JP2017089085A - ヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着性及び安全性を向上させ得るヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置を提供することを課題とする。【解決手段】ヘルメット本体と中央制御装置とファンユニットとマイクと拡声器とホール効果センサと、を含むヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置であって、前記ヘルメット本体は、視認用開口部を備え、前記視認用開口部には開閉可能なシールドを設け、前記ホール効果センサで前記シールドの開閉状態を検出した上、前記中央制御装置が前記ファンユニットの回転速度、マイクの集音音量、拡声器の再生音量の大きさを制御することで、自動ノイズキャンセリング機能を実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、ヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置に関し、特に、ホール効果センサを通じてヘルメットのシールドの開閉状態を検出してから、中央制御装置により、ヘルメットに取り付けたファンユニットの回転速度、マイクの集音量、拡声器の再生音量の大きさを制御することで、自動ノイズキャンセリング機能を実現するようにしたヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置に関する。

交通事故の発生時に、二輪車等（原動機付自転車、自動二輪車、スクーター等）の搭乗者の頭部の負傷の程度を可能な限り軽減させることで死亡率を低減させることを目的として、交通法規では、二輪車等を運転する場合、ヘルメットの着用を義務づけ、これをもって交通事故による死傷者数を減らすことを目指している。この場合、ヘルメットの種類は非常に多く、特に、フルフェイスヘルメットの装着による保護効果が最も良好であり、装着者の頭部全体をガードし、装着者に交通事故が発生した時、頭部の衝撃による傷害程度を効果的に低減させ、装着者の安全性を大幅に高めることが知られている。しかしながら、フルフェイスヘルメットは、装着時における過度の蒸れ及び装着時間が長くなると首の痛み等を生じやすいといった欠点があるため、一部の業者は、ヘルメット本体の内部に放熱ファンを取り付けて、蒸れの問題を解決するようにしてきた。そのような放熱ファンは、多くの場合、オン或いはオフのみを選択でき、回転速度を調整できず、容易に雑音が発生し、そのため、他の車両がクラクション等の警告音を発した時でも、フルフェイスヘルメットの装着者は雑音の影響を受けて警告音を聞き取れず、装着者には事故の危険性が生じていた。

更にまた、交通法規では、前記二輪車等や自動車を運転する時には、携帯型モバイルデバイス（スマートフォンやタブレットコンピュータ等）の操作、或いは携帯電話を手で持って受信することを明文で禁止しているため、フルフェイスヘルメットの装着者は有線イヤフォン若しくはブルートゥース（登録商標）イヤフォンを装着し、これによってハンズフリー状態でそれらのデバイスを使用しているが、そのような使用状況はフルフェイスヘルメット装着者にとって非常に不便であり、上記の如きイヤフォンを装着した後、更にフルフェイスヘルメットを被ると、イヤフォンが装着者の耳の部分を圧迫し、且つ外部の警告音が聴こえ難くなることでの危険性も生じる。ヘルメット業者は、ヘルメット内部にイヤフォンを設けることでハンズフリー状態を実現できるように改良したが、ヘルメットのシールドを閉めた時には外部の警告音が聴こえないことで、危険を生じやすくなる。よって、このような従来のヘルメットで生じる欠陥を如何にして改善するかが、当業者の最も重要な目標となっている。

そこで、上記従来技術の欠点を解決するため、本発明の主な目的は、ホール効果センサを通じてヘルメットのシールドの開閉状態を検出してから、中央制御装置により、ヘルメットに取り付けたファンユニットの回転速度、マイクの集音量、拡声器の再生音量の大きさ等を制御することで、自動ノイズキャンセリングを実現できるヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、ヘルメット本体と、中央制御装置と、マイクと、拡声器と、ファンユニットと、磁性素子及びホール効果センサと、を含むヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置を提供する。

