を図ることができる。
請求項10記載の発明は、前記通信機は、当該ヘルメットを装着した装着者が乗車する車両との間で通信を行い、当該車両の駆動源が作動状態かどうかを表す駆動源状態情報を取得するものであり、前記制御手段は、前記駆動源状態情報に基づいて、前記車両の駆動源が作動状態であることを条件に、前記制御信号生成手段を作動状態に制御するものであることを特徴とする請求項4ないし9のいずれかに記載のヘルメットである。前記駆動源は、エンジンであってもよく、電動モータであってもよい。
請求項10記載の発明は、前記通信機は、当該ヘルメットを装着した装着者が乗車する車両との間で通信を行い、当該車両の駆動源が作動状態かどうかを表す駆動源状態情報を取得するものであり、前記制御手段は、前記駆動源状態情報に基づいて、前記車両の駆動源が作動状態であることを条件に、前記制御信号生成手段を作動状態に制御するものであることを特徴とする請求項4ないし9のいずれかに記載のヘルメットである。前記駆動源は、エンジンであってもよく、電動モータであってもよい。
この構成によれば、車両の駆動源が作動状態であることを条件に制御信号生成手段が作動状態に制御される。つまり、駆動源停止中は、制御信号生成手段が不作動状態に制御され、省電力化が図られる。
車両の乗員が装着するヘルメット内における主たる騒音は、走行中の風切音である(とくに、乗員を取り囲む外殻の無い車両の場合)。これらは、駆動源停止中には発生しないから、駆動源停止中における騒音低減の必要性は低い。そこで、駆動源停止中には、制御信号生成手段を不作動状態に制御することで、省電力化を図ることができる。
車両の乗員が装着するヘルメット内における主たる騒音は、走行中の風切音である(とくに、乗員を取り囲む外殻の無い車両の場合)。これらは、駆動源停止中には発生しないから、駆動源停止中における騒音低減の必要性は低い。そこで、駆動源停止中には、制御信号生成手段を不作動状態に制御することで、省電力化を図ることができる。
請求項11記載の発明は、車体と、この車体との間で通信を行う請求項4ないし10のいずれかに記載のヘルメットとを含むことを特徴とする車両システムである。
この構成により、装着者(乗員)による煩わしい操作を要することなく省電力化が可能な騒音低減機能付きヘルメットを備えた車両システムを提供できる。
この構成により、装着者(乗員)による煩わしい操作を要することなく省電力化が可能な騒音低減機能付きヘルメットを備えた車両システムを提供できる。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットのシステム構成を示すブロック図である。このアクティブ消音ヘルメットは、たとえば、二輪車両のような鞍乗り型車両に乗車する際に用いられる。
このアクティブ消音ヘルメットは、ヘルメットに適用されたフィードバック型のアクティブ消音方式であって、ヘルメット内の騒音(風切音など)を検出する騒音検出手段としてのマイクロフォン1と、検出された騒音を能動的に打ち消す制御音(2次音)を発生する発音手段としてのスピーカ2と、マイクロフォン1の出力信号を演算処理して、前記制御音を発生させるための制御信号を生成する制御信号生成回路3(制御信号生成手段)とを備えている。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットのシステム構成を示すブロック図である。このアクティブ消音ヘルメットは、たとえば、二輪車両のような鞍乗り型車両に乗車する際に用いられる。
このアクティブ消音ヘルメットは、ヘルメットに適用されたフィードバック型のアクティブ消音方式であって、ヘルメット内の騒音(風切音など)を検出する騒音検出手段としてのマイクロフォン1と、検出された騒音を能動的に打ち消す制御音(2次音)を発生する発音手段としてのスピーカ2と、マイクロフォン1の出力信号を演算処理して、前記制御音を発生させるための制御信号を生成する制御信号生成回路3(制御信号生成手段)とを備えている。
マイクロフォン1とスピーカ2は、ヘルメット帽体10内の適切な所定位置に配置される。具体的には、マイクロフォン1とスピーカ2とは、使用者(装着者)Pがヘルメット帽体10を装着した状態で、使用者Pの耳元空間に位置するようにそれぞれ配置される。特にマイクロフォン1は、使用者Pが聞く音に近い音を検出できるよう、使用者Pの耳元とスピーカ2との間にあって、使用者Pの耳元に位置するように配置される。このマイクロフォン1の近傍の位置が消音点となる。
