JP2020038828A - 人の手首に着用されるアクティブ照明デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】人の手首に着用されるアクティブ照明デバイスを提供すること。【解決手段】アクティブ照明デバイス（１）が人の手首に置かれて、その人がたどっている経路を照らす。デバイスは好ましくは腕時計の形態である。デバイスは制御ユニット（２）によって制御される第１の光源（５）を含む。第１の光源はケースのある部分に置かれる。制御ユニットによって作動される第１の光源の各々が、制御ユニットによって作動される別の第１の光源とは異なる向きの光線を生成することができる。デバイスは更に、制御ユニットに接続された運動センサ（３、４）を含んで、デバイスを着用している人の手首の運動を判定して、人の手首の動きに依存して、制御ユニットが、作動される特定の第１の光源を選択することを可能にし、たどる経路を同一の規定された前方方向に照らす。【選択図】図３

Description

本発明は、特に、周囲光が不十分な場合に、歩いている経路を照らすために、人の手首に着用されるアクティブ照明デバイスに関する。ウェアラブルアクティブ照明デバイスは、電子式または電気機械式の腕時計、または電子構成要素を有するブレスレットの形態であり得る。

背景分野

徒歩の人がたどる経路または道路を適切に照らすために、１つ以上の光源によって生成される光の強度を適切に調整するウェアラブル照明デバイスを使用することが知られている。そのような照明デバイスはまた、暗がりでの歩行または走行のために使用することができる。そのような照明デバイスは、例えば、人の頭に装着し、暗がりでの歩行または走行の際に手動でスイッチを入れることができる。

この関連で、方向付け可能な光源を有するブレスレットを開示している米国特許出願公開第２０１８／０１１２８３９Ａ１号明細書（特許文献１）を挙げることができる。しかし、歩行または走行中のブレスレットの動きを考慮に入れた光源の向きに関する記載はない。従って、そのような光源を有するブレスレットは、前述のブレスレットを着用した歩行者またはランナーがたどる経路を適切に照らさず、これが欠点となる。

米国特許出願公開第２０１７／０２４１６３４号明細書（特許文献２）は、様々な光源を取り付け、接続する可能性を有するブレスレットを開示しているが、前述の文献と同様に、光源は明確に規定された方向に向いたままであり、前述のブレスレットを着用した歩行者またはランナーがたどる経路を適切に照らさず、これが欠点となる。

米国特許出願公開第２０１８／０１１２８３９Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０２４１６３４Ａ１号明細書

従って、本発明の目的は、前述の欠点を克服して、人の手首の動きを考慮に入れながら、人がたどる経路を適切に照らすために、使用が容易であって複雑でない、人の手首に着用されるアクティブ照明デバイスを作製することである。

この目的のため、本発明は、独立請求項１の特徴を含む、人の手首に着用されるウェアラブルアクティブ照明デバイスに関する。

照明デバイスの特定の実施形態は、従属請求項２から１４に規定されている。

本発明による照明デバイスの利点の１つは、使用中に、照明デバイスを着用している人がたどる経路を照らすために、照明デバイスが、第１の光源によって生成される光を同じ方向に維持するという事実にある。従って、第１の光源は、歩行または走行中に人の手首の動きに追従しないように、運動センサの測定値に基づいて制御ユニットによって選択され、それにより照明は常に同じ前方方向に維持される。

有益には、第２の光源を設けることができ、第２の光源は照明デバイス内に配置されて、前方照明とは異なる色の後方照明を生成し、照明デバイスを使用している人の存在を背後から来る車両または他の人に信号で伝える。

好ましくは、照明デバイスは、腕時計、または単純に電子構成要素を有するブレスレットの形態であり得る。腕時計の場合は、光源はケースの部分、例えば時計のベゼル上に取り付けることができ、いったん作動されると、各光源はケースの半径方向外向きに、すなわち、実質的にダイヤルに平行でミドルケースに垂直な方向に光線を生成する。ある作動された光源からの各光線の方向は、別の作動された光源からの光線の方向とは異なる。作動される光源の選択は、磁力計または加速度計などの少なくとも１つの運動センサの測定値に基づいて制御ユニットによって制御される。

