(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動軸心の回りで回動可能な取付け用部分と、
前記取付け用部分に対して取付けられた電子デバイスと、
前記電子デバイスに対して切換え可能に電力を供給すべく構成された電源と、
前記取付け用部分の加速度を測定すべく作用可能である複数の加速度計と、
前記複数の加速度計から加速度データを受信すべく構成されたプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているか否かを、前記加速度データに基づいて決定すべくプログラムされ、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているときに前記電子デバイスの給電状態を変更すべくプログラムされる、
というプロセッサと、
を備え、
前記複数の加速度計の内の少なくとも一つの加速度計は、前記回動軸心から第1距離に位置され、
前記複数の加速度計の内の別の少なくとも一つの加速度計は、前記回動軸心から、前記第1距離とは異なる第2距離に位置される、
ヘルメット搭載式スィッチ・システム。
【請求項２】
前記電子デバイスは暗視デバイスである、請求項１に記載のスィッチ・システム。
【請求項３】
前記複数の加速度計は前記電子デバイス内に取入れられる、請求項１に記載のスィッチ・システム。
【請求項４】
前記複数の加速度計は、前記取付け用部分の回動方向に対して実質的に正接する方向における加速度を測定すべく作用可能である、請求項１に記載のスィッチ・システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、測定された加速度が、前記回動軸心の回りにおける前記取付け用部分の回動に対応するのか、前記取付け用部分に組み合わされたヘルメットの移動に対応するのかを決定すべくプログラムされる、請求項１に記載のスィッチ・システム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記取付け用部分が有効位置へと回動しているのか収納位置へと回動しているのかを決定すべくプログラムされ、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記有効位置へと回動していると該プロセッサが決定したときに前記電子デバイスを前記電源に接続すべくプログラムされ、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記収納位置へと回動していると該プロセッサが決定したときに前記電子デバイスを前記電源から接続解除すべくプログラムされる、請求項１に記載のスィッチ・システム。
【請求項７】
前記取付け用部分は、第1回動軸心及び第2回動軸心の回りで回動可能であり、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記第1回動軸心または前記第2回動軸心の回りで回動していると該プロセッサが決定したとき、前記電子デバイスの給電状態を変更すべくプログラムされる、請求項１に記載のスィッチ・システム。
【請求項８】
前記複数の加速度計の内の少なくとも一つの加速度計は、前記第1回動軸心からは第1距離に、且つ、前記第2回動軸心からは第1距離に位置され、
前記複数の加速度計の内の別の少なくとも一つの加速度計は、前記第1回動軸心からは、前記第1距離とは異なる第2距離に、且つ、前記第2回動軸心からは、前記第1距離とは異なる第2距離に位置される、請求項７に記載のスィッチ・システム。
【請求項９】
前記プロセッサは、測定された加速度が、前記第1回動軸心の回りにおける前記取付け用部分の回動に対応するのか、前記第2回動軸心の回りにおける前記取付け用部分の回動に対応するのか、前記取付け用部分に組み合わされたヘルメットの移動に対応するのかを決定すべくプログラムされる、請求項７に記載のスィッチ・システム。
【請求項１０】
前記取付け用部分の回動を測定すべく作用可能である少なくとも一つのジャイロスコープを更に備え、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているか否かを、前記加速度データと、前記少なくとも一つのジャイロスコープにより測定された回動データとに基づいて決定すべくプログラムされる、請求項１に記載のスィッチ・システム。
【請求項１１】
回動軸心の回りで回動可能な取付け用部分と、前記取付け用部分に対して取付けられた電子デバイスと、を含むヘルメット搭載式スィッチ・システムを操作する方法であって、
前記取付け用部分の加速度を測定する段階と、
前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているか否かを、測定された加速度に基づいて決定する段階と、
前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているとき、前記電子デバイスの給電状態を変更する段階とを有し、
前記測定する段階は、
前記取付け用部分及び前記電子デバイスの一方の加速度を、前記回動軸心から第1距離に位置された第1加速度計により測定する段階と、
