JP3202884U

JP3202884U - スマートヘルメット

Info

Publication number: JP3202884U
Application number: JP2015006373U
Authority: JP
Inventors: 威揚梁
Original assignee: ケイディーエイチ−デザインサービスインコーポレーテッド
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: TWM507664U; US20160210933A1

Abstract

【課題】ユーザーが置かれた環境を監視し、ユーザが必要とする各種運転情報や安全運転情報を提供できるスマートヘルメットを提供する。【解決手段】頭部収容空間１１１と、被り口１１２と、少なくとも１つのシールド１１４を有する可視窓部１１３と、を備えた帽体１１と、それぞれ前記帽体に設置されるところの、ＣＰＵ及び画像処理装置と、ＣＰＵ及び前記画像処理装置と電気的に接続されてなる中央演算処理装置１２と、前記中央演算処理装置と電気的に接続されている複数のセンサーから成る検出装置１３と、前記中央演算処理装置と電気的に接続され、前記シールドに対して画像情報を投影する投影装置１４と、前記中央演算処理装置と電気的に接続され、サーバー側と前記中央演算処理装置の間で無線信号を伝達するために用いられる通信用送受信装置１５と、前記中央演算処理装置、前記検出装置、前記投影装置、及び前記通信用送受信装置に電気的に接続されて給電を行う電源１６と、で構成する。【選択図】図２

Description

本考案は、スマートヘルメットに関し、ユーザ（ライダー）の置かれた環境を監視し、各種運転情報及びユーザの安全運転情報を提供することのできるスマートヘルメットに関する。

現行のヘルメットは、交通法規によって原動機付自転車や自動二輪車（バイク）を運転する際に着用を義務づけられている安全保護具である。様々なヘルメットの最大の効用は、ユーザの頭部の防護にあり、ユーザの頭部の怪我を防止する安全保護具である。一部のヘルメットについては、ユーザ自身がドライブレコーダや無線通信装置を外付けしているが、一般的なヘルメットにはこれらの付加機能はない。

このほかに、ユーザは、バイク上にナビゲーション装置やドライブレコーダを取り付けて使用することもあるが、その場合、ユーザがナビゲーション装置の案内サービスを利用しようとする時に頭を下げて見る必要があり、前方或いは左右両側への視線が外れてしまうため、交通事故を引き起こす危険性がある。一方、ナビゲーション装置の表示部やドライブレコーダ全体をヘルメット上に取り付けるのは、それらの装置の小型、統合化の問題を克服しなければならないほか、ナビゲーション装置とドライブレコーダを帽体に搭載することにより、ユーザの首から上の重量負担が大きくなるという問題がある。

このように、ユーザは運転と同時にナビゲーション装置からの情報を如何にして監視するか、つまりナビゲーション装置をどのようにヘルメット内に設けるか、即ち、如何にしてユーザにナビゲーション装置から提供される案内情報を見やすいように設けるか、そして同時に前方の道路を見るように保持できるかが、現在当業者が解決すべき急務の課題となっている。

上記の課題を効果的に解決するため、本考案の主な目的は、マルチスマート検出機能を提供し、またクラウドサーバー等のサーバー側と接続（無線リンク）して情報を交換できるスマートヘルメットを提供することである。

