(57)【要約】【課題】着用者の安全を保ちつつ、良好な温度調節を実現するヘルメット、および温度調節システムを提供する。【解決手段】  外殻部を備えるヘルメット１は、外殻部１０の内側に配置される緩衝体２０と、ヘルメット１の着用者の頭部と緩衝体２０との間に位置付けられる第１の流路３０Ａと、緩衝体２０に形成された溝部または緩衝体２０が部分的にない箇所に位置付けられる第２の流路３０Ｂと、を備える。ヘルメット１において、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂを経て、少なくとも部分的に液体を含む熱媒体が流れる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外殻部を備えるヘルメットであって、
前記外殻部の内側に配置される緩衝体と、
前記ヘルメットの着用者の頭部と前記緩衝体との間に位置付けられる第１の流路と、
前記緩衝体に形成された溝部または当該緩衝体が部分的にない箇所に位置付けられる第２の流路と、
を備え、
前記第１の流路および前記第２の流路を経て、少なくとも部分的に液体を含む熱媒体が流れる、ヘルメット。
【請求項２】
前記第１の流路は、前記第２の流路よりも径のサイズが小さい、請求項１に記載のヘルメット。
【請求項３】
前記第１の流路は、柔軟性を有するマイクロ流路として構成される、請求項１または２に記載のヘルメット。
【請求項４】
前記第２の流路は、チューブ状に形成される、請求項１から３のいずれかに記載のヘルメット。
【請求項５】
前記熱媒体は、窒化アルミニウムの粒子を含む、請求項１から４のいずれかに記載のヘルメット。
【請求項６】
前記第１の流路および前記第２の流路の少なくとも一方を経て、前記熱媒体を循環させる循環ポンプを備える、請求項１から５のいずれかに記載のヘルメット。
【請求項７】
前記熱媒体の熱を交換する熱交換器を備える、請求項１から６のいずれかに記載のヘルメット。
【請求項８】
前記循環ポンプおよび前記熱交換機の少なくとも一方を制御して、前記第１の流路および前記第２の流路の少なくとも一方を経て流れる前記熱媒体の温度を調節するコントローラを備える、請求項６または７に記載のヘルメット。
【請求項９】
前記コントローラは、前記着用者に関連する温度に基づいて、前記熱媒体の温度を調節する、請求項８に記載のヘルメット。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記着用者に関連する温度が第１閾値以上であると、前記熱媒体の温度を下げるように調節する、請求項９に記載のヘルメット。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記着用者に関連する温度が第２閾値以下であると、前記熱媒体の温度を上げるように調節する、請求項９または１０に記載のヘルメット。
【請求項１２】
前記着用者に関連する温度を検出する生体情報センサを備える、請求項９から１１のいずれかに記載のヘルメット。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記ヘルメットに関連する温度に基づいて、前記熱媒体の温度を調節する、請求項８から１２のいずれかに記載のヘルメット。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記ヘルメットに関連する温度が第３閾値以上であると、前記熱媒体の温度を下げるように調節する、請求項１３に記載のヘルメット。
【請求項１５】
前記コントローラは前記ヘルメットに関連する温度が第４閾値以下であると、前記熱媒体の温度を上げるように調節する、請求項１３または１４に記載のヘルメット。
【請求項１６】
前記ヘルメットに関連する温度を検出する環境情報センサを備える、請求項１３から１５のいずれかに記載のヘルメット。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載のヘルメットと、
生体情報センサおよび環境情報センサの少なくとも一方と、
前記生体情報センサが検出する前記着用者に関連する温度および前記環境情報センサが検出する前記ヘルメットに関連する温度の少なくとも一方に基づいて、前記熱媒体の温度を調節するコントローラと、
を備える、温度調節システム。
【請求項１８】
外殻部を備えるヘルメットであって、
前記外殻部の内側に配置される緩衝体と、
前記緩衝体に形成された溝部または当該緩衝体が部分的にない箇所に位置付けられる第２の流路と、
を備え、