前記取付け用部分及び前記電子デバイスの一方の加速度を、前記回動軸心から、前記第1距離とは異なる第2距離に位置された第2加速度計により測定する段階とを有する、
方法。
【請求項１２】
前記測定する段階は、前記取付け用部分の回動方向に対して正接する方向において、前記取付け用部分及び前記電子デバイスの内の一方の加速度を測定する段階を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記決定する段階は、測定された加速度が、前記回動軸心の回りにおける前記取付け用部分の回動に対応するのか、前記取付け用部分に組み合わされたヘルメットの移動に対応するのかを決定する段階を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記取付け用部分は第1回動軸心及び第2回動軸心の回りで回動可能であり、
前記変更する段階は、前記取付け用部分が前記第1回動軸心または前記第2回動軸心の回りで回動していることが決定されたときに、前記電子デバイスを電源に対して接続または接続解除する段階を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記測定する段階は、
前記取付け用部分及び前記電子デバイスの一方の加速度を、前記第1回動軸心からは第1距離に、且つ、前記第2回動軸心からは第1距離に位置された第1加速度計により測定し、
前記取付け用部分及び前記電子デバイスの一方の加速度を、前記第1回動軸心からは、前記第1距離とは異なる第2距離に、且つ、前記第2回動軸心からは、前記第1距離とは異なる第2距離に位置された第2加速度計により測定する段階とを有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記決定する段階は、測定された加速度が、前記第1回動軸心の回りにおける前記取付け用部分の回動に対応するのか、前記第2回動軸心の回りにおける前記取付け用部分の回動に対応するのか、または、前記取付け用部分に組み合わされたヘルメットの移動に対応するのかを決定する段階を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ヘルメットの取付け用部分であって、回動軸心の回りで回動可能であるという取付け用部分に対して取付けられるべく構成された電子デバイスであって、
当該電子デバイスに対して切換え可能に電力を供給すべく構成された電源と、
当該電子デバイスの加速度を測定するために該電子デバイスに対して連結された複数の加速度計と、
前記複数の加速度計から加速度データを受信すべく構成されたプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているか否かを、前記加速度データに基づいて決定すべくプログラムされ、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているときに当該電子デバイスの給電状態を変更すべくプログラムされる、
というプロセッサと、
を備え、
前記複数の加速度計の内の少なくとも一つの加速度計は、前記回動軸心から第1距離に位置され、
前記複数の加速度計の内の別の少なくとも一つの加速度計は、前記回動軸心から、前記第1距離とは異なる第2距離に位置される、
電子デバイス。
【請求項１８】
前記電子デバイスは暗視デバイスである、請求項１７に記載の電子デバイス。
【請求項１９】
回動軸心の回りで回動可能な取付け用部分と、
前記取付け用部分に対して取付けられた電子デバイスと、
前記電子デバイスに対して切換え可能に電力を供給すべく構成された電源と、
前記取付け用部分の加速度を測定すべく作用可能である複数の加速度計と、
前記取付け用部分の回動を測定すべく作用可能である少なくとも一つのジャイロスコープと、
前記複数の加速度計から加速度データを、且つ、前記少なくとも一つのジャイロスコープから回動データを受信すべく構成されたプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているか否かを、前記加速度データ及び前記回動データに基づいて決定すべくプログラムされ、
前記プロセッサは、前記取付け用部分が前記回動軸心の回りで回動しているときに前記電子デバイスの給電状態を変更すべくプログラムされる、
というプロセッサと、
を備え、
前記複数の加速度計の内の少なくとも一つの加速度計は、前記回動軸心から第1距離に位置され、
前記複数の加速度計の内の別の少なくとも一つの加速度計は、前記回動軸心から、前記第1距離とは異なる第2距離に位置される、
ヘルメット搭載式スィッチ・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘルメット搭載式デバイスに関し、更に詳細は、ヘルメット搭載式デバイスのためのスィッチ・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部用またはヘルメット用取付け部材によれば、ライト、カメラ、または、暗視デバイスの如き電子デバイスが、ユーザの頭部もしくはヘルメット上に取付けられ得る。暗視デバイスの如き一定の電子デバイスに対しては、頭部用もしくはヘルメット用取付け部材が、その電子デバイスをユーザの眼球の前方に位置させ得ることが好適であり得る。これによりユーザは、種々の作業を実施すべく自身の両手を自由としながら、上記暗視デバイスを通して自身の周囲を視認し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