本考案の副次的目地は、ユーザの安全走行を監視できるスマートヘルメットを提供することである。

上記目的を達成するため、本考案は、サーバー側と無線リンクできるスマートヘルメットであって、頭部収容空間と、被り口と、少なくとも１つのシールドを有する可視窓部と、を備えた帽体と、前記帽体に設けられるＣＰＵと画像処理装置を備え、且つ前記ＣＰＵと前記画像処理装置が電気的に接続されてなる中央演算処理装置と、前記帽体に設けられる複数のセンサーを備え、前記センサーは前記中央演算処理装置と電気的に接続され、前記センサーが検出した情報が前記中央演算処理装置に伝送されて分析計算が行われる検出装置と、前記帽体内部に設けられると共に、前記中央演算処理装置と電気的に接続され、前記シールドに対して画像情報を投影する投影装置と、前記帽体に設けられると共に、前記中央演算処理装置と電気的に接続され、前記サーバー側と前記中央演算処理装置の間で無線信号を伝達するために用いられる通信用送受信装置と、前記帽体に設けられると共に、前記中央演算処理装置と、前記検出装置と、前記投影装置と、前記通信用送受信装置とに電気的に接続されて給電を行う電源と、を含むことを特徴とする。
即ち、本考案は、帽体と、この帽体内部に設置されたところの、中央演算処理装置と、検出装置と、投影装置と、通信用送受信装置と、電源とを含み、サーバー側と無線リンクできるスマートヘルメットに関する。前記帽体は、頭部収容空間と、被り口と、可視窓部とを備え、前記可視窓部に対応して少なくとも１つのシールドが設けられる。前記中央演算処理装置は、ＣＰＵと画像処理装置を備え、且つ該ＣＰＵと該画像処理装置が電気的に接続される。前記検出装置は、複数のセンサーを備え、これらセンサーは該帽体に設けられると共に前記中央演算処理装置と電気的に接続され、これらのセンサーが検出した情報が中央演算処理装置に伝送されて分析計算が行われる。前記投影装置は、該帽体内部に設けられると共に前記中央演算処理装置と電気的に接続され、該シールドに対して画像情報を投影する。前記通信用送受信装置は、前記中央演算処理装置と電気的に接続され、サーバー側と前記中央演算処理装置の間で発生する無線信号を伝達するために用いられる。前記電源は、前記中央演算処理装置と検出装置と投影装置と通信用送受信装置とに電気的に接続されて、これらの装置への給電を行う。

本考案のスマートヘルメットは前記構成を有することにより、そのスマートヘルメットを通じてサーバー（例えば、クラウドサーバー）側とリンクでき、またスマートヘルメット自体の内部に設けた検出装置によって得られた検出情報は、ユーザにリアルタイムな参考情報として提供できるだけでなく、検出して得られた検出情報をサーバー側に送信して分析し、更にサーバー側から対応する現地リアルタイム情報をスマートヘルメットに返信してユーザの参考のために提供できる。

更にこのほかに、サーバー側においてスマートヘルメットが送信した検出情報（位置や加速度等の情報）を受信し、ユーザの現在位置を把握すると共に、安全運転を行っているかどうかを監視できる。

本考案の一実施例に係るスマートヘルメットの外観立体図である。本考案の一実施例にに係るスマートヘルメットの組立断面図である。本考案の一実施例にに係るスマートヘルメットの回路構成を示すブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの断面図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。

以下に、本考案の上記目的及びその構造と機能上の特性を十分理解できるよう、添付図面の好ましい実施例に基づき、本考案を詳細に説明する。

図１、図２、図３を参照すると、本考案の一実施例に係るスマートヘルメットの外観立体図、組立断面図及びブロック図である。図に示すように、本考案に係るスマートヘルメット１は、サーバー（例えば、クラウドサーバー）２側と無線リンクでき、前記スマートヘルメット１は、帽体１１と、中央演算処理装置１２と、検出装置１３と、投影装置１４と、通信用送受信装置１５と、電源１６とを含む。

前記帽体１１は、頭部収容空間１１１と、被り口１１２と、可視窓部１１３とを備え、前記可視窓部１１３に対応させて少なくとも１つのシールド１１４を設置する。ユーザの頭部は、被り口１１２を通じて該頭部収容空間１１１に入り、ユーザの目が該可視窓部１１３に対応した位置に来るようにする。

前記中央演算処理装置１２は、帽体１１内部に設けられ、ＣＰＵ１２１と画像処理装置１２２とを備え、該ＣＰＵ１２１と該画像処理装置１２２は電気的に接続される。前記ＣＰＵ１２１は、主に検出装置１３で検出して得られた信号を分析及び演算し、且つそれらの情報は画像処理装置１２２によって解析され、画像データとして出力されて、ユーザへの参考情報として提供される。