前記第２の流路を経て、少なくとも部分的に液体を含む熱媒体が流れる、ヘルメット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ヘルメットおよび温度調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、着用者の頭部を保護するための防具として、ヘルメットが知られている。また、着用者の快適さを向上させるなどのために、冷却装置を備えたヘルメットも提案されている。例えば、特許文献１に開示されたヘルメットは、着用者の後頭部に相当する位置に、ペルチェ素子を用いた冷却装置を配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヘルメットとして着用者の頭部を適切に保護しつつ、着用された状態でヘルメット内を快適な温度に調節することができれば、非常に有利である。
【０００５】
本開示の目的は、着用者の安全を保ちつつ、良好な温度調節を実現するヘルメット、および温度調節システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係るヘルメットは、
外殻部を備える。
前記ヘルメットは、
前記外殻部の内側に配置される緩衝体と、
前記ヘルメットの着用者の頭部と前記緩衝体との間に位置付けられる第１の流路と、
前記緩衝体に形成された溝部または当該緩衝体が部分的にない箇所に位置付けられる第２の流路と、
を備える。
前記ヘルメットにおいて、前記第１の流路および前記第２の流路を経て、少なくとも部分的に液体を含む熱媒体が流れる。
【０００７】
一実施形態に係る温度調節システムは、
上述したヘルメットと、
生体情報センサおよび環境情報センサの少なくとも一方と、を備え、
前記生体情報センサが検出する前記着用者に関連する温度および前記環境情報センサが検出する前記ヘルメットに関連する温度の少なくとも一方に基づいて、前記熱媒体の温度を調節する。
【発明の効果】
【０００８】
一実施形態に係るヘルメットおよび温度調節システムによれば、着用者の安全を保ちつつ、良好な温度調節を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係るヘルメットの外観を示す図である。
【図２】一実施形態に係るヘルメットの内部構造を示す断面図である。
【図３】図２に示した第１の流路を説明する図である。
【図４】図２に示した断面図の一部を拡大した図である。
【図５】他の実施形態に係るヘルメットの内部構造を示す断面図である。
【図６】一実施形態に係るヘルメットの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図７】一実施形態に係るヘルメットの変形の外観を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係るヘルメットは、例えばオートバイのような二輪車およびレーシングカーのような四輪車などをはじめとする各種の乗り物に乗る際に、乗員が着用するものとしてよい。しかしながら、本実施形態に係るヘルメットは、乗員が着用する用途に限られない。例えば、本実施形態に係るヘルメットは、工場などで作業をする際に作業員が安全のために着用するものなど、各種の用途のものとしてもよい。本実施形態に係るヘルメットは、着用者の主に頭部を保護する目的で着用する任意の用途のものとしてよい。
【００１１】
まず、一実施形態に係るヘルメットの外部構造を説明する。
【００１２】
図１は、一実施形態に係るヘルメットの外観を示す図である。図１（Ａ）は、本実施形態に係るヘルメット１を示す外観斜視図である。図１（Ｂ）は、ヘルメット１の着用者が、ヘルメット１を着用者の頭部Ｈに装着した状態を示す図である。
【００１３】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態に係るヘルメット１は、外観上、例えば、外殻部（シェル、帽体）１０と、シールド１２と、シールドスクリュー１４とを備える。図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るヘルメット１は、一般的なヘルメットと同様に、図に示すＺ軸の正方向に、ヘルメット１の着用者が頭部Ｈを挿入して着用する。
【００１４】
外殻部１０は、ヘルメット１に外部から衝撃が加わった際などに、着用者の頭部Ｈを保護する。外殻部１０は、着用者の頭部Ｈを保護することができるように、硬質の材料で構成してもよい。例えば、外殻部１０は、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂のような合成樹脂、ＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）のような複合材料、または、ＰＣ（Polycarbonate）のような、熱可塑性プラスチックなどの材料で構成してよい。外殻部１０は、通常の用途においては、着用者の頭部Ｈを包み込むような形状で構成することが好適である。したがって、外殻部１０は、着用者の頭部Ｈよりも大きめに形成してもよい。この場合、外殻で１０と、着用者の頭部Ｈとの隙間には、後述する緩衝体が配置されることで、着用者の頭部Ｈの安全性が保たれる。