人の手首に着用されるウェアラブルアクティブ照明デバイスの目的、利点、および特徴は、図面によって表される少なくとも１つの非限定的実施形態に基づき、以下の説明で、より明確になるであろう。

本発明のアクティブ照明デバイスの構成要素の簡略化されたブロック図を示す。 本発明による、操作位置にある腕時計の形態のウェアラブルアクティブ照明デバイスの実施形態の簡略化された図を示す。 本発明による腕時計の形態のウェアラブルアクティブ照明デバイスの図２の実施形態の簡略化された部分断面図を示す。 本発明による、人がたどる経路を照らすための、人の手首に着用された腕時計の形態のウェアラブルアクティブ照明デバイスを概略的に示す。

以下の説明では、人の手首に着用されるウェアラブルアクティブ照明デバイスを参照する。当該技術分野において当業者によく知られている電子構成要素は全て、簡略化された形でのみ説明されるであろう。照明デバイスは、有益には、腕時計、または電子構成要素を有するブレスレットの形態であり得る。

「腕時計の形態」とは、本質的に腕時計であることを必ずしも意味しないことに留意されたい。しかし、照明デバイスの構成は、ダイヤルまたは液晶ディスプレイ上に情報を表示するために、クリスタルによって頂部が閉じられているケースと、照明デバイスを人の手首の周りに配置するために、ケースに連結された１つまたは２つの部品からなるブレスレットと、を有する腕時計と同一の形状である。

図１は、本発明による、人の手首に着用されるウェアラブルアクティブ照明デバイス１の様々な主要構成要素の簡略化された図である。照明デバイス１は、１つまたは２つの部品からなるブレスレットによって連結された少なくとも１つのケースを有する腕時計の形態、または電子構成要素を有するブレスレットの形態である。照明デバイス１はまた、図２〜図４で説明するように腕時計であり得る。

照明デバイス１は、制御ユニット２に接続された少なくとも１つの運動センサ３、４、および制御ユニット２に接続された少なくとも第１の光源５を含む。制御ユニット２は、表示していない連続的な電源に接続されている。この電力源は好ましくは、充電式バッテリもしくは一次バッテリであるか、または受け取った電磁放射から抽出され整流されたＤＣ電圧源である。照明デバイス１は、図２および図３を参照して以下に説明するように、ケース上のまたはケースを閉じているクリスタル上のスイッチボタンまたはタッチボタンの動作によって手動で作動され得る。

腕時計の形態の照明デバイス１では、図２および図３を参照して以下に説明するように、第１の光源５はクリスタルによって閉じられたケースの中央部上に、またはミドルケースに固定されたベゼル上に配置することができる。照明デバイス１はまた、制御ユニット２に接続された第２の光源６を含み得る。これらの第２の光源もまた、例えばクリスタルによって閉じられた時計ケースのミドルケース上に、またはミドルケースに固定されたベゼル上に配置され得る。

各第１の光源５は、いったん作動されると、他のいずれの光源とも異なる向きの光線を生成するように配置されている。従って、これにより、運動センサ３、４の測定値に基づいて、制御ユニット２が特定の第１の光源５を自動的に選択することが可能になり、それにより、照明デバイス１を着用している人がたどる経路の照明Ｌ１が常に同じ方向に維持される。第１の光源５の選択は照明デバイス１を着用している人の手首の移動に依存して、手首の移動に関わらず、たどる経路を同一の前方方向に照らす。

各第２の光源６もまた、いったん作動されると、他のいずれの光源とも異なる向きの光線を生成するように配置されている。運動センサ３、４の測定値に基づいて、制御ユニット２はまた、特定の第２の光源６を選択して、照明Ｌ１の反対側に照明Ｌ２を生成し、一方で、照明Ｌ２を照明Ｌ１の同じ反対方向に維持する。

第１の光源５および第２の光源６を有する照明デバイス１の場合、第１の光源５の照明Ｌ１を第２の光源６の照明Ｌ２とは異なる色にすることを想定することが可能である。例えば、照明デバイス１を着用している人の前方照明のための照明Ｌ１は白色光とすることができ、これに対して、経路を歩行中またはランニング中の人の存在を信号で伝えるための後方の光を供給する照明Ｌ２は赤色光とすることができる。