前記検出装置１３は、複数のセンサーを備え、それらセンサーが帽体１１内部に設けられ、前記中央演算処理装置１２と電気的に接続され、これらのセンサーが検出した信号は中央演算処理装置１２に伝送されて分析計算が行われる。前記検出装置１３は、高度センサー１３１と、３軸加速センサー１３２と、温湿度センサー１３３と、ＧＰＳ測位装置１３４と、方位センサー１３５とを備え、これらのセンサーにより異なるデータ情報を各々検出して中央演算処理装置１２に伝送して分析計算を行うことができる。

前記投影装置１４は、帽体１１内部に設けられて前記中央演算処理装置１２と電気的に接続され、該中央演算処理装置１２による処理を経た後の画像情報を該シールド１１４に対して投影する。前記投影装置１４は、マクロプロジェクターで、ＣＰＵ１２１によって処理した後の情報を画像処理装置１２２に伝送し、そのデータを画像処理装置１２２により画像データに変換して出力し、これを投影装置１４に転送する。前記投影装置１４が投射する画像データの投射位置は、投影装置１４を調整操作することにより自由にユーザが最も適切と認める場所に投射できる。

前記通信用送受信装置１５は、帽体１１内に設けられ、前記中央演算処理装置１２と電気的に接続される。前記通信用送受信装置１５は、３Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、Ｚ−ＷＡＶＥ、ＺＩＧＢＥＥ、ＷＩＦＩ、ブルートゥース或いは赤外線のうちのいずれかの方式を介して通信し、サーバー２側と前記中央演算処理装置１２との間における無線信号の伝送媒体として機能する。

前記電源１６は、帽体２内部に設けられ、前記中央演算処理装置１２と、検出装置１３と、投影装置１４と、通信用送受信装置１５とに電気的に接続され、これらの装置に給電する。

図４、図５、図６、図７、図８、図９は、本考案に係るスマートヘルメットの作動を説明するためのブロック図である。図に示すように、本考案の前記スマートヘルメット１は、帽体１１と、それぞれ帽体１１内に設置されたところの、中央演算処理装置１２と、検出装置１３と、投影装置１４と、通信用送受信装置１５と、電源１６とからなる。前記検出装置１３は、高度センサー１３１と、３軸加速センサー１３２と、温湿度センサー１３３と、ＧＰＳ測位装置１３４と、方位センサー１３５とを備え、それらセンサーは各種リアルタイム情報を検出する。それらのリアルタイム情報は、前記通信用送受信装置１５を通じてサーバー側２に送信されてデータ交換が行われ、サーバー側２の内部に保存されている情報データをスマートヘルメット１の中央演算処理装置１２に返信し、投影装置１４を通じてそれらの各種情報データをスマートヘルメット１のシールド１１４上に投射することにより、ユーザへの参考情報として提供できる。

図５に示すように、前記高度センサー１３１は、ユーザが走行中の場所を検出してリアルタイムで現在地の高度信号を生成し、これを前記中央演算処理装置１２に伝送して演算処理を行ってから通信用送受信装置１５を介してサーバー側２に送信する。これを受信したサーバー側２は、内部に保存しているユーザの現在地の高度又は地形に対応する関連の情報を、該スマートヘルメット１の中央演算処理装置１２に返信する。中央演算処理装置１２が受けた情報データは、投影装置１４に伝送し、スマートヘルメット１のシールド１１４に投射してユーザへの参考情報として提供する。

図６に示すように、前記３軸加速センサー１３２は、リアルタイム変位速度信号を生成でき、該リアルタイム変位速度信号はユーザの瞬間加速度又は平均速度或いは最大加速度のうちのいずれかとし、このリアルタイム変位速度信号を前記中央演算処理装置１２に伝送して演算処理を行った後、更に通信用送受信装置１５からサーバー側２に送信する。該サーバー側２は、リアルタイム変位速度信号を検出すると共にこのリアルタイム変位速度信号を監視し続け、ユーザに非正常な瞬間加速度が現れ又は平均速度に異常が現れ、或いは現れた異常な速度静止状態が長すぎると、サーバー側２からメッセージを送信して関連の救助機関に通知してユーザの所在位置に向けて救助作業をしてもらうことができる。