【００１５】
シールド１２は、着用者の目または顔の少なくとも一部を覆う。シールド１２は、着用者の目または顔などを、外気、外気温、異物などから保護することができる。シールド１２は、着用者の目または顔などを保護することができるように、硬質の材料で構成してもよい。例えば、シールド１２は、ＰＣ（Polycarbonate）のような、熱可塑性プラスチックなどの材料で構成してよい。シールド１２は、着用者の視界を確保するため、ある程度の可視光を透過するように構成することができる。また、シールド１２は、着用者が感じる眩しさを低減する等のために、可視光の透過率を若干（視界は確保しつつ）低減させてもよい。また、シールド１２は、着用者の目を保護するため、紫外線（ＵＶ）の透過率をある程度低減させたりしてもよい。
【００１６】
シールドスクリュー１４は、シールド１２を、外殻部１０に取り付ける。シールドスクリュー１４は、例えば金属またはプラスチックなど、ある程度硬質の材料で構成したネジ状の部材としてもよい。シールドスクリュー１４は、シールド１２を、外殻部１０に対して回動可能に取り付けてもよい。この場合、シールド１２は、シールドスクリュー１４を中心として、ある程度の回動範囲で回転移動することができる。すなわち、図１（Ａ）および図１（Ｂ）において、シールド１２は、（外殻部１０に対して）閉じられた状態を示してあるが、シールド１２を、（外殻部１０に対して）開いた状態にすることもできる。これにより、ヘルメット１の着用者は、例えば乗物で走行中に、外殻部１０内に取り込む外気を調節することができる。
【００１７】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）において、シールド１２と、シールドスクリュー１４とは、ヘルメット１の用途によっては、省略してもよい。すなわち、ヘルメット１において、用途に応じて、シールド１２のない構成とすることもできる。本実施形態において、ヘルメット１は、着用者の完全を保つために、着用者の頭部の少なくとも一部を覆う外殻部１０を備える構成であればよい。
【００１８】
以下、主として、本実施形態に係るヘルメット１の安全に関連する機能および温度調節に関連する機能について説明する。したがって、これらの機能以外の機能については、適宜説明を簡略化または省略する。例えば、図１（Ａ）および図１（Ｂ）において、一般的なヘルメットのベンチレーションシステム、すなわち、エアインテーク、エアダクト、およびエアアウトレットなどを含む通気システムは、図示を省略してある。このようなベンチレーションシステムは、必要に応じて、適宜ヘルメット１においても採用することができる。また、図１（Ａ）および図１（Ｂ）においては、ヘルメット１を着用者の頭部から外れにくくするためのストラップ（あご紐）なども、図示を省略してある。
【００１９】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）においては、本実施形態に係るヘルメット１として、いわゆるフルフェイスタイプのヘルメットを例示してある。しかしながら、本実施形態に係るヘルメット１は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すフルフェイスタイプに限定されない。本実施形態に係るヘルメット１は、例えば、いわゆるジェットヘルメットまたは半帽タイプのヘルメットとしてもよい。また、本実施形態に係るヘルメット１は、例えば、工事などの作業用ヘルメットとしてもよいし、その他、帽子などに似せたタイプのヘルメットとしてもよい。
【００２０】
次に、一実施形態に係るヘルメットの内部構造を説明する。
【００２１】