制御信号生成回路3は、マイクロフォン1によって測定されたヘルメット帽体10の耳元空間の所定位置(消音点)の音波形の瞬時値を取り込み、耳元空間内の消音点の音圧レベルが最小になるように、スピーカ2を駆動する制御信号を算出して生成する。この制御信号がスピーカ2に与えられることにより、スピーカ2から制御音が耳元空間に放射される。これにより、使用者Pの耳元の騒音が相殺(少なくとも低減)される。こうして、制御信号生成回路3は、マイクロフォン1の位置で音が最小となるようにスピーカ2の出力を制御する。
さらにこのアクティブ消音ヘルメットは、ヘルメット帽体10に結合され、使用者Pの顎下部において締結される顎紐4を備えている。この顎紐4は、ヘルメット帽体10の右側部に結合された右側部分4Aと、ヘルメット帽体10の左側部に結合された左側部分4Bとに分離されている。これらの右側部分4Aおよび左側部分4Bは、各先端に固定された結合部品5A,5Bを結合することにより、締結することができる。この結合部品5A,5Bには、端子接点(図示せず)が内蔵されており、互いに結合させることにより、それらの端子接点間が導通するようになっている。こうして、結合部品5A,5Bは、右側部分4Aおよび左側部分4Bの結合を検出する顎紐接続スイッチ5(顎紐締結検出手段)を形成している。
さらに、顎紐4の左側部分4Bには、この左側部分4Bに働く張力が一定値以上となることにより導通する顎紐引張スイッチ6(顎紐締結検出手段、張力検出手段)が固定されている。
ヘルメット帽体10の内壁において、使用者Pの頭頂部に対向する部分には、使用者P(装着者)の頭部によって押圧される受圧部7を備えた頭部スイッチ8(頭部検出手段)が備えられている。この頭部スイッチ8は、一定以上の力が受圧部7に働くことにより、この受圧部7が弾性的に変位して、導通する構成となっている。
ヘルメット帽体10の内壁において、使用者Pの頭頂部に対向する部分には、使用者P(装着者)の頭部によって押圧される受圧部7を備えた頭部スイッチ8(頭部検出手段)が備えられている。この頭部スイッチ8は、一定以上の力が受圧部7に働くことにより、この受圧部7が弾性的に変位して、導通する構成となっている。
このアクティブ消音ヘルメットは、さらに、顎紐接続スイッチ5、顎紐引張スイッチ6および頭部スイッチ8のそれぞれの導通を検出する検出回路11,12,13と、これらの検出回路11,12,13が全てのスイッチ5,6,8の導通を検出するかどうかを判定する論理積回路15と、この論理積回路15の出力に応じて、制御信号生成回路3を作動状態と不作動状態との間で切り換える動作制御回路16(制御手段)とを備えている。
動作制御回路16は、論理積回路15が全てのスイッチ5,6および8が導通していると判定すると、制御信号生成回路3を作動状態とし、スイッチ5,6および8のうちのいずれか少なくとも1つのスイッチが遮断状態であれば、制御信号生成回路3を不作動状態に制御する。より具体的には、動作制御回路16は、たとえば、制御信号生成回路3の電源をオン/オフすることにより、この制御信号生成回路3を作動状態と不作動状態との間で切り換えるものであってもよい。また、動作制御回路16は、制御信号生成回路3の電源供給は遮断せず、その機能を能動化または非能動化するものであってもよい。
このように、この実施形態の構成では、顎紐接続スイッチ5、顎紐引張スイッチ6および頭部スイッチ8の全ての導通が検出される場合にのみ、ヘルメット帽体10が使用者Pに装着されていると判定されて、動作制御回路16によって制御信号生成回路3が作動状態とされる。これにより、ヘルメット帽体10の装着/非装着を正確に検出し、その検出結果に応じて制御信号生成回路3が適切に作動させられる。こうして、使用者Pによる煩わしいスイッチ操作を要することなく、効果的に消費電力を抑制することができる。