習用の頭部用もしくはヘルメット用取付け部材によれば、電子デバイスは、例えばユーザの眼球の前方の位置などの有効位置と、例えばユーザの視界を遮らない位置などの収納位置との間で移動可能とされ得る。上記電子デバイスが上記収納位置へと移動されたとき、それはもはや使用され得ない。故に、上記電子デバイスは、それが上記収納位置へと移動されたときに、自動的に電力供給停止するか、待機モードに入ることが好適であり得る。故に、ヘルメット搭載式電子デバイスを自動的に電源遮断する優れたスィッチ・システムに対する要望が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の各見地は、ヘルメット搭載式デバイスのためのスィッチ・システムに関する。
【０００５】
本発明の一つの見地に依れば、ヘルメット搭載式スィッチ・システムが開示される。該ヘルメット搭載式スィッチ・システムは、取付け用部分と、電子デバイスと、電源と、複数の加速度計と、プロセッサとを備える。上記取付け用部分は、回動軸心の回りで回動可能である。上記電子デバイスは、上記取付け用部分に対して取付けられる。上記電源は、上記電子デバイスに対して切換え可能に電力を供給すべく構成される。上記複数の加速度計は、上記取付け用部分の加速度を測定すべく作用可能である。上記プロセッサは、上記複数の加速度計から加速度データを受信すべく構成される。上記プロセッサは、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているか否かを、上記加速度データに基づいて決定すべくプログラムされる。上記プロセッサは、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているとき、上記電子デバイスの給電状態を変更すべくプログラムされる。
【０００６】
本発明の別の見地に依れば、ヘルメット搭載式スィッチ・システムを操作する方法が開示される。該ヘルメット搭載式スィッチ・システムは、回動軸心の回りで回動可能な取付け用部分と、上記取付け用部分に対して取付けられた電子デバイスとを含む。該方法は、上記取付け用部分の加速度を測定する段階と、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているか否かを、測定された加速度に基づいて決定する段階と、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているとき、上記電子デバイスの給電状態を変更する段階とを備える。
【０００７】
本発明の更に別の見地に依れば、電子デバイスが開示される。該電子デバイスは、ヘルメットの取付け用部分であって、回動軸心の回りで回動可能であるという取付け用部分に対して取付けられるべく構成される。上記電子デバイスは、電源と、複数の加速度計と、プロセッサとを備える。上記電源は、上記電子デバイスに対して切換え可能に電力を供給すべく構成される。上記複数の加速度計は、上記電子デバイスの加速度を測定するために該電子デバイスに対して連結される。上記プロセッサは、上記複数の加速度計から加速度データを受信すべく構成される。上記プロセッサは、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているか否かを、上記加速度データに基づいて決定すべくプログラムされる。上記プロセッサは、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているときに上記電子デバイスの給電状態を変更すべくプログラムされる。
【０００８】
本発明の更に別の見地に依れば、ヘルメット搭載式スィッチ・システムが開示される。該ヘルメット搭載式スィッチ・システムは、取付け用部分と、電子デバイスと、電源と、少なくとも一つの加速度計と、少なくとも一つのジャイロスコープと、プロセッサとを備える。上記取付け用部分は、回動軸心の回りで回動可能である。上記電子デバイスは、上記取付け用部分に対して取付けられる。上記電源は、上記電子デバイスに対して切換え可能に電力を供給すべく構成される。上記少なくとも一つの加速度計は、上記取付け用部分の加速度を測定すべく作用可能である。上記少なくとも一つのジャイロスコープは、上記取付け用部分の回動を測定すべく作用可能である。上記プロセッサは、上記少なくとも一つの加速度計から加速度データを、且つ、上記少なくとも一つのジャイロスコープから回動データを受信すべく構成される。上記プロセッサは、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているか否かを、上記加速度データ及び上記回動データに基づいて決定すべくプログラムされる。上記プロセッサは、上記取付け用部分が上記回動軸心の回りで回動しているときに、上記電子デバイスを上記電源に対して接続または接続解除すべくプログラムされる。