図２は、一実施形態に係るヘルメット１の内部構造を示す断面図である。図２は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示したヘルメット１のＸ軸方向の中央付近において、ＹＺ平面とほぼ平行な断面を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、ヘルメット１は、外殻部１０と、緩衝体２０と、第１の流路３０Ａと、第２の流路３０Ｂと、を備えている。図２に示すように、外殻部１０は、ヘルメット１の外側を覆う。外殻部１０は、ヘルメット１の外殻として、外部からの有る程度の衝撃に耐え得る強度を有してよい。また、図２に示すように、緩衝体２０は、外殻部１０の内側に配置される。緩衝体２０は、例えば発砲スチロールまたは適切なクッション材などで構成することができる。ヘルメット１の外殻部１０に衝撃が加わった際に、着用者の頭部によって緩衝体２０が潰されることにより、着用者の頭部にかかる衝撃を低減（吸収）する。緩衝体２０は、外殻部１０の内側に配置される際に、接着剤、両面テープ、または面ファスナー（Hook and loop fastener）などの好適な材料を用いて貼り付けることができる。
【００２３】
図２に示すように、ヘルメット１において緩衝体２０の内側には、第１の流路３０Ａが位置付けられる。第１の流路３０Ａは、比較的薄い厚さのシート状に形成される。図２はヘルメット１の断面図であるため、図２において、シート状の第１の流路３０Ａは、その断面が太い線で表されている。図２においては、シート状の第１の流路３０Ａを、緩衝体２０に直接貼り付けるように配置してある。しかしながら、緩衝体２０と、シート状の第１の流路３０Ａとの間には、例えばクッション材のような衝撃吸収材を介在させてもよい。このシート状の第１の流路３０Ａのさらに内側には、ヘルメット１の着用者の頭部が位置付けられる。すなわち、第１の流路３０Ａは、緩衝体２０と、ヘルメット１の着用者の頭部との間に位置付けられる。第１の流路３０Ａは、緩衝体２０の内側に配置される際に、接着剤、両面テープ、または面ファスナー（Hook and loop fastener）などの好適な材料を用いて貼り付けることができる。また、緩衝体２０と、シート状の第１の流路３０Ａとの間にクッション材のような衝撃吸収材を貼り付ける際にも、接着剤、両面テープ、または面ファスナー（Hook and loop fastener）などの好適な材料を用いてよい。
【００２４】
図３は、図２に示したシート状の第１の流路３０Ａの平面図を説明する図である。図３は、図２において、ヘルメット１の下側から（Ｚ軸の正方向に向いて）見た第１の流路３０Ａの少なくとも一部を、平面的に広げて見た図である。図３に示す第１の流路３０Ａは、図２に示す緩衝体２０の内側全域にわたるものとしてもよいし、図２に示す緩衝体２０の内側の少なくとも一部にわたるものとしてもよい。また、図２に示す第１の流路３０Ａは、図３に示す第１の流路３０Ａを１つのみ用いて構成してもよいし、図３に示す第１の流路３０Ａを複数配置して構成してもよい。
【００２５】
第１の流路３０Ａは、比較的硬い材料で形成してもよい。しかしながら、第１の流路３０Ａは、ヘルメット１の着用者の頭部に、直接的または間接的に接触する部材である。したがって、第１の流路３０Ａは、例えばナイロンなどの比較的柔軟な材料で形成した方が、着用者の頭部に安全にフィットさせることができる。
【００２６】
図３に示すように、第１の流路３０Ａを構成するマイクロ流路３２は、例えばポリマー製としてよい。そして、第１の流路３０Ａを構成するマイクロ流路３２は、例えば２００μｍ以下の径を有する微細な流路としてよい。この場合、シート状に形成した第１の流路３０Ａの厚さは、例えば０．５ｍｍ程度〜２．０ｍｍ程度とすることができる。図３に示すように、第１の流路３０Ａにおいて、マイクロ流路３２に熱媒体を流通させることで、第１の流路３０Ａに触れている物体または近傍にある物体を、温めたり冷やしたりすることができる。図３においては、簡単な例として、第１の流路３０Ａが一本のマイクロ流路３２により構成されており、熱媒体の流入口も流出口もそれぞれ１つのみである。しかしながら、第１の流路３０Ａを構成するマイクロ流路３２に複数の流入口を設けて、熱媒体を適宜合流させてもよい。また、第１の流路３０Ａを構成するマイクロ流路３２に複数の流出口を設けて、熱媒体を適宜分岐させてもよい。
【００２７】
図３に示すマイクロ流路３２を経て流す熱媒体は、例えば気体または液体のような任意の流体としてよい。また、図３に示すマイクロ流路３２を経て流す熱媒体は、前述の流体に、少なくとも一部が固体の例えば粒子を含ませたものとしてもよい。本実施形態において、マイクロ流路３２を経て流す熱媒体は、例えば水のような液体に、例えば窒化アルミニウムのような、熱伝導率が比較的高い粒子を所定量含ませたものとしてよい。ここで、熱媒体に含有させる窒化アルミニウムは、例えば、直径数十ミクロンの微粒子としてもよい。このように、本実施形態に係るヘルメット１において、第１の流路３０Ａを経て、少なくとも部分的に液体を含む熱媒体が流れる。このように、第１の流路３０Ａに熱媒体を流通させることで、第１の流路３０Ａに触れているまたは近傍にある着用者の頭部を、温めたり冷やしたりすることができる。