図７に示すように、前記温湿度センサー１３３は、現在地の温湿度信号を生成でき、また該現在地の温湿度信号を前記中央演算処理装置１２に伝送して演算処理を行った後、更に通信用送受信装置１５からサーバー側２に送信し、これを受信したサーバー側２は直ちに対応する現在地又は付近の情報（気温湿度及び対応の換算データ）を送信する。当該情報を前記通信用送受信装置１５が受信すると、これを中央演算処理装置１２に伝送し、画像処理装置１２２の処理を経た後投影装置１４に伝送し、処理後のメッセージを該シールド１１４上に投射して表示し、ユーザにリアルタイムで関連の情報を提供する。例えば前方１ｋｍ範囲外の気温が低すぎるという情報であれば、衣服を重ね着して予め防寒でき、又は前方に降雨があるということであれば、リアルタイムで雨具を着用できる。

図８に示すように、前記ＧＰＳ測位装置１３４は、測位信号を生成でき、またユーザの現在の測位信号を前記中央演算処理装置１２に伝送して演算処理を行った後、更に通信用送受信装置１５からサーバー側２に送信し、サーバー側２はこの受信した測位信号を監視し、また前記３軸加速センサー１３２からのデータと組み合わせて対応する走行情報を取得し、且つ同時にサーバー側２が測位信号を送信し、これを前記通信用送受信装置１５が受信した後中央演算処理装置１２に伝送し、画像処理装置１２２の処理を経た後投影装置１４に伝送し、処理後のメッセージを該シールド１１４上に投射し、リアルタイムでユーザの現在の運転経路の情報を表示し、或いは地図情報を伝送、表示してユーザに進行路線の計画及び参考のために提供する。

図９に示すように、方位センサー１３５は、方向変化信号を生成でき、この方向変化信号を前記中央演算処理装置１２に伝送して演算処理を行った後、更に通信用送受信装置１５からサーバー側２に送信する。サーバー側２はこの方向変化信号情報を監視し、また前記ＧＰＳ測位装置１３４及び３軸加速センサー１３２からの情報と互いに組み合わせることができ、ユーザが走行途中で計画路線から逸脱した場合、まずＧＰＳ測位装置１３４がサーバー側２に伝送した測位信号情報からこれを検出でき、或いはユーザの運転中３軸加速センサー１３２でユーザの進路方向の急速又は大幅な逸脱を検出でき、若しくは方位センサー１３５を通じてユーザが正常な運転状態を維持しているかどうかを監視し、ユーザが転倒事故等を発生した場合には、リアルタイムで方位センサー１３５で検出された方向変化信号をサーバー側２に送信し、サーバー側２を通じて関連の救助機関にＳＯＳ信号を発してユーザを救助することができる。

図１０、１１、１２、１３を参照すると、本考案のスマートヘルメットの断面図及び作動を説明するブロック図である。図に示すように、本実施例は、前記実施例１の一部構造と同一のためここでの説明を省略するが、本実施例と前記実施例１との相違点は本実施例が紫外線センサー１３６と気体検知装置１３７と気圧センサー１３８とを更に含む。

前記紫外線センサー１３６は、該帽体１１内部に設けられ、該可視窓部１１３と隣り合う。該紫外線センサー１３６は前記中央演算処理装置１２と電気的に接続して検出した信号を中央演算処理装置１２に伝送して分析や計算を行う。

前記気体検知装置１３７は、該帽体１１内部に設けられ、該可視窓部１１３と隣り合う。該気体検知装置１３７は前記中央演算処理装置１２と電気的に接続して検出した信号を中央演算処理装置１２に伝送して分析や計算を行う。

前記気圧センサー１３８は、該帽体１１内部に設けられ、該可視窓部１１３又は被り口１１２のいずれかと選択的に隣り合う。該気圧センサー１３８は前記中央演算処理装置１２と電気的に接続して検出した信号を中央演算処理装置１２に伝送して分析や計算を行う。