【０００９】
本発明は、添付図面と併せて読破されたときに以下の詳細な説明から最適に理解され得る。慣行に従い、各図の種々の特徴は縮尺通りではないことが強調される。逆に、種々の特徴の寸法は、明瞭化のために任意に拡大もしくは縮小され得る。各図面中には、以下の図が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の見地に係る代表的なヘルメット搭載式電子デバイスの概略的前面図である。
【図１Ｂ】図１Ａのヘルメット搭載式電子デバイスの概略的側面図である。
【図２】本発明の見地に係る代表的な電子デバイスの概略図である。
【図３】本発明の見地に係る代表的な加速度計構成の概略的斜視図である。
【図４】本発明の見地に係る代表的な加速度計構成の概略的斜視図である。
【図５】本発明の見地に係るヘルメット搭載式スィッチ・システムを操作する代表的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書中に開示される代表的なスィッチ・システム及び方法は、電子デバイスを取付けるためのヘルメット用取付け部材を含むヘルメットと共に使用されるに適している。適切なヘルメットは、取付けられた電子デバイスを、例えば回動軸心の回りにおける回動により収納位置と有効位置との間で移動させるべく作用可能であるヘルメット用取付け部材を含み得る。本明細書中で用いられる如く、ヘルメット(helmet)、ヘルメット用取付け部材(helmet mount)、及び、ヘルメット搭載式システム(helmet mounted system)という語句は、ユーザの頭部に対して連結され得る任意のデバイス、取付け部材、または、システムを指すことが意味される。
【００１２】
次に各図を参照すると、図１Ａから図４は、本発明の見地に係るヘルメット搭載式スィッチ・システム100を示している。ヘルメット搭載式スィッチ・システム100は、ユーザ10の頭部上に装着されたヘルメット50に対して連結され得る。全体的概観として、ヘルメット搭載式スィッチ・システム100は、取付け用部分110、電子的デバイス130、電源150、複数の加速度計170、及び、プロセッサ190を含む。スィッチ・システム100の付加的な詳細は、以下に記述される。
【００１３】
図１Ａ及び図１Ｂに示された如く、取付け用部分110はヘルメット50に対して連結される。取付け用部分110は、ヘルメット50に対して取付けられるべき電子デバイスを受容すべく構成される。取付け用部分110は、その電子デバイスを有効位置と収納位置との間で移動させるべく適合され得る。好適実施形態において、取付け用部分110は回動可能なヘルメット用取付け部材である。取付け用部分110は、回動軸心112の回りで回動可能である。図１Ａに示された如く、取付け用部分110は回動軸心112の回りにおいて、有効位置114と収納位置116との間で回動可能とされ得る。
【００１４】
更なる好適実施形態において、取付け用部分110は別の回動軸心118の回りで回動可能である。図１Ｂに示された如く、取付け用部分110は回動軸心118の回りにおいて、有効位置114と収納位置120との間において回動可能とされ得る。収納位置120は、収納位置116と同一、または、異なるものとされ得る。取付け用部分110は、回動軸心112及び118の一方もしくは両方の回りで回動可能とされ得る。これにより取付け用部分110は、図１Ａ及び図１Ｂに夫々示された如く、軸心112及び118の回りにおける２つの異なる回動方向に回動可能とされ得る。
【００１５】
一つまたは二つの回動方向に回動すると図示されているが、取付け用部分110は、第3の軸心の回りにおいて第3の回動方向に回動可能とされ得ることは理解される。当業者であれば、第3軸心の回りにおける取付け用部分110の回動は、本明細書における記述から理解されよう。
【００１６】
取付け用部分110として使用されるに適した回動可能なヘルメット用取付け部材としては、例えば、ノロトスINVGマウント(Norotos INVG Mount)製品番号1820010が挙げられる。当業者であれば、取付け用部分110として使用されるに適した他のヘルメット用取付け部材は、本明細書における記述から知られよう。
【００１７】
図１Ａ及び図１Ｂに示された如く、電子的デバイス130は取付け用部分110に対して取付けられるべく構成される。電子的デバイス130は、ユーザ10の眼球の前方に位置されるべく構成されるデバイスであり得る。好適実施形態において電子的デバイス130は、図２に示された如く暗視デバイスである。暗視デバイス130は、前方視界の画像を受信するための一つ以上の光学的入力部132を含み得る。当業者であれば、電子的デバイス130として使用される適切な暗視デバイスは、本明細書における記述から知られよう。
【００１８】
電源150は、電子的デバイス130に対して切換え可能に電力を供給すべく構成される。図２に示された如く、電源150は電子的デバイス130と一体化され、または、該デバイス内に取入れられ得る。但し、電源150は電子的デバイス130の内部構成要素として図示されるが、電源150は電子的デバイス130の外部の構成要素とされ得ることは理解されよう。例えば、電源150はヘルメット50に対して連結されると共に、電子的デバイス130に給電するために該電子的デバイス130に対して電気的に接続され得る。