より具体的に説明すると、頭部スイッチ8の導通が検出される場合であっても、顎紐接続スイッチ5または顎紐引張スイッチ6の導通が検出されなければ、単に、ヘルメット帽体10が、使用者Pの頭部かその他の物体に押しつけられている状態と考えることができる。たとえば、二輪車両等の車両に乗車しているときには、使用者Pは顎紐4を締結しており、頭部スイッチ8のみが導通している状況は起こり得ない。よって、頭部スイッチ8のみが導通している状況では、車両走行時の風切音に起因する騒音の発生がないと考えられ、消音動作を行う必要がない。したがって、このような状況では、制御信号生成回路3を不作動状態として、消費電力の低減を図ることが適切である。
また、頭部スイッチ8および顎紐接続スイッチ5の導通が検出されても、顎紐引張スイッチ6の導通が検出されていなければ、ヘルメット帽体10が適切に使用者Pに装着されているとはいえない。二輪車両等による走行時には、このような不適切な装着状態は、通常では生じない。したがって、上記のような状況下では、制御信号生成回路3を不作動状態として、節電を図ることが適切である。
また、顎紐接続スイッチ5または顎紐引張スイッチ6の導通が検出されているとしても、頭部スイッチ8の導通が検出されていなければ、やはり、ヘルメット帽体10が使用者Pに装着されているとは考えられない。このような状態は、たとえば顎紐4をフックなどに引っ掛けてヘルメットを保管しているような状況で起こりうる。したがって、上記のような状況でも、やはり、制御信号生成回路3を不作動状態に制御して、消費電力の低減を図ることが適切である。
前述のとおり、この実施形態では、顎紐接続スイッチ5、顎紐引張スイッチ6および頭部スイッチ8の全ての導通を条件に制御信号生成回路3が作動状態に制御される。これにより、消音制御が必要なときには確実に制御信号生成回路3を作動状態に制御でき、その一方で、消音動作が不要なときには、制御信号生成回路3を確実に不作動状態に制御することができる。こうして、アクティブ消音ヘルメットの本来の機能を損なうことなく、その消費電力を効果的に低減することができる。
図2は、この発明の第2の実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットのシステム構成を示すブロック図である。この図2において、前述の図1に示された各部に対応する部分には、図1の場合と同一の参照符号を付して示す。
この実施形態では、アクティブ消音ヘルメットには、二輪車両20の車体に備えられた通信機器(図示せず)との間で通信を行って情報の授受を行う通信機30が備えられている。一方、ヘルメット帽体10には、使用者Pの発話音声を検出するための送話用マイクロフォン31と、使用者Pに対して画像情報を提供する画像情報提示手段としての画像情報提示シールド32と、振動や光によって使用者Pに対して情報を提示するための情報提示デバイス33とを備えている。送話用マイクロフォン31は、使用者Pの口元に近い位置に位置するように、ヘルメット帽体10に取り付けられている。また、画像情報提示シールド32は、使用者Pの目前に位置するようにヘルメット帽体10に取り付けられていて、透明な基体に対して画像表示デバイスを組み込んだものである。情報提示デバイス33は、たとえば、振動を発生する振動モータや、光を発生するLED等で構成されていて、振動または光により使用者Pに対して情報を伝達するものである。
この実施形態では、アクティブ消音ヘルメットには、二輪車両20の車体に備えられた通信機器(図示せず)との間で通信を行って情報の授受を行う通信機30が備えられている。一方、ヘルメット帽体10には、使用者Pの発話音声を検出するための送話用マイクロフォン31と、使用者Pに対して画像情報を提供する画像情報提示手段としての画像情報提示シールド32と、振動や光によって使用者Pに対して情報を提示するための情報提示デバイス33とを備えている。送話用マイクロフォン31は、使用者Pの口元に近い位置に位置するように、ヘルメット帽体10に取り付けられている。また、画像情報提示シールド32は、使用者Pの目前に位置するようにヘルメット帽体10に取り付けられていて、透明な基体に対して画像表示デバイスを組み込んだものである。情報提示デバイス33は、たとえば、振動を発生する振動モータや、光を発生するLED等で構成されていて、振動または光により使用者Pに対して情報を伝達するものである。
さらに、この実施形態では、スピーカ2は、騒音を消去するための制御音を発生する発音手段として機能するとともに、使用者Pの耳元において音声情報を提示する音情報提示手段としても機能する。