第２の光源６もまた、制御ユニット２によって制御されて、赤色の点滅する第２の照明Ｌ２を供給し得る。これにより、照明デバイスを使用している人の存在を背後から来る車両または他の人に信号で伝えるための視認性が増加し、更に電力消費が減る。

当然ながら、２色の第１の光源５を有することも可能である。そのような状況では、第２の光源６はないが、歩行または走行中に、第１の色の前方照明Ｌ１、および第２の色の後方照明Ｌ２を生成するように、第１の光源が制御ユニットによって選択されなければならない。第２の照明Ｌ２はまた点滅光であり得る。

第１の光源または第２の光源の各々は、ＬＥＤ発光ダイオードとすることができ、または、例えば、互いに逆方向で並列に接続（ｈｅａｄ−ｔｏ−ｔａｉｌ）された２つのＬＥＤ発光ダイオードの組み合わせとすることができて、順バイアスにおいて第１の色、または逆バイアスにおいて第１の色とは異なる第２の色の光線を生成させる。

照明デバイス１は、磁力計３および加速度計４などの２つの運動センサを備え、測定値信号を制御ユニット２に提供することができる。磁力計３および加速度計４は３軸タイプであり得る。制御ユニット２はまた、運動センサ３、４によって得られた測定値と、センサによって得られた測定値の管理および計算のための少なくとも１つの計算アルゴリズムとを格納するための少なくとも１つのメモリ２１を含み得る。制御ユニット２はまた、時計水晶発振器またはＭＥＭＳであってもよい低周波数発振器などの、それ自体のタイムベース（ｔｉｍｅ ｂａｓｅ）２２を備え、測定動作と、第１の光源５および第２の光源６の制御動作とを同期させる。従って、制御ユニット２はマイクロコントローラであり得る。

いったん作動されると、制御ユニット２は、少なくとも１つの運動センサ３、４によって、照明デバイス１を着用している人の手首の初期位置を考慮に入れることができるという点にも留意すべきである。これにより、歩行または走行を開始する前に、最初に第１の照明Ｌ１の方向を較正し、更に第２の照明Ｌ２の方向を較正することが可能になる。従って、例えば、照明Ｌ１の方向は、いったん較正されると、手首の動きに関わらず、この照明Ｌ１の方向を固定的に維持することが可能になり、これは暗がりでたどる経路を適切に照らすために望ましい。

原則的には、作動された様々な光源の光の強度の調整はないが、代わりに制御ユニット２によって作動される光源によって生成される各照明に対して最大強度を有することが求められる。

図２および図３は操作位置にあるウェアラブルアクティブ照明デバイス１の実施形態を示す。ここでは、照明デバイス１は腕時計である。この腕時計１は、シールガスケット１３を用いて裏面カバー１４で閉じられたミドルケース１２を有するケースを備え、ケースは、ガスケット１７によってベゼル１０に固定された時計クリスタル１８により閉じられており、ベゼル自体は別のシールガスケット１１を用いてミドルケース１２に取り付けられている。時間を示すダイヤル１６および針２０を、時計クリスタル１８を通して見ることができる。デバイスを使用している人の手首に照明デバイス１を着用させるために、ブレスレット３０が締結具によってミドルケース１２に連結されている。制御ユニット２に接続するためにミドルケース１２を通して取り付けられた図２の押しボタン４０も、時間指示を手動で調整するため、または照明デバイス１を初期化および作動させるために設けられている。照明デバイス１を初期化および作動させるために、ケース内で制御ユニット２に接続されたタッチボタンを設けることもできる。

腕時計１はまたケース内部に、時計ムーブメント１９または電子時計モジュール１９、および１つまたは２つの運動センサ３、４に接続された制御ユニット２を備え、運動センサは、例えば磁力計３および加速度計４である。制御ユニット２は以下に明記するように、フレキシブルプリント回路基板１５によって各光源５、６に電気的に接続している。好ましくは、少なくとも第１の光源５は、部分的にベゼル１０内の空洞の内側に、および部分的にベゼル１０の外部に向かって特にレンズの形態でむき出しである。