前記紫外線センサー１３６は、ユーザ周辺の光の強さを検出して光検出信号を生成し、また前記中央演算処理装置１２までに伝送して運算処理を行った後、紫外線強度の情報を得ることができる。直接該画像処理装置１２２で処理した後投影装置１４に伝送し、メッセージを該シールド１１４上に投射してリアルタイムで表示し、ユーザへの参考情報として提供でき、或いは更に通信用送受信装置１５からサーバー側２に送信し、サーバー側２は該紫外線強度の情報をユーザ以外の他人の使用に送信できる。

前記気体検知装置１３７は、ユーザ周辺の空気質を検出して空気質の信号を生成し、また前記中央演算処理装置１２までに伝送して運算処理を行った後、空気質の情報を得ることができる。直接該画像処理装置１２２で処理した後投影装置１４に伝送し、メッセージを該シールド１１４上に投射してリアルタイムで表示し、ユーザへの参考情報として提供でき、或いは更に通信用送受信装置１５からサーバー側２に送信し、サーバー側２は該空気質の情報をユーザ以外の他人の使用に送信できる。

前記気圧センサー１３８は、ユーザ周辺の気圧を検出して気圧信号を生成し、また前記中央演算処理装置１２までに伝送して運算処理を行って気圧信号を変換した後、高度情報を得ることができる。直接該画像処理装置１２２で処理した後投影装置１４に伝送し、メッセージを該シールド１１４上に投射してリアルタイムで表示し、ユーザへの参考情報として提供でき、或いは更に通信用送受信装置１５からサーバー側２に送信し、サーバー側２は該高さの情報をユーザ以外の他人の使用に送信できる。

本考案のスマートヘルメットは前記構成を有することにより、帽体の内部に設けた検出装置によって得られた検出情報を、リアルタイムな参考情報としてユーザに提供できるだけでなく、クラウドサーバー等のサーバー側と無線リンクできることにより、前記検出情報をサーバー側に送信して分析し、サーバー側から前記検出情報に対応する所望の情報をスマートヘルメット側へ返信して、ユーザのために参考情報として提供することができ、更にまた、スマートヘルメットが送信した前記検出情報（位置や加速度等の情報）をサーバー側で受信し、ユーザの現在位置を把握すると共に、安全運転を行っているかどうかを監視することができるスマートヘルメットとして好適に用いられるものである。

１スマートヘルメット
１１帽体
１１１頭部収容空間
１１２被り口
１１３可視窓部
１１４シールド
１２中央演算処理装置
１２１ＣＰＵ
１２２画像処理装置
１３検出装置
１３１高度センサー
１３２３軸加速センサー
１３３湿度センサー
１３４ＧＰＳ測位装置
１３５方位センサー
１３６紫外線センサー
１３７気体検知装置
１３８気圧センサー
１４投影装置
１５通信用送受信装置
１６電源
２サーバー側