これらの各種の情報提示手段に対して制御信号を与えるために、アクティブ消音ヘルメットには、情報端末制御装置35が備えられている。この情報端末制御装置35は、通信機30に接続されていて、二輪車両20の車体側から与えられる画像情報に対応した画像信号を画像情報提示シールド32に与え、二輪車両20から与えられる音情報に対応した音声信号を制御信号生成回路3に与え、さらに情報提示デバイス33によって提示すべき情報に対応したデバイス制御信号を情報提示デバイス33に供給する。
これらの各種の情報提示手段に対して制御信号を与えるために、アクティブ消音ヘルメットには、情報端末制御装置35が備えられている。この情報端末制御装置35は、通信機30に接続されていて、二輪車両20の車体側から与えられる画像情報に対応した画像信号を画像情報提示シールド32に与え、二輪車両20から与えられる音情報に対応した音声信号を制御信号生成回路3に与え、さらに情報提示デバイス33によって提示すべき情報に対応したデバイス制御信号を情報提示デバイス33に供給する。
情報端末制御装置35から与えられる音声信号と騒音検出用のマイクロフォン1の出力信号とは、制御信号生成回路3に入力されるようになっている。この制御信号生成回路3の出力信号がスピーカ2に供給されることにより、スピーカ2からは、騒音の消去のための制御音とともに、二輪車両20側から供給された音情報に対応する音とが重畳されて出力される。より詳細には、制御信号生成回路3は、情報端末制御装置35から与えられる音声信号との相関の高い成分をマイクロフォン1の出力信号から除き、さらにその位相を反転して(厳密には、マイクロフォン1および電気系を経てスピーカ2からマイクロフォン1へ戻るまでの開ループの伝達関数の補正を入れて)出力する。
情報端末制御装置35は、さらに、送話用マイクロフォン31の出力信号を通信機30に与え、この通信機30から二輪車両20に向けてその送話内容を送出させる。これにより、使用者Pは、二輪車両20に備えられた機器に対して、音声による指示を与えることができる。また、二輪車両20に移動電話機が備えられている場合には、送話用マイクロフォン31を用いて送話を行うとともに、スピーカ2を用いて受話を行うことができ、移動電話機を通じた通話を行うことができる。
通信機30は、さらに、二輪車両20から、車体状態情報を取得し、情報端末制御装置35に供給する。二輪車両20から取得される車体情報は、たとえば、エンジンが駆動しているかどうかを表わす情報(駆動源情報)を含む。この車体情報は、ほかにも、燃料残量、空気圧、バンク角等の情報を含んでいてもよい。これらの車体情報は、たとえば、情報端末制御装置35から、画像信号として画像情報提示シールド32に供給することにより、使用者Pに提供することができる。
このアクティブ消音ヘルメットには、さらに、通信機30の通信状態が良好であるか否かを検出する通信状態検出回路38と、通信機30から前述の車体情報を受けて、二輪車両20の状態を判定する車体状態判定回路39とが備えられている。通信状態検出回路38は、通信状態を、「通信中」、「通信不良中」および「切断中」に区別して検出する。「通信中」とは、一定時間内に相手側からの通信がある場合をいう。また、「通信不良中」とは、前記一定時間内に相手からの通信があるが、通信不良頻度が規定値以上である場合をいう。そして、「切断中」とは、前記一定時間内に相手からの通信がない場合をいう。
車体状態判定回路39は、車体情報に基づいて、二輪車両20のエンジンが駆動されているかどうかを判定する。
論理積回路15は、前述の検出回路11,12および13の出力だけでなく、通信状態検出回路38および車体状態判定回路39の出力信号をも受け取って、判定信号を生成するようになっている。
論理積回路15は、前述の検出回路11,12および13の出力だけでなく、通信状態検出回路38および車体状態判定回路39の出力信号をも受け取って、判定信号を生成するようになっている。
すなわち、論理積回路15は、顎紐接続スイッチ5、顎紐引張スイッチ6および頭部スイッチ8がいずれも導通しており、かつ、通信状態検出回路38が「通信中」を検出しており、さらに車体状態判定回路39によって二輪車両20のエンジンが駆動されていると判定されていることを条件に、作動許可判定信号を出力する。この作動許可判定信号を受けて、動作制御回路16は、制御信号生成回路3を作動状態に制御する。論理積回路15が作動許可判定信号を出力しなければ、動作制御回路16は、制御信号生成回路3を不作動状態に制御する。