【００１９】
好適実施形態において、電源150は電子的デバイス130に給電すべく構成されたバッテリである。該バッテリは、電子的デバイス130内に取入れられる。
【００２０】
電源150は、図２に示された如く、少なくとも一つのスィッチ152を更に含み得る。スィッチ152は、電源150と、電子的デバイス130の(図２においては概略的に134と称される)電子的構成要素との間に接続されると共に、該スィッチは、電子的デバイス130の構成要素134が電源150から電力を受けるか否かを制御する。故に、スィッチ152は、電子的デバイス130を電源投入及び電源切断するために起動され得る。好適実施形態において、スィッチ152は機械的なリレーとされ得る。スィッチ152は、本明細書において記述される如く、電気的に起動され得る。単一のスィッチ152のみが図示されるが、電子的デバイス130における複数の異なる回路に対する電力を制御するために複数のスィッチ152が使用され得ることは理解される。
【００２１】
取付け用部分110及び電子的デバイス130の一方に対しては、複数の加速度計170が連結される。各加速度計170は、取付け用部分110及び電子的デバイス130の一方もしくは両方に対して固着され得る。好適実施形態において各加速度計170は、図２に示された如く、電子的デバイス130と一体化され、または、該デバイス内に取入れられる。但し、各加速度計170は電子的デバイス130の内部構成要素として図示されるが、各加速度計170は代替的にまたは付加的に、取付け用部分110に対して連結され得ることは理解される。各加速度計170は、電源150により給電され得る。代替的に各加速度計170は、別体的な電源により給電され得る。各加速度計170は望ましくは、電子的デバイス130が電力供給停止され、または、待機モードに置かれたときでさえも、該各加速度計が電力を受け続ける如く、連結され得る。故に各加速度計170は、本明細書において説明される如く、収納位置116から有効位置114への電子デバイスの移動を検知し得る。
【００２２】
各加速度計170は、取付け用部分110及び電子的デバイス130の一方もしくは両方の加速度を測定すべく作用可能である。各加速度計170は、一つの、または、複数の異なる軸心に沿い加速度を測定すべく作用可能であり得る。
【００２３】
好適実施形態において、各加速度計170は、二重軸心の超小型電気機械的システム(MEMS)加速度計である。各加速度計170は２本の測定軸心を有し、すなわち、それらは２つの方向において加速度を測定する。各加速度計170は、各方向において測定された加速度を表す信号を出力する。加速度計170として使用されるに適したMEMS加速度計としては、例えば、3軸加速度計であるアナログデバイセズ社(Analog Devices)のADXL335、または、3軸加速度計であるフリースケール社(Freescale)のMMA7361Lが挙げられる。当業者であれば、加速度計170として使用されるに適した他の加速度計は、本明細書における記述から知られよう。
【００２４】
本明細書において記述される如く、各加速度計170の位置決め及び配向は、電子的デバイス130が取付け用部分110に対して取付けられたときにおける該電子デバイスの移動を検出するために重要であり得る。
【００２５】
各加速度計170の位置決めは、図３に関して以下に記述される如く、取付け用部分110の回動軸心の箇所に基づいて選択され得る。好適実施形態において、第1加速度計170Aは回動軸心112から第1距離r1に位置される。第2加速度計170Bは、回動軸心112から第2距離r2に位置される。これにより、スィッチ・システム100は、取付け用部分110が回動軸心112の回りで回動する時点を認識可能とされ得る。
【００２６】
図４に示された如く、更なる好適実施形態において、取付け用部分110は複数の回動軸心112及び118の回りで回動可能とされ得る。此処で、第1加速度計170Cは、回動軸心112からは第1距離r1に、且つ、回動軸心118からは第1距離r3に位置される。第2加速度計170Dは、回動軸心112からは第2距離r2に、且つ、回動軸心118からは第2距離r4に位置される。これによりスィッチ・システム100は、取付け用部分110が回動軸心112の回りで回動する時点、及び、該取付け用部分が回動軸心118の回りで回動する時点を認識可能とされ得る。取付け用部分110が第3回動軸心の回りで回動可能であるとき、加速度計170C及び170Dは、実質的に上述された如く、その第3回動軸心から夫々異なる距離に位置され得ることは理解される。
【００２７】
図３及び図４に関して以下に記述される如く、位置に加え、各加速度計170の配向は、取付け用部分110の回動方向に基づいて選択され得る。好適実施形態において、加速度計170Aは測定軸心a1を有している。該測定軸心a1は、回動軸心112の回りにおける取付け用部分110の回動方向に対して実質的に正接する方向に配向される。これにより加速度計170Aは、取付け用部分110がその回動軸心112の回りで回動している時点を更に容易に観測することが許容され得る。