図２に概略的に示すように、第１の光源５は腕時計のベゼル１０上に、または部分的にベゼルの内側に配置され、この場合、ベゼルは環状または円形である。いくつかの第１の光源５が、ベゼル１０の周囲の円の一部に、好ましくは互いに規則的に間隔を置いて設けられている。第１の光源５は、正午と６時との間で最大１８０°の円の一部に配置され得る。各第１の光源５は、時計ケースの内部に配置された制御ユニット２に電気的に接続されて、同じく時計ケースの内部に配置された運動センサ３、４の測定値に応じて作動される。いったん作動されると、各第１の光源５は、図３に示す光線Ｆを、ケースの半径方向外側に向かって、すなわち、実質的にダイヤル１６に平行かつミドルケース１２に垂直な方向に生成し得る。従って、各第１の光源５は、別の作動された光源とは異なる向きの光線Ｆを生成する。光線Ｆは円錐形であり得る。

この場合では、例えば第１の照明Ｌ１を生成するために４つの光源５が設けられ、この光源は制御ユニット２によって作動され、図２に灰色で示しており、第１の照明セクタを画定している。他の第１の光源５は作動されていない。しかし、人の手首が角度θで動いている間、制御ユニット２は、連続する第１の光源５を、例えば他の４つの選択された連続する第１の光源５を、別に選択かつ作動させて、照明デバイス１を着用している人がたどる経路の地面５０に対して角度αで照明Ｌ１を同じ方向に維持する。第１の照明Ｌ１は、４つの作動された光源５からの４つの光線Ｆの組み合わせである。照明Ｌ１の方向は、照明デバイス１の使用の際に、図２の押しボタン４０を手動で作動させた後に、手首の初期位置に格納されている。

使用される場合、第２の光源６もまた、環状または円形の時計ベゼル１０上に、または部分的に時計ベゼル１０の内側に配置される。いくつかの第２の光源６が、ベゼルの周囲の円の一部に、好ましくは互いに規則的に間隔を置いて設けられている。第２の光源６は、６時と深夜との間で最大１８０°の円の一部に配置され得る。各第２の光源６は、時計ケースの内部に配置された制御ユニット２に電気的に接続されて、これも時計ケースの内部に配置された運動センサ３、４の測定値に応じて作動される。いったん作動されると、各第２の光源６は光線を、時計ケースの半径方向外側に向かって、すなわち、実質的に時計ダイヤルに平行かつミドルケースに垂直な方向に生成し得る。従って、各第２の光源６は、別の作動された第２の光源とは異なる向きの光線を生成する。第１の照明Ｌ１と反対側に第２の照明Ｌ２を生成するために、第２の光源６の数を第１の光源５の数に等しくすることができる。

この場合では、例えば第２の照明Ｌ２を生成するためには、制御ユニット２によって作動され図２に灰色で示す、４つの第２の光源６が設けられ、第１の照明セクタの反対側に第２の照明セクタを画定している。他の第２の光源６は作動されていない。しかし、角度θで人の手首が動いている間、制御ユニット２は、連続する第２の光源６を、例えば、他の４つの選択された連続する第２の光源を、別に選択かつ作動させて、照明デバイス１を着用している人がたどる経路の地面５０に対して角度αで照明Ｌ２を同じ方向に維持する。第２の照明Ｌ２は、４つの作動された第２の光源６からの４つの光線の組み合わせである。照明Ｌ２の方向は、照明デバイス１の使用の際に、押しボタン４０を手動で作動させた後に、手首の初期位置に格納されている。例えば、第１の照明Ｌ１は白色とすることができ、一方で第２の照明Ｌ２は赤色とすることができる。

ベゼル１０の周囲全体にわたって２色の第１の光源のみを有することを想定することも可能であることに留意されたい。そのような状態では、第１の光源５の各々は、互いに逆方向で並列に接続（ｈｅａｄ−ｔｏ−ｔａｉｌ）された２つの発光ダイオードを含む。このようにして、制御ユニット２は、第１の照明セクタに白色光線を生成する第１の光源５と、第２の照明セクタに赤色光線を生成する他の第１の光源５とを作動させることができる。

