JP2015536387A - Ｇｐｓ制御ヘルメット・ウインドシールド - Google Patents

Abstract

本発明は、ヘルメットに装着されるＧＰＳベースのデバイスを備える装置である。このデバイスは任意の与えられた時点での乗員の速度を検出し、乗員の嗜好に基づいて自動的にウインドシールドの位置を制御（開閉）することができる。加えて、乗員は自動二輪車のハンドルに装着されるワイヤレス・ボタンまたはヘルメット装置上の既存のボタンを押すことで、自動ＧＰＳモードを上書きすることができる。本装置は様々な用途に用いられ得る自己完結型ユニットである。自動二輪車の場合、ヘルメットは、独立しかつワイヤレスなハンドル制御動作を可能とする特徴を有する。しかしながら、ヘルメット装置は、自動二輪車とは独立して機能することができるため、したがって、自動制御ヘルメット・ウインドシールドの使用を要する他の種類の乗り物に使用することができる。

Description

本発明は、ヘルメットに装着されるＧＰＳデバイスにより検出される乗車速度に従ってヘルメット・ウインドシールドを制御する機構である。

本発明は、ＧＰＳデバイスにより検出され乗員により予め定められた特定の速度でヘルメット・ウインドシールドが自動的に上方へ開き、また下方へ閉じるようにその位置を調節する機構に基づく。

本発明はヘルメットに取り付けられる自立装置であり、ヘルメットの使用を要する自動二輪車またはその他の乗り物とは独立して機能することに注意すべきである。

自動二輪車用ヘルメットは乗員に安全を提供する。大抵のヘルメットにはウインドシールドが装備される。ヘルメット・ウインドシールドは、飛来する破片や、風、雨、昆虫などから乗員の顔を保護する。例えば交通信号灯などでの停止期間中は、閉じたヘルメットは、特に特定の天候の条件下では乗員にとって不快となり得る。ヘルメットは暑中時には暖かくなり過ぎて息苦しくさせ、寒中時には曇りがちとなり得る。解消するために、乗員は停止期間にウインドシールドを手動で開き、その後、乗車を再開する前、または、時にはその乗車の最中に手動でウインドシールドを閉じる。乗車中に頻繁に繰り返されるこの一連の動作はかなりの煩わしさの原因となり、また、ウインドシールドを扱うために操縦している手を放すとなれば乗員にとっての安全上の問題にもなり得る。

本発明は上記問題に取り組むものであり、単純で、実用的で、便利でかつ安全な解決法を提供する。

まず、図１、２、３、４、５および６に記載される本発明の動作モードについて説明する。本発明は好適な動作および設定モードを提示していくこととなるが、本発明はこれらのモードにのみ限定されるものではないことが理解されよう。反対に、本発明の適応性から、本発明の精神および範囲内に含まれてよい代替物、変更物および均等物を包括するように意図される。

図１は装置構成要素のブロック図である。
１．電源−任意の種類のバッテリであり、リチウムポリマー電池（LiPo）、ニッケル水素電池（NIMH）などでよい。
２．メイン・コントロール・ユニット−これはシステムの頭脳であり、様々な構成要素を含む。
ａ．ＳＢＥＣ−適切な電圧および電流をシステムに提供するＤＣ−ＤＣレギュレータ。
ｂ．マイクロコントローラ・チップ、例えばATMEGA328P。
ｃ．ＧＰＳ受信機モジュール、例えばCopernicus II。
ｄ．デジタル温度センサ。
ｅ．ワイヤレス・トランシーバ、Bluetooth（登録商標）またはＲＦ。
３．押しボタン。
４．ＬＥＤ表示器。
５．モータ−サーボモータまたはその他の任意の種類。
６．ワイヤレス・コントロール・ユニット−Bluetooth（登録商標）またはＲＦトランシーバ（任意選択で自動二輪車のハンドルに設置）。

ブロック図の簡単な説明
バッテリは、安定した５Ｖ、即ち、全ての装置構成要素に必要とされる電圧に電圧を調整するＳＢＥＣに直接接続される。マイクロコントローラはシステムの「頭脳」であり、それゆえ、全ての構成要素が既存のＩ／Ｏポートを介してそれに接続される。マイクロコントローラはさらに、ソフトウェアが記憶されるＥＰＲＯＭと、そのソフトウェアを実行するＣＰＵとを含む。

図２は、装置のヘルメットへの組み込み方を示す。安全の目的のため、ヘルメットはＳＮＥＬＬおよびＤＯＴの規格を満たすべきである。

図３は提案される「動作モード」のフローチャートを表す。図３に関し、可能なフローを詳細に説明していく。

以下の点に注意すべきである。システムの動作全体を制御する１つのボタンが有るのみであり、全ての動作のバリエーションは、適切なモードの初期化のため、および、そのモード内での動作のために、まさにこの同一のボタンを押すことで制御される。したがって、以下の動作の説明を通じて、「ボタン」と言及する場合は、常に同一のボタンを指す。
１．ボタンを最初に３秒間押し続けると、装置が起動されてウインドシールドが初期状態に移行し、すなわち、開く。
２．この時点でボタンは動作モード・セレクタとして機能し始める。システムはここで、ボタンが再び押されたかを確認し、それに応じて、合計３つの利用可能なオプションから適切な動作モードを選択する。
ａ．デフォルト・モード−「押し無し」（no press）が検出された場合、システムはＧＰＳモードであるデフォルト動作モードに留まる。
ｂ．引掻きモード−「短い押し」が検出された場合、ウインドシールドは５秒間開き、乗員は、例えば顔を掻いたりまたはくしゃみをしたりできるようになる。
ｃ．手動モード−「３秒押し」が検出された場合、システムは手動で動作する。このモード内では、短い押しが検出される度にウインドシールドの位置が「開」と「閉」の間で切り替えられる。このモードを抜けて「デフォルト・モード」に戻るためには、「３秒押し」が必要となる。
３．「デフォルト・モード」の動作の最中に衛星からの受信が失われた場合（例えば、トンネル内に入る間）、システムは、衛星からの受信が回復して「デフォルト・モード」が再開されるまで、「手動モード」として機能する。