【００２８】
図４に示された如く、更なる好適実施形態において、取付け用部分110は複数の回動軸心112及び118の回りで回動可能であり、且つ、加速度計170Cは複数の測定軸心a1及びa2を有する。測定軸心a1は、回動軸心112の回りにおける取付け用部分110の第1回動方向に対して実質的に正接する方向に配向され、且つ、測定軸心a2は、回動軸心118の回りにおける取付け用部分110の第2回動方向に対して実質的に正接する方向に配向される。これによっても加速度計170Cは、取付け用部分110がその回動軸心112の回りで回動している時点、または、取付け用部分110がその回動軸心118の回りで回動している時点を更に容易に観測することが許容され得る。
【００２９】
二重軸心加速度計170に対し、上記第2測定軸心は、取付け用部分110または電子的デバイス130により知覚される重力ベクトルを測定すべく選択的に使用され得る。故に、取付け用部分110または電子的デバイス130の相対的配向が決定され得る。これにより、取付け用部分110が有効位置114に在るのか収納位置116に在るのかの決定が可能とされ得る。このことは、単一の回動軸心112のみを有する取付け用部分110に対して好適であり得る。
【００３０】
代替実施形態において、各加速度計170の内の少なくとも一つは、(不図示の)ジャイロスコープにより置き換えられ得る。単一もしくは複数の加速度計と単一もしくは複数のジャイロスコープとの組合せ物は、電子的デバイス130と一体化され、または、該デバイス内に取入れられ得る。加速度計とジャイロスコープとの斯かる組合せ物は、慣性測定装置(IMU)と称され得る。IMUにおいて、一つ以上の加速度計170は、取付け用部分110または電子的デバイス130のいずれかの加速度を測定すべく構成され得ると共に、一つ以上のジャイロスコープは、取付け用部分110または電子的デバイス130のいずれかの回動を測定すべく構成され得る。故に、取付け用部分110が回動軸心112の回りで回動しているか否かが決定され得る。
【００３１】
プロセッサ190は、複数の加速度計170により測定された加速度データを受信すべく構成される。図２に示された如く、プロセッサ190は電子的デバイス130と一体化され、または、該デバイス内に取入れられ得る。プロセッサ190は、電源150により給電され得る。好適実施形態において、プロセッサ190はマイクロプロセッサである。但し、プロセッサ190は、各加速度計170からデータを受信し、そのデータを処理すべく構成された任意の回路とされ得る。当業者であれば、プロセッサ190として使用されるに適したマイクロプロセッサは、本明細書における記述から知られよう。
【００３２】
プロセッサ190は、取付け用部分110が回動軸心の回りにおいて回動しているか否かを、各加速度計170から受信した加速度データに基づいて決定すべくプログラムされる。以下においては図３を参照し、取付け用部分110が回動しているか否かを決定するための代表的なアルゴリズムが記述される。
【００３３】
取付け用部分110が回動軸心112の回りで回動されるとき、加速度計170A及び170Bにより測定される相対加速度は、約r1／r2の比率である、ということが事前決定され得る。逆に、ユーザ10が自身の頭部もしくは身体を移動させるとき、加速度計170A及び170Bにより知覚される加速度は上記比率には対応しない、と言うのも、ユーザの移動は概略的に、回動軸心112の回りにおけるものでないからである。これにより、取付け用部分110の移動の区別が許容され得る。
【００３４】
電子的デバイス130が移動するとき、加速度計170A及び170Bは、加速度を測定すると共に、それらの夫々の測定された加速度データをプロセッサ190に対して伝達する。故に、プロセッサ190が、加速度計170A及び170Bから受信した測定された加速度がr1／r2に略々等しい比率を有すると決定したとき、該プロセッサ190は、その測定された加速度が回動軸心112の回りにおける取付け用部分110の回動に対応する、ということを決定し得る。逆に、プロセッサ190が、加速度計170A及び170Bから受信した測定された加速度がr1／r2とは実質的に異なる比率を有すると決定したとき、該プロセッサ190は、その測定された加速度が、例えば、取付け用部分110が取付けられるヘルメット50の移動などの、取付け用部分110の異なる移動に対応する、ということを決定し得る。故に、プロセッサ190は、電子的デバイス130もしくは取付け用部分110の測定された移動が、回動軸心112の回りにおける取付け用部分110の回動に対応するのか、または、ヘルメット50の移動に対応するのかを決定すべく作用可能とされ得る。
【００３５】