より具体的には、本発明に係るヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置は; 視認用開口部と頭部収容空間と頭部出し入れ口とシールドとを備え、前記視認用開口部と前記頭部出し入れ口と前記頭部収容空間とが互いに連通し、前記シールドが前記視認用開口部に開閉可能なように設けられたヘルメット本体と; 前記シールドの開閉状態を検出し得るよう、前記ヘルメット本体上の所定箇所とこれに対応する前記シールド上の所定箇所のいずれか一方の箇所に設けられた磁性素子及び他方の箇所に設けられたホール効果センサと; 前記頭部収容空間内に設けられ、処理チップと複数の回路ラインを備えた中央制御装置と; 前記頭部収容空間内に設けられ、前記回路ラインを通じて前記中央制御装置の処理チップと電気的に接続されたマイクと; 前記頭部収容空間内に設けられ、前記回路ラインを通じて前記中央制御装置の処理チップと電気的に接続された拡声器と; 前記頭部収容空間内に設けられ、前記回路ラインを通じて前記中央制御装置の処理チップと電気的に接続されたファンユニットと; を含むヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置であって; 前記ホール効果センサを通じて前記シールドによる前記視認用開口部の開閉状態を検出し、その検出信号を前記中央制御装置の処理チップに伝送し、前記処理チップが前記検出信号の判別結果に基づき、前記マイクの集音音量及び前記拡声器の再生音量と前記ファンユニットの回転速度を自動的にコントロールすることで、自動ノイズキャンセリングを行うよう構成したことを特徴とする。

好適な一実施例において、前記マイクは、外部通信用として外部音声信号を受信すると共に外部雑音を受信し、これによって得られた外部雑音信号を前記中央制御装置の処理チップに伝送してその大小を判別し、前記外部雑音信号が大きすぎると判断した場合、前記マイクによる前記外部音声信号の集音効率を増強することを特徴とする。

好適な一実施例において、前記拡声器は、イヤフォン又はスピーカのうちのいずれかとし、所定の音声信号の再生及び前記中央制御装置が出力した外部雑音と打ち消し合う音声信号の再生のために用いることを特徴とする。

好適な一実施例において、前記ホール効果センサは、前記磁性素子と対応するように設置され、前記磁性素子の接近又は離隔の状態を検出し、その検出信号を前記中央制御装置に伝送し、前記中央制御装置の処理チップは、前記検出信号の判読を行うと共に、前記マイク、前記拡声器、前記ファンユニットを制御、調整することを特徴とする。

好適な一実施例において、前記ファンユニットは、放熱ファンとし、前記中央制御装置を通じてその回転速度を制御することを特徴とする。

好適な一実施例において、前記中央制御装置と電気的に接続されたアンテナ装置を更に備え、前記アンテナ装置は外部モバイルデバイス又は無線通信装置とリンク可能なように構成されたことを特徴とする。

本発明は、上記構成を有することにより、ヘルメットのシールドの開閉状態の検出と、外部雑音の大小の判別を行い、それらの状況に応じて、ファンユニットの回転速度や、マイクの集音量、拡声器による再生音量の大きさ等々を制御し、更に、拡声器を通じて前記外部雑音と打ち消し合う音声信号を出させることで、ヘルメット装着者に聞こえる外部雑音を効果的に低減させ得る自動ノイズキャンセリング機能を実現し、これによって、ヘルメット装着中に頭が蒸れることがなく、二輪車等の運転時の安全性も確保できるヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置を提供し得るものである。

本発明の実施例１に係るヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置の回路ブロック図である。 本発明の実施例１に係るヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置の立体図である。 本発明の実施例２に係るヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置の回路ブロック図である。

本発明の上記目的及びその構造及び機能上の特性について、添付図面の好ましい実施例によって説明する。

図１、図２を参照すると、これらの図は、本発明の実施例１に係るヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置の回路ブロック図と立体図であり、図に示すように、このヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置１は、ヘルメット本体１１と、中央制御装置１３と、ファンユニット１４と、マイク１５と、拡声器１６と、ホール効果センサ１７と、を含んでいる。尚、この種の装置が通常備えるべき電源、スイッチ、増幅回路等については、本発明の自動ノイズキャンセリング装置１もそれらを備えるものであるが、図示及び説明は省略する。

ヘルメット本体１１は、頭部収容空間１１１と、視認用開口部１１２と、頭部出し入れ口１１３と、シールド１２とを備え、視認用開口部１１２と頭部出し入れ口１１３と頭部収容空間１１１が互いに連通し、シールド１２が視認用開口部１１２に対応して設置されると共に、シールド１２によって視認用開口部１１２を開いたり閉じたりすることができる。図示した実施例において、シールド１２には磁性素子１２１を設け、装着者（図示せず）の頭部を、頭部出し入れ口１１３を通じてヘルメット本体１１の頭部収容空間１１１内に入れることができるようになっている。