図３では、第１の光源５は、部分的にベゼル１０の空洞の内部にあって、ベゼル１０の周囲全体にわたって配置され得る。第２の光源も使用される場合は、第２の光源をベゼル１０の周囲全体にわたって、第１の光源５の上方または下方に同軸状に配置することを想定することも可能である。各第２の光源の制御ユニット２への電気的接続は、ダイヤル１６の下を通るように配置されたフレキシブルプリント回路基板１５を介して実現することができる。

図４は、人がたどる経路を照らすための、人の手首に着用された腕時計の形態のウェアラブルアクティブ照明デバイス１を概略的に示す。この場合、腕時計は左腕Ｂの手首に着用されるが、同じ腕時計を右腕の手首に着用されるように作製することを想定することも可能である。腕Ｂが手首と共に方向Ｄへ上向きに移動する間、照明デバイス１の使用開始時に初期的に較正された第１の照明Ｌ１、およびＬ２は、常に同じ照明方向、すなわち、第１の照明Ｌ１は前方に、第２の照明Ｌ２は後方に維持されることに留意されたい。これにより、経路または道路を歩行または走行中に、照明デバイス１を着用している人がたどる経路が明るく照らされる。

第１の光源５または第２の光源６は、ベゼル１０の上またはベゼル１０の内部の代わりに、図３の時計ミドルケース１２の外壁上に、またはミドルケース１２の外部空洞内に配置できることに留意されたい。光源の配置は、図２および図３を参照して上述したものと同一であり得る。

ケースの形状は略円筒形、すなわち上から見て円形、とは異なり得ることにも留意されたい。形状は上から見て楕円形または矩形またはその他であり得る。そのような状況では、手首の移動に関わらず、変動のない均一な前方照明を常に有するように、作動のための光源を選択することを可能にするために、光源は、例えばミドルケースの縁部上にまたはミドルケースの外壁上に適切に向いていなければならない。

照明デバイスはまた、電子構成要素を有するブレスレットとすることができ、第１の光源または第２の光源はブレスレットの側縁部に取り付けることができる。光源はまた、少なくとも第１の前方照明を変動なく生成するために、適切に向いていなければならない。

これまでの説明から、人の手首に着用されるアクティブ照明デバイスのいくつかの変形形態が、以下の特許請求の範囲によって規定される本発明の趣旨を逸脱しない範囲で可能である。

１ 照明デバイス
２ 制御ユニット
３ 磁力計
４ 加速度計
５ 第１の光源
６ 第２の光源
１０ ベゼル
１１ シールガスケット
１２ ミドルケース
１３ シールガスケット
１４ 裏面カバー
１５ フレキシブルプリント回路基板
１６ ダイヤル
１７ ガスケット
１８ 時計クリスタル
１９ 時計ムーブメント
１９ 電子時計モジュール
２０ 針
２１ メモリ
２２ タイムベース
３０ ブレスレット
４０ 押しボタン
５０ 地面
Ｂ 腕
Ｄ 方向
Ｆ 光線
Ｌ１ 第１の照明
Ｌ２ 第２の照明
α 角度
θ 角度

Claims (14)