この実施形態では、さらに、動作制御回路16は、情報端末制御装置35を作動状態/不作動状態に制御する情報提示動作制御手段としての機能をも有している。すなわち、論理積回路15から作動許可判定信号が与えられれば、情報端末制御装置35が作動状態に制御され、さもなければ情報端末制御装置35は不作動状態に制御される。
このように、この実施形態によれば、使用者Pがヘルメット帽体10を装着しており、かつ、二輪車両20のエンジンが駆動している状態であって、さらに二輪車両20と通信機30との間の通信状態が良好であって、使用者Pに対する各種の情報の提示が可能な場合にのみ、情報端末制御装置35および制御信号生成回路3が作動状態となる。
このように、この実施形態によれば、使用者Pがヘルメット帽体10を装着しており、かつ、二輪車両20のエンジンが駆動している状態であって、さらに二輪車両20と通信機30との間の通信状態が良好であって、使用者Pに対する各種の情報の提示が可能な場合にのみ、情報端末制御装置35および制御信号生成回路3が作動状態となる。
通信機30と二輪車両20との間の通信状態が不良であるか切断されており、したがって、スピーカ2による音声情報の提示や画像情報提示シールド32による画像情報の提示等が行えない状況下では、たとえ二輪車両20のエンジンが駆動されており、使用者Pがヘルメット帽体10を装着していても、ヘルメット帽体10内の騒音を消去する必要性は必ずしも高くない。すなわち、ヘルメット帽体10内の騒音の抑制または消去が特に必要とされるのは、スピーカ2から使用者Pに対して何らかの音声情報を提示しようとする場合である。また、画像情報提示シールド32によって画像情報を提示するときにも、当該画像情報に使用者Pが十分な注意を払うためには、ヘルメット帽体10内の騒音を抑制または消去することが好ましい。そこで、この実施形態では、通信機30と二輪車両20との間で良好な通信状態が保持されていることを条件に、制御信号生成回路3および情報端末制御装置35を作動状態に制御することとしている。
むろん、二輪車両20のエンジンが駆動していない状況では、ヘルメット帽体10内に大きな騒音(とくに風切音)が生じることは考えられないので、消音動作は不必要である。
このようにして、この実施形態によれば、情報端末制御装置35および制御信号生成回路3は、必要時にのみ作動状態とされるので、消費電力を著しく抑制することができる。
このようにして、この実施形態によれば、情報端末制御装置35および制御信号生成回路3は、必要時にのみ作動状態とされるので、消費電力を著しく抑制することができる。
図3は、この実施形態のアクティブ消音ヘルメットの動作を説明するためのフローチャートである。論理積回路15により、顎紐接続スイッチ5がオンかどうか(ステップS1)、顎紐引張スイッチ6がオンかどうか(ステップS2)、頭部スイッチ8がオンかどうか(ステップS3)、二輪車両20との間の通信状態が「通信中」かどうか(ステップS4)、および二輪車両20のエンジンが駆動されているかどうか(ステップS5)が判定される。これらの判定がいずれも肯定されれば、制御信号生成回路3が作動状態とされ(ステップS6)、さらに情報端末制御装置35も作動状態とされる(ステップS7)。
一方、ステップS1〜S5における判断がいずれか1つでも否定されれば、制御信号生成回路3および情報端末制御装置35はいずれも不作動状態に制御される(ステップS8,S9)。
図4は、この発明の第3の実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットの構成を説明するためのブロック図である。この図4において、前述の図2に示された各部に対応する部分には図2の場合と同一の参照符号を付して示す。この図4に示されたアクティブ消音ヘルメットでは、制御信号生成回路3の作動/不作動の制御に対して、ヘルメット帽体10の装着状態が加味されていない点が、上述の第2の実施形態との主要な相違点である。すなわち、この実施形態では、通信状態検出回路38および車体状態判定回路39の出力に基づき、論理積回路15において制御信号生成回路3の作動を許可するかどうかの判定が行われる。この論理積回路15の出力に基づき、動作制御回路16が制御信号生成回路3の作動/不作動を切り換えるようになっている。