中央制御装置１３は、頭部収容空間１１１内に設けられた処理チップ１３１と複数の回路ライン１３２とを備える。

マイク１５は、頭部収容空間１１１内に設けられ、これら回路ライン１３２を通じて中央制御装置１３の処理チップ１３１と電気的に接続される。マイク１５は、外部通信用として外部音声信号１５１（例えば、他車の警笛、パトカーのサイレン、警官のホイッスル、信号機の案内音、他人の会話音声、等々であるが、これに限定されない。）を受信すると共に、更に外部雑音信号１５２（例えば、ファンユニット１４の回転音等であるが、これに限定されない。）を受信する。受信された外部雑音信号１５２は中央制御装置１３の処理チップ１３１に伝送されて、外部雑音信号１５２の大小を判別するために用いられ、処理チップ１３１で外部雑音信号１５２が大きすぎると判断した場合、マイク１５による外部音声信号１５１の集音効率を増強する。これによって、外部音声信号１５１に対する外部雑音信号１５２の比率が低減し、ノイズキャンセリング効果が得られる。

拡声器１６は、イヤフォン又はスピーカのうちのいずれかとされ、頭部収容空間１１１内に設けられ、回路ライン１３２を通じて中央制御装置１３の処理チップ１３１と電気的に接続される。拡声器１６は、主に外部音声信号１５１に対応した音声信号１６１を再生すると同時に、更に前記中央制御装置が出力した外部雑音と打ち消し合う音声信号１６２を再生する。

ファンユニット１４は、頭部収容空間１１１内に設けられ、回路ライン１３２を通じて中央制御装置１３の処理チップ１３１と電気的に接続される。ファンユニット１４は放熱ファンとし、中央制御装置１３を通じてその回転速度を制御する。

ホール効果センサ１７は、図示した実施例においては、シールド１２側に設けられ、且つ、ヘルメット本体１１側に設けた磁性素子１２１と対応するように設置され、磁性素子１２１と接近したか離れたかを検出し、且つその検出信号を中央制御装置１３に伝送し、そして中央制御装置１３の処理チップ１３１が判読を行うと共に、その結果に基づいてマイク１５、拡声器１６、ファンユニット１４を制御或いは調整する。なお、図示した実施例とは逆に、磁性素子１２１をシールド１２側に設け、ホール効果センサ１７をヘルメット本体１１側に設けるようにしてもよい。

上記の如く、本発明は、主にホール効果センサ１７を通じてシールド１２による視認用開口部１１２の開閉の有無を検出し、この検出信号を中央制御装置１３の処理チップ１３１に伝送し、処理チップ１３１がマイク１５の集音音量及び拡声器１６の再生音量とファンユニット１４の回転速度を自動でコントロールすることで、自動ノイズキャンセリングの目的を達成するものである。

即ち、装着者がヘルメット本体１１を被った時、まずホール効果センサ１７でシールド１２が開いた状態であるかを検出し、開いた状態の場合、マイク１５で外部雑音を受信すると共にその外部雑音信号１５２を中央制御装置１３の処理チップ１３１に伝送して判別し、外部雑音が過度にうるさいと判別された時、マイク１５集音の感度及び拡声器１６の再生音量を自動的に上げるようにする。これと同時に、中央制御装置１３の処理チップ１３１は、マイク１５で受信した外部雑音の周波数を判別した後、拡声器１６を通じて前記外部雑音の周波数の波形と重畳して打ち消し合う音を出させることで自動ノイズキャンセリングの効果を更に増大させる。

これ以外に、ホール効果センサ１７は、シールド１２が開いた状態であることを検出した場合、中央制御装置１３の処理チップ１３１を通じてファンユニット１４の回転速度を制御し、ファンユニット１４の回転速度を下げて雑音の発生を減少させ、このときは、開いた視認用開口部１１２から流入する外部気流によってヘルメット本体１１内の換気が行われるようにする。

逆に、ホール効果センサ１７は、シールド１２が閉じた状態であることを検出した場合、マイク１５の集音の感度及び拡声器１６の再生音量を下げ、装着者が外部車両から発せられた警告音が聴こえなくなることによる危険が起きるのを防止するようにする。

また、ファンユニット１４の回転速度を調整し、その回転速度を上げてファンユニット１４で頭部収容空間１１１内の換気を増強させて放熱するようにする。

図３を参照すると、同図は本発明の実施例２に係るヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置の回路ブロック図であり、図に示すように、本実施例の一部構造は前記実施例１と同じであるため、ここではその説明を省略するが、本実施例２と前記実施例１の相違点は、アンテナ装置２を更に備えることである。アンテナ装置２は中央制御装置１３と電気的に接続され、外部モバイルデバイス３又は無線通信装置４のうちのいずれかとリンクして通信でき、またマイク１５で集音し、拡声器１６で再生し、同時にホール効果センサ１７は前記実施例１と同様にシールド１２の開閉状態を優先的に検出し、中央制御装置１３がマイク１５の集音感度及び拡声器１６の再生音量を調整することで、自動ノイズキャンセリングの効果を奏するものである。