1. 人の手首に着用され、照明デバイス（１）を着用している前記人がたどる経路を照らすためのアクティブ照明デバイス（１）であって、前記照明デバイス（１）は、少なくとも、クリスタル（１８）によって閉じられたケースと、前記ケースの中間部（１２）に連結されたブレスレット（３０）とを有する腕時計の形態であるか、または電子構成要素を有するブレスレットの形態であって、
   前記デバイスは、
   前記デバイスの制御ユニット（２）によって制御され、ケースのまたはブレスレットの第１の部分に配置された第１の光源（５）と、
   前記デバイスを着用している前記人の前記手首の動きを判定するために、前記制御ユニット（２）に接続された少なくとも１つの運動センサ（３、４）と、を含み、
   前記制御ユニット（２）によって作動される前記第１の光源の各々が、前記制御ユニット（２）によって作動される別の第１の光源とは異なる向きの光線を生成できるように配置されており、
   前記制御ユニット（２）は、たどる前記経路を同一の規定された前方方向に照らすために、前記人の前記手首の判定された前記動きに依存して、作動される特定の第１の光源（５）を選択するように構成されていることを特徴とする、アクティブ照明デバイス（１）。
2. 前記デバイスは、
   前記制御ユニット（２）によって制御され、前記ケースのまたは前記ブレスレットの第２の部分に配置された第２の光源（６）を含み、
   前記制御ユニット（２）によって作動される前記第２の光源の各々が、前記制御ユニット（２）によって作動される別の第２の光源とは異なる方向に光源を生成することができ、
   前記制御ユニット（２）によって作動される前記第２の光源（６）は、前記運動センサ（３、４）によって得られる測定値応じて、前記制御ユニット（２）によって作動される前記第１の光源（５）によって生成される第１の照明（Ｌ１）とは反対の方向に、第２の照明（Ｌ２）を生成することを特徴とする、請求項１に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
3. 前記第１の光源（５）および前記第２の光源（６）は発光ダイオードであることを特徴とする、請求項２に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
4. 前記第１の光源（５）の各々は互いに逆方向で並列に取り付けられた２つの発光ダイオードを含み、第１の発光ダイオードがいったん作動されると第１の色の光線を生成し、第２の発光ダイオードがいったん作動されると前記第１の色とは異なる第２の色の光線を生成することを特徴とする、請求項１に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
5. 前記運動センサは磁力計（３）または加速度計（４）であることを特徴とする、請求項１に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
6. 前記デバイスは、磁力計（３）および加速度計（４）である２つ運動センサを含むことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
7. 前記制御ユニット（２）は、１つまたは２つの運動センサ（３、４）によって得られた測定値と、前記センサによって得られた測定値の管理および計算のための少なくとも１つの計算アルゴリズムとを格納するためのメモリ（２１）、ならびに、測定動作と、作動させる前記光源の選択動作とを同期させるための低周波数発振器を有するタイムベース、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
8. 前記制御ユニット（２）は、いったん手動で作動されると、人の手首に置かれた前記照明デバイス（１）の初期位置を判定して、前記制御ユニット（２）によって作動され選択される第１の光源によって生成される前方の第１の照明（Ｌ１）の方向を較正し初めに格納することを特徴とする、請求項７に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
9. 前記照明デバイス（１）は、略円筒形のケースを有する腕時計の形態であり、前記第１の光源（５）は、前記ケースの中央部（１２）に固定された、円形のベゼル（１０）上に、または、部分的にベゼル（１０）の内部に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
10. いくつかの第１の光源（５）が、前記ベゼル（１０）の周囲において１８０°以下の円形の少なくともある部分に配置され、一方で好ましくは互いに規則的に間隔を置いていることを特徴とする、請求項９に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
11. いくつかの第２の光源（６）が、前記ベゼル（１０）の周囲において１８０°以下の円形の少なくとも１つの他の部分に配置され、前記第１の光源に対向しており、前記第２の光源（６）は互いに規則的に間隔を置いていることを特徴とする、請求項１０に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
12. 前記第１の光源（５）は円形の前記ベゼル（１０）の周囲全体にわたって配置され、一方で好ましくは互いに規則的に間隔を置いていることを特徴とする、請求項９に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
13. 前記第１の光源（５）の各々は互いに逆方向で並列に取り付けられた２つの発光ダイオードを含み、第１の発光ダイオードがいったん作動されると第１の色の光線を生成し、第２の発光ダイオードがいったん作動されると前記第１の色とは異なる第２の色の光線を生成し、前記制御ユニット（２）によって選択され作動される特定の第１の光源（５）が白色の前方の第１の照明（Ｌ１）を生成し、前記制御ユニット（２）によって作動され選択される特定の他の第１の光源（５）が赤色の後方の第２の照明（Ｌ２）を生成することを特徴とする、請求項１２に記載のアクティブ照明デバイス（１）。
14. 作動された前記第１の光源（５）または前記第２の光源（６）によって生成される前記第２の照明（Ｌ２）は点滅光であることを特徴とする、請求項２または１３に記載のアクティブ照明デバイス（１）。

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