詳細な動作の段階は図３のフローチャートに明瞭に示されている。

図４は装置の設定モードの機能を説明している。

この図は、様々な設定可能な設定および機能の間での移動方法を図示するメニュー・ツリーである。

「メイン・メニュー」にアクセスするには、システムの停止中にボタンを１０秒間押し続ける。これにより緑のＬＥＤの連続した点滅が開始し、使用者が「メイン・メニュー」のツリー内にいることが示される。点滅の各セットに続く小休止は、使用者がボタンを押して追加の設定オプションへの適切なサブメニューにアクセスするための期間である。

「メイン・メニュー」の下には５つの設定オプション（サブメニュー）がある。
１．閾値速度を手動で設定。
２．閾値速度をＧＰＳで設定。
３．冬または夏モードを選択。
４．冬モード用のウインドシールドの角度を設定。
５．「動作モード」に戻る。

メイン・メニューと区別するため、サブメニューは赤色ＬＥＤ表示器の下で機能する。

サブメニュー１の下では、閾値として選択できる３つの予め定められた速度があり、例えば３０／６０／９０km/hである。

サブメニュー２の下では、予め定められた速度は無く、システムは「リスニング・モード」（listening mode）となる。これは、乗員が乗車中に自由に自分の閾値速度を選べることを意味する。これを行うには、自分が選ぶ速度の時にボタンを押せばよい。ＧＰＳで検出される速度がシステム・メモリに記憶されることとなる。

サブメニュー３の下では、使用者は冬、夏または自動モードを選択できる。これらのモード間の違いは、ウインドシールドが開く角度である。夏モードではウインドシールドは完全に開かれるが、冬モードではウインドシールドは部分的にのみ開き、新鮮な空気と曇り止めの機能を考慮しながらも、乗員の暖を保つ。自動モードは、装置に組み込まれるデジタル温度センサに基づいて、自動的に冬と夏のモード間の区別がされる。

サブメニュー４の下では、使用者は「冬モード」でのウインドシールドの角度を設定することができ、より柔軟に、天候条件にあわせた様々な角度でウインドシールドを開けることができる。

図５は設定モード内で利用可能な機能のための様々なＬＥＤの点滅の組み合わせを示している。

図６は、装置のための任意選択のワイヤレス制御デバイスである「スマート・スイッチ」を説明する。このデバイスは、ヘルメットに装着される押しボタンおよびＬＥＤの増設として機能する押しボタンおよびＬＥＤを含む。このデバイスは、図６に示されるように、ゴム・バンドを用いて左側のハンドル・グリップに取り付けられる。

本発明の他の実施例においては、「ブラック・ボックス」の機能が開示される。本発明はＧＰＳベースのデバイスであるため、乗員の嗜好により、任意の与えられた時点での乗員の位置および速度を、予め定められた期間、記録することができる。

本発明を発明の構造および動作の理解を促す目的で詳細に説明してきた。したがって、本発明の様々な特徴、その追加の実施例、およびその詳細への本明細書における参照は、以下の特許請求の範囲を限定することを意図するものではなく、これらの特徴は、本発明の精神および範囲から逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

Claims (9)

1. ａ．ヘルメットと、
   ｂ．前記ヘルメットに結合されるウインドシールドと、
   ｃ．前記ヘルメットに結合されるＧＰＳチップにより検出される乗り物の速度が予め定められた閾値を超えるときに、前記ウインドシールドの位置を自動的に調節する手段と、
   を備える装置。
2. 速度計算の目的で前記ヘルメットに結合されるＧＰＳチップをさらに含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記ウインドシールドを自動的に調節する前記手段が、ブール演算を行う制御回路を備える、請求項１に記載の装置。
4. 外気温を感知し、自動的に冬および夏モード動作間の区別をするための、前記ヘルメットに結合されたデジタル温度センサをさらに含む、請求項１に記載の装置。
5. 前記装置の様々なオプション／機能をワイヤレスで制御する、任意選択の「スマート・スイッチ」デバイスをさらに含む、請求項１に記載の装置。
6. 任意の与えられた時点での乗員の位置および速度を記録するための任意選択の「ブラック・ボックス」機能をさらに含む、請求項１に記載の装置。
7. ａ．速度計算の目的で自動二輪車用ヘルメットに結合されるＧＰＳ受信機マイクロチップと、
   ｂ．ブール演算を行い、前記ブール演算に応じてウインドシールドの位置が調節されるように、前記ＧＰＳに結合された制御回路と、
   を備えるヘルメット・ウインドシールド制御システム。
8. ヘルメットに結合されるＧＰＳ受信機により計算される乗り物の速度が予め定められた閾値を超えるときに、ウインドシールドの位置を自動的に調節する手段を備える、ヘルメット・ウインドシールド用機構。
9. ａ．自動二輪車／乗り物とともに用いるためにヘルメットを設けるステップと、
   ｂ．前記ヘルメットに結合されるウインドシールドを設けるステップと、
   ｃ．前記ヘルメットに結合されるＧＰＳ受信機により計算される乗り物の速度が予め定められた閾値を超えるときに、前記ウインドシールドの位置を自動的に調節する手段を設けるステップと、
   を含む方法。