本発明は、上記の如く構成されることにより、ヘルメットのシールドの開閉状態の検出と、外部雑音の大小の判別を行い、それらの状況に応じて、ファンユニットの回転速度や、マイクの集音量、拡声器による再生音量の大きさ等々を制御し、更に、拡声器を通じて前記外部雑音と打ち消し合う音声信号を出させることで、ヘルメット装着者に聞こえる外部雑音を効果的に低減させ得る自動ノイズキャンセリング機能を実現し、これによって、ヘルメット装着中に頭が蒸れることがなく、二輪車等の運転時の安全性も確保できるヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置を提供し得るものである。

１ ヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置
１１ ヘルメット本体
１１１ 頭部収容空間
１１２ 視認用開口部
１１３ 頭部出し入れ口
１２ シールド
１２１ 磁性素子
１３ 中央制御装置
１３１ 処理チップ
１３２ 回路ライン
１４ ファンユニット
１５ マイク
１５１ 外部音声信号
１５２ 外部雑音信号
１６ 拡声器
１６１ 音声信号
１６２ 外部雑音と打ち消し合う音声信号
１７ ホール効果センサ
２ アンテナ装置
３ 外部モバイルデバイス
４ 無線通信装置

Claims (6)

1. 視認用開口部と頭部収容空間と頭部出し入れ口とシールドとを備え、前記視認用開口部と前記頭部出し入れ口と前記頭部収容空間とが互いに連通し、前記シールドが前記視認用開口部に開閉可能なように設けられたヘルメット本体と、
   前記シールドの開閉状態を検出し得るよう、前記ヘルメット本体上の所定箇所とこれに対応する前記シールド上の所定箇所のいずれか一方の箇所に設けられた磁性素子及び他方の箇所に設けられたホール効果センサと、
   前記頭部収容空間内に設けられ、処理チップと複数の回路ラインを備えた中央制御装置と、
   前記頭部収容空間内に設けられ、前記回路ラインを通じて前記中央制御装置の処理チップと電気的に接続されたマイクと、
   前記頭部収容空間内に設けられ、前記回路ラインを通じて前記中央制御装置の処理チップと電気的に接続された拡声器と、
   前記頭部収容空間内に設けられ、前記回路ラインを通じて前記中央制御装置の処理チップと電気的に接続されたファンユニットと、
   を含むヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置であって、
   前記ホール効果センサを通じて前記シールドによる前記視認用開口部の開閉状態を検出し、その検出信号を前記中央制御装置の処理チップに伝送し、前記処理チップが前記検出信号の判別結果に基づき、前記マイクの集音音量及び前記拡声器の再生音量と前記ファンユニットの回転速度を自動的にコントロールすることで、自動ノイズキャンセリングを行うよう構成したことを特徴とするヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置。
2. 前記マイクは、外部通信用として外部音声信号を受信すると共に外部雑音を受信し、これによって得られた外部雑音信号を前記中央制御装置の処理チップに伝送してその大小を判別し、前記外部雑音信号が大きすぎると判断した場合、前記マイクによる前記外部音声信号の集音効率を増強することを特徴とする請求項１に記載のヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置。
3. 前記拡声器は、イヤフォン又はスピーカのうちのいずれかとし、所定の音声信号の再生及び前記中央制御装置が出力した外部雑音と打ち消し合う音声信号の再生のために用いることを特徴とする請求項１に記載のヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置。
4. 前記ホール効果センサは、前記磁性素子と対応するように設置され、前記磁性素子の接近又は離隔の状態を検出し、その検出信号を前記中央制御装置に伝送し、前記中央制御装置の処理チップは、前記検出信号の判読を行うと共に、前記マイク、前記拡声器、前記ファンユニットを制御、調整することを特徴とする請求項１に記載のヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置。
5. 前記ファンユニットは、放熱ファンとし、前記中央制御装置を通じてその回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置。
6. 前記中央制御装置と電気的に接続されたアンテナ装置を更に備え、前記アンテナ装置は外部モバイルデバイス又は無線通信装置とリンク可能なように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のヘルメットの自動ノイズキャンセリング装置。

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