Claims

サーバー側と無線リンクできるスマートヘルメットであって、
頭部収容空間と、被り口と、少なくとも１つのシールドを有する可視窓部と、を備えた帽体と、
前記帽体に設けられるＣＰＵと画像処理装置を備え、且つ前記ＣＰＵと前記画像処理装置が電気的に接続されてなる中央演算処理装置と、
前記帽体に設けられる複数のセンサーを備え、前記センサーは前記中央演算処理装置と電気的に接続され、前記センサーが検出した情報が前記中央演算処理装置に伝送されて分析計算が行われる検出装置と、
前記帽体内部に設けられると共に、前記中央演算処理装置と電気的に接続され、前記シールドに対して画像情報を投影する投影装置と、
前記帽体に設けられると共に、前記中央演算処理装置と電気的に接続され、前記サーバー側と前記中央演算処理装置の間で無線信号を伝達するために用いられる通信用送受信装置と、
前記帽体に設けられると共に、前記中央演算処理装置と、前記検出装置と、前記投影装置と、前記通信用送受信装置とに電気的に接続されて給電を行う電源と、
を含むことを特徴とするスマートヘルメット。
前記検出装置は、高度センサーと、３軸加速センサーと、温湿度センサーと、ＧＰＳ測位装置と、方位センサーとの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１に記載のスマートヘルメット。
前記高度センサーは、現在地の高度信号を生成し、その高度信号は前記中央演算処理装置に伝送されて演算処理を行ってから前記通信用送受信装置により前記サーバー側に送信され、これを受信した前記サーバー側は受信した情報に対応する現在地の情報を直ちに送信し、前記通信用送受信装置はサーバー側からの情報を受信した後これを前記中央演算処理装置に伝送し、前記画像処理装置の処理を経た後前記投影装置に伝送し、これに基づき前記投影装置は処理後のメッセージを前記シールド上に投射して表示することを特徴とする請求項２に記載のスマートヘルメット。
前記３軸加速センサーは、リアルタイム変位速度信号を生成し、そのリアルタイム変移速度信号は前記中央演算処理装置に伝送されて演算処理を行った後、更に前記通信用送受信装置により前記サーバー側に送信され、これに基づき前記サーバー側は変位速度情報を検出すると共に前記変位速度情報を監視し続け、また同時に前記サーバー側は変位速度情報を送信し、更に前記通信用送受信装置はサーバー側からの変移速度情報を受信した後で前記中央演算処理装置に伝送し、前記画像処理装置の処理を経た後前記投影装置に伝送し、これに基づき前記投影装置は処理後のメッセージを前記シールド上に投射して表示することを特徴とする請求項２に記載のスマートヘルメット。
前記温湿度センサーは、現在地の温湿度信号を生成し、その温湿度信号は前記中央演算処理装置に伝送されて演算処理を行った後、更に前記通信用送受信装置により前記サーバー側に送信され、これに基づき前記サーバー側は直ちに現在地の対応情報を送信し、前記通信用送受信装置はサーバー側からの前記対応情報を受信した後で前記中央演算処理装置に伝送し、前記画像処理装置の処理を経た後前記投影装置に伝送し、これに基づき前記投影装置は処理後のメッセージを前記シールド上に投射して表示することを特徴とする請求項２に記載のスマートヘルメット。
前記ＧＰＳ測位装置は、測位信号を生成し、その測位信号は前記中央演算処理装置に伝送されて演算処理を行った後、更に前記通信用送受信装置により前記サーバー側に送信され、これを受信した前記サーバー側はこの測位信号を監視すると共に前記測位信号を前記サーバー側は送信し、前記通信用送受信装置はサーバー側からの測位信号を受信した後で前記中央演算処理装置に伝送し、そして前記画像処理装置の処理を経た後前記投影装置に伝送し、これに基づき前記投影装置は処理後のメッセージを前記シールド上に投射して表示することを特徴とする請求項２に記載のスマートヘルメット。
前記方位センサーは、方向変化信号を生成し、その方向変化信号は前記中央演算処理装置に伝送されて演算処理を行った後、更に前記通信用送受信装置により前記サーバー側に送信され、これを受信した前記サーバー側はこの方向変化信号情報を監視することを特徴とする請求項２に記載のスマートヘルメット。
前記電源は、電池又はソーラー式電源装置のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のスマートヘルメット。
前記通信用送受信装置は、３Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、Ｚ−ＷＡＶＥ、ＺＩＧＢＥＥ、ＷＩＦＩ、ブルートゥース或いは赤外線のうちのいずれかの方式を通じて通信することを特徴とする請求項１に記載のスマートヘルメット。
前記帽体内部に設けられ、前記可視窓部又は被り口のいずれかと選択的に隣り合う紫外線センサーを更に備え、前記紫外線センサーは前記中央演算処理装置と電気的に接続して検出した信号を中央演算処理装置に伝送して分析や計算を行うことを特徴とする請求項１に記載のスマートヘルメット。
前記帽体内部に設けられ、前記可視窓部に隣り合う気体検知装置を更に備え、前記気体検知装置は前記中央演算処理装置と電気的に接続して検出した信号を中央演算処理装置に伝送して分析や計算を行うことを特徴とする請求項１に記載のスマートヘルメット。
前記帽体内部に設けられ、前記可視窓部又は被り口のいずれかと選択的に隣り合う気圧センサーを更に備え、前記気圧センサーは前記中央演算処理装置と電気的に接続して検出した信号を中央演算処理装置に伝送して分析や計算を行うことを特徴とする請求項１に記載のスマートヘルメット。