図４に示された如く、取付け用部分110が複数の回動軸心112及び118の回りで回動可能であるときには、プロセッサ190により同様の複数の代表的なアルゴリズムが採用され得る。取付け用部分110が回動軸心112の回りで回動されるとき、加速度計170C及び170Dにより測定される相対加速度は、約r1／r2の比率である、ということが事前決定され得る。同様に、取付け用部分110が回動軸心118の回りで回動されるとき、加速度計170C及び170Dにより測定される相対加速度は、約r3／r4の比率である、ということが事前決定され得る。逆に、ユーザ10が自身の頭部もしくは身体を移動させるとき、加速度計170C及び170Dにより知覚される加速度は上記各比率には対応しない、と言うのも、ユーザの移動は概略的に、回動軸心112または回動軸心118の回りにおけるものでないからである。これにより、取付け用部分110の移動の区別が許容され得る。
【００３６】
故に、プロセッサ190が、加速度計170C及び170Dから受信した測定された加速度が上記各比率のいずれかに略々等しい比率を有すると決定したとき、該プロセッサ190は、その測定された加速度が、対応回動軸心の回りにおける取付け用部分110の回動に対応する、ということを決定し得る。逆に、プロセッサ190が、加速度計170A及び170Bから受信した測定された加速度が上記各比率とは実質的に異なる比率を有すると決定したとき、該プロセッサ190は、その測定された加速度が、例えば、取付け用部分110が取付けられるヘルメット50の移動などの、取付け用部分110の異なる移動に対応する、ということを決定し得る。故に、プロセッサ190は、電子的デバイス130もしくは取付け用部分110の測定された移動が、回動軸心112の回りにおける取付け用部分110の回動に対応するのか、回動軸心118の回りにおける取付け用部分110の回動に対応するのか、または、ヘルメット50の移動に対応するのかを決定すべく作用可能とされ得る。
【００３７】
種々の取付け用部分110が、回動軸心の回りで種々の様式で回動し得ることは理解される。故に、プロセッサ190は、測定された加速度が上記の各比率に対応するか否かを決定する上での許容誤差を許容すべくプログラムされ得る。
【００３８】
付加的に、プロセッサ190は、各加速度計170からの測定された加速度データに基づき、取付け用部分110の移動の範囲を決定すべくプログラムされ得る。ユーザ10の移動、または、ユーザ10により装着されたヘルメット50の移動は、角度範囲が制限され得ることは理解される。故に、各加速度計170により測定された移動が所定の範囲もしくは角距離を超えるなら、プロセッサ190は、その移動が、ヘルメット50の移動ではなく、取付け用部分110の回動に対応すると決定し得る。故に、プロセッサ190は、測定された加速度が取付け用部分110の回動に対応するのか、または、ヘルメット50の移動に対応するのかを、各加速度計190により測定された電子的デバイス130の移動の範囲に基づいて決定すべくプログラムされ得る。この処理は、上述のアルゴリズムと組み合わされることで、取付け用部分110が回動軸心の回りで回動しているか否かを、更なる高精度で決定し得る。
【００３９】
プロセッサ190は、取付け用部分110が回動軸心の回りで回動していると該プロセッサ190が決定したとき、電子的デバイス130の給電状態を変更すべくプログラムされる。好適実施形態において、プロセッサ190はスィッチ152に対して電気的に接続される。プロセッサ190は、取付け用部分110は回動軸心112の回りで回動していると該プロセッサ190が決定したとき、信号を送信してスィッチ152を起動することにより電子的デバイス130を電源150に対して接続もしくは接続解除すべくプログラムされる。同様に、取付け用部分110が複数の回動軸心112及び118の回りで回動可能であるなら、プロセッサ190は、取付け用部分110は回動軸心112または回動軸心118のいずれかの回りで回動していると該プロセッサ190が決定したとき、信号を送信してスィッチ152を起動することにより電子的デバイス130を電源150に対して接続もしくは接続解除すべくプログラムされる。
【００４０】
更に、プロセッサ190は、取付け用部分110が有効位置114へと回動されているのか、収納位置116へと回動されているのかを決定すべくプログラムされ得る。好適実施形態においてプロセッサ190は、取付け用部分110が回動軸心の回りで回動していると決定されたとき、測定された加速度の方向(もしくは極性)に基づき、取付け用部分110が有効位置114へと回動しているのか収納位置116へと回動しているのかを決定する。プロセッサ190は、取付け用部分110は有効位置114へと回動されつつあると該プロセッサ190が決定したとき、信号を送信してスィッチ152を起動することにより電子的デバイス130を電源150に対して接続すべくプログラムされる。これにより、電子的デバイス130は、該電子的デバイス130がユーザ10により有効位置114へと回動されるときに自動的に電源投入され得る。逆に、プロセッサ190は、取付け用部分110は収納位置116へと回動されつつあると該プロセッサ190が決定したとき、信号を送信してスィッチ152を起動解除することにより電子的デバイス130を電源150から接続解除すべくプログラムされる。これにより、電子的デバイス130は、該電子的デバイス130がユーザ10により収納位置116へと回動されるときに自動的に電源切断され得る。付加的に、電子的デバイス130が収納位置116へと回動されるとき、該電子的デバイス130を接続解除する代わりに、該電子的デバイス130は、例えば待機モードなどの低電力状態へと変更され得ることは理解される。これにより、待機モードに在る各システムは、上記電子デバイスが収納位置116から有効位置114へと回動されたときに、迅速に給電可能とされ得る。