図4は、この発明の第3の実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットの構成を説明するためのブロック図である。この図4において、前述の図2に示された各部に対応する部分には図2の場合と同一の参照符号を付して示す。この図4に示されたアクティブ消音ヘルメットでは、制御信号生成回路3の作動/不作動の制御に対して、ヘルメット帽体10の装着状態が加味されていない点が、上述の第2の実施形態との主要な相違点である。すなわち、この実施形態では、通信状態検出回路38および車体状態判定回路39の出力に基づき、論理積回路15において制御信号生成回路3の作動を許可するかどうかの判定が行われる。この論理積回路15の出力に基づき、動作制御回路16が制御信号生成回路3の作動/不作動を切り換えるようになっている。
このような構成により、二輪車両20のエンジンが駆動されていて騒音が発生している状況であり、かつ、二輪車両20側からスピーカ2を介して、使用者Pに音声による情報の提示を行い得る状況(通信中)においてのみ、制御信号生成回路3を作動状態とすることができる。これにより、使用者Pによる煩わしいスイッチ操作を要することなく、効果的に消費電力の低減を図ることができる。
以上、この発明の3つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、エンジンを駆動源とした二輪車両を例にとったが、この発明は、乗車に際してヘルメットが必要とされる限りにおいて、二輪車両以外の車両にも適用が可能である。また、エンジンを駆動源とした車両に限らず、電動モータを駆動源とした車両についても、この発明を同様に適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1 マイクロフォン
2 スピーカ
3 制御信号生成回路
4 顎紐
4A 右側部分
4B 左側部分
5 顎紐接続スイッチ
5A,5B 結合部品
6 顎紐引張スイッチ
7 受圧部
8 頭部スイッチ
10 ヘルメット帽体
11,12,13 検出回路
15 論理積回路
16 動作制御回路
20 二輪車両
30 通信機
31 送話用マイクロフォン
32 画像情報提示シールド
33 情報提示デバイス
35 情報端末制御装置
38 通信状態検出回路
39 車体状態判定回路
P 使用者
2 スピーカ
3 制御信号生成回路
4 顎紐
4A 右側部分
4B 左側部分
5 顎紐接続スイッチ
5A,5B 結合部品
6 顎紐引張スイッチ
7 受圧部
8 頭部スイッチ
10 ヘルメット帽体
11,12,13 検出回路
15 論理積回路
16 動作制御回路
20 二輪車両
30 通信機
31 送話用マイクロフォン
32 画像情報提示シールド
33 情報提示デバイス
35 情報端末制御装置
38 通信状態検出回路
39 車体状態判定回路
P 使用者
Claims (11)
- ヘルメット帽体と、
このヘルメット帽体に結合された顎紐と、
前記ヘルメット帽体内の頭頂部に配置され、装着者の頭部によって押圧されるべき受圧部を備えた頭部検出手段と、
前記顎紐の締結を検出する顎紐締結検出手段と、
前記ヘルメット帽体内に配置され、ヘルメット帽体内の騒音を打ち消すための音を発生する発音手段と、
この発音手段に対して前記音を発生させるための制御信号を与える制御信号生成手段と、
前記頭部検出手段によって装着者の頭部が検出され、かつ、前記顎紐締結検出手段によって前記顎紐の締結が検出されていることを条件に、前記制御信号生成手段を作動させる制御手段とを含むことを特徴とするヘルメット。 - 前記顎紐は、左右に分割された左側部分および右側部分を含み、
前記顎紐締結検出手段は、前記左側部分および右側部分の結合を検出する顎紐接続スイッチを含むことを特徴とする請求項1記載のヘルメット。 - 前記顎紐締結検出手段は、前記顎紐に加わる張力を検出する張力検出手段を含むことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のヘルメット。
- 外部との通信のための通信機をさらに含み、