【００４１】
図５は、本発明の見地に係るヘルメット搭載式スィッチ・システムを操作する方法200を示している。上記ヘルメット搭載式スィッチ・システムは、回動軸心の回りで回動可能な取付け用部分と、該取付け用部分に対して取付けられた電子デバイスとを含んでいる。全体的概観として、方法200は、加速度を測定する段階と、取付け用部分が回動しているか否かを決定する段階と、上記電子デバイスを電源に対して接続もしくは接続解除する段階とを含んでいる。方法200の付加的な詳細は、以下に記述される。
【００４２】
ステップ210においては、加速度が測定される。好適実施形態においては、取付け用部分110または電子的デバイス130のいずれかの加速度が、各加速度計170により測定される。図３に関して上述された如く、第1加速度計170Aは回動軸心112から第1距離r1における加速度を測定し得ると共に、第2加速度計170Bは回動軸心112から第2距離r2における加速度を測定し得る。代替的に、図４に関して上述された如く、取付け用部分110が複数の回動軸心112及び118の回りで回動可能であるとき、第1加速度計170Cは、回動軸心112から第1距離r1にて且つ回動軸心118からは第1距離r3にて加速度を測定し得ると共に、第2加速度計170Dは、回動軸心112から第2距離r2にて且つ回動軸心118からは第2距離r4にて加速度を測定し得る。付加的に、図３及び図４に関して上述された如く、加速度計170は、取付け用部分110の回動方向に対して正接する方向に配向された測定軸心a1を含み得る。
【００４３】
ステップ230においては、上記取付け用部分が回動しているか否かが決定される。好適実施形態においてプロセッサ190は、取付け用部分110が回動軸心の回りで回動しているか否かを、各加速度計170により測定された加速度に基づいて決定する。プロセッサ190は、上述のアルゴリズムを使用し、取付け用部分110が回動しているか否かを決定し得る。上述された如く、プロセッサ190は更に、取付け用部分110が回動軸心112の回りで回動しているか否か、取付け用部分110が回動軸心118の回りで回動しているか否か、または、ヘルメット50が移動しているか否かを決定すべくプログラムされ得る。
【００４４】
ステップ250においては、上記電子デバイスの給電状態が変更される。好適実施形態においてプロセッサ190は、取付け用部分110は上記回動軸心の回りで回動していると該プロセッサ190が決定したときに、電子的デバイス130を電源150に対して接続または接続解除する。代替的に、電子的デバイス130は、取付け用部分110が上記回動軸心の回りで回動していることをプロセッサ190が決定したとき、通常モードと待機モードとの間で切換えられ得る。
【００４５】
上述のシステム及び方法は、習用のヘルメット搭載式スィッチ・システムとの比較において多数の利点を提供し得る。例えば、習用のシステムは、関連する電子デバイスを自動的に電源投入及び電源切断する機械的スィッチを使用することがある。これらのスィッチは、ヘルメット用取付け部材が有効位置と収納位置との間で移動するときにスィッチを開閉するために機械的接点を利用することがある。機械的スィッチは、信頼性の問題、及び、取付け及び整列の複雑さの問題が在り得る。ヘルメット用取付け部材に機械的スィッチを取入れると、ヘルメットの複雑さ及びコストが増大すると共に、信頼性が低下し得る。付加的に、レベルセンサまたは傾斜センサの如き機械的スィッチは、各位置の間における取付け用部分の移動と、ユーザの頭部の移動とを区別し得ないことがある。
【００４６】
対照的に、開示されたシステム及び方法は、電子デバイスの内側に取付けられた一つ以上の加速度計を取入れることにより、上記電子デバイスの壁部を貫通する電気的な相互接続部に対する必要性を排除し得る。代表的なMEMS加速度計は、安価であると共に、頑丈である。それらは、電子デバイスの内側の他の電子的構成要素へと容易に取入れられることから、最終的な取入れを安価とし得る。本発明は、信号を一体化して速度及び距離の決定を許容することに加え、両方の加速度の直接的な読取りを許容することで、取付け用部分もしくは電子デバイスのみの移動と、対照的なユーザの頭部の移動との区別を許容する。
【００４７】
本発明は本明細書において特定実施形態に関して図示且つ記述されたが、本発明が示された詳細に制限されることは意図されない。寧ろ、各請求項の均等物の有効範囲及び適用範囲内において、且つ、本発明から逸脱せずに、上記詳細においては種々の改変が為され得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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