前記制御手段は、さらに、前記通信機と外部との通信に基づいて、前記制御信号生成手段を作動状態と不作動状態との間で切り換えるものであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のヘルメット。 - ヘルメット帽体と、
このヘルメット帽体内に配置され、ヘルメット帽体内の騒音を打ち消すための音を発生する発音手段と、
この発音手段に対して前記音を発生させるための制御信号を与える制御信号生成手段と、
外部との通信のための通信機と、
この通信機と外部との通信に基づいて、前記制御信号生成手段を作動状態と不作動状態との間で切り換える制御手段とを含むことを特徴とするヘルメット。 - 前記通信機は、外部との通信によって情報を取得するものであり、
前記ヘルメットは、前記ヘルメット帽体に備えられ、当該ヘルメットの装着者に前記通信機によって取得された情報を提示する情報提示手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記通信機と外部との間の前記情報の取得のための通信が確立されていることを条件に、前記制御信号生成手段を作動状態に制御するものであることを特徴とする請求項4または5記載のヘルメット。 - 前記通信機は、外部との通信によって音情報を取得するものであり、
前記情報提示手段は、前記制御信号生成手段が生成する制御信号に、前記通信機によって取得された音情報を重畳して前記発音手段に供給する重畳手段を含むことを特徴とする請求項6記載のヘルメット。 - 前記通信機は、外部との通信によって画像情報を取得するものであり、
前記情報提示手段は、当該ヘルメットの装着者に画像情報を提示する画像情報提示手段を含むことを特徴とする請求項6または7記載のヘルメット。 - 前記情報提示手段による情報の提示を制御する情報提示制御手段と、
前記通信機と外部との通信に基づいて、前記情報提示制御手段を作動状態と不作動状態との間で切り換える情報提示動作制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載のヘルメット。 - 前記通信機は、当該ヘルメットを装着した装着者が乗車する車両との間で通信を行い、当該車両の駆動源が作動状態かどうかを表す駆動源状態情報を取得するものであり、
前記制御手段は、前記駆動源状態情報に基づいて、前記車両の駆動源が作動状態であることを条件に、前記制御信号生成手段を作動状態に制御するものであることを特徴とする請求項4ないし9のいずれかに記載のヘルメット。 - 車体と、
この車体との間で通信を行う請求項4ないし10のいずれかに記載のヘルメットとを含むことを特徴とする車両システム。
Priority Applications (1)
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JP2005198422A JP2007016342A (ja) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | ヘルメットおよびそれを備えた車両システム |
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JP2005198422A JP2007016342A (ja) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | ヘルメットおよびそれを備えた車両システム |
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ID=37753747
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JP2005198422A Pending JP2007016342A (ja) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | ヘルメットおよびそれを備えた車両システム |
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- 2005-07-07 JP JP2005198422A patent/JP2007016342A/ja active Pending
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