【００２８】
また、ヘルメット１の外殻部１０に衝撃が加わった際に、上述したように、着用者の頭部によって緩衝体２０は潰される。この場合でも、第１の流路３０Ａが柔軟性を有することにより、潰される緩衝体２０に応じて第１の流路３０Ａも変形する。したがって、ヘルメット１の外殻部１０に衝撃が加わった際に、ヘルメット１は、着用者の頭部にかかる衝撃を低減（吸収）する。
【００２９】
図２に示すように、本実施形態に係るヘルメット１において、緩衝体２０は、外殻部１０の内側の全てに敷き詰められているのではない。すなわち、外殻部１０の内側において、場所によっては、緩衝体２０が存在しない。図２に示すように、本実施形態に係るヘルメット１において、外殻部１０の内側において緩衝体２０が存在しない部分には、第２の流路３０Ｂが位置付けられる。図２に示す例では、外殻部１０の内側に、ほぼ長方形状に細長く形成した複数の緩衝体２０を配置している。ここで、複数の緩衝体２０は、それぞれの間を僅かに離間させて配置してある。そして、複数の緩衝体２０を離間させた隙間に、第２の流路３０Ｂを配置してある。
【００３０】
図２に示すように、第２の流路３０Ｂは、チューブ状に形成してよい。第２の流路３０Ｂは、第１の流路３０Ａの径よりも大きな、例えば２ｍｍ以上の径を有する経路としてよい。すなわち、第１の流路３０Ａの径は、第２の流路３０Ｂの径よりも小さなサイズにしてもよい。また、第２の流路３０Ｂは、比較的硬い材料で形成してもよい。しかしながら、第２の流路３０Ｂは、緩衝体２０が潰される際に変形するように、例えばナイロンなどの比較的柔軟な材料で形成してもよい。これにより、ヘルメット１の外殻部１０に衝撃が加わった際に、ヘルメット１は、着用者の頭部にかかる衝撃を低減（吸収）する。すなわち、第２の流路３０Ｂは、ヘルメット１の外殻部１０に衝撃が加わった際に、緩衝体２０の変形を阻害しない。
【００３１】
第１の流路３０Ａと同様に、第２の流路３０Ｂにも熱媒体を流通させることで、第２の流路３０Ｂに触れている物体または近傍にある物体を、温めたり冷やしたりすることができる。第２の流路３０Ｂを経て流す熱媒体は、第１の流路３０Ａを経て流す熱媒体と同じものとしてもよいし、異なるものとしてもよい。本実施形態において、第２の流路３０Ｂを経て流す熱媒体は、例えば水のような液体に、例えば窒化アルミニウムのような、熱伝導率が比較的高い粒子を所定量含ませたものとしてよい。
【００３２】
このように、本実施形態に係るヘルメット１において、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂを経て、少なくとも部分的に液体を含む熱媒体が流れる。このように、第２の流路３０Ｂに熱媒体を流通させることで、第２の流路３０Ｂに触れている部分または近傍にある部分を、温めたり冷やしたりすることができる。特に、第２の流路３０Ｂは、ヘルメット１の着用者の頭部と外殻部１０との間の温度、すなわちヘルメット１の外殻部１０内部の温度を上昇させたり下降させたりすることができる。なお、本開示のヘルメットは、第１の流路３０Ａ若しくは第２の流路３０Ｂのいずれか一方のみを用いるとしてもよい。
【００３３】
図２に示すように、第２の流路３０Ｂの径は、緩衝体２０の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）よりも小さくしてよい。このようにすれば、第２の流路３０Ｂを緩衝体２０の間に完全に埋没させることができるため、緩衝体２０の安全性を第２の流路３０Ｂが阻害するリスクを低減できる。
【００３４】
図２は、緩衝体２０および第２の流路３０Ｂの配置構成を説明するために例示したものである。したがって、図２における各部材、例えば、緩衝体２０および第２の流路３０Ｂなどの各部材のサイズの比率は、現実のサイズの比率を反映したものではない。例えば、図２において、第２の流路３０Ｂをより密に配置してもよいし、より疎に配置してもよい。ヘルメット１において求められる温度調節の機能に応じて、各部材のサイズ、各部材の個数、各部材の配置位置などは、適宜変更してもよい。
【００３５】
また、緩衝体２０および第２の流路３０Ｂの配置構成は、図２に示したような配置構成に限定されない。図２に示す例においては、複数の緩衝体２０を完全に離間させた隙間に、第２の流路３０Ｂを配置してある。すなわち、図２において、緩衝体２０と第２の流路３０Ｂとの位置関係は、図４（Ａ）に示すようになっている。図４（Ａ）は、図２に示したヘルメット１の断面の一部を拡大して示す図である。図４（Ａ）に示す例においては、完全に離間させた複数の緩衝体２０同士の隙間に、第２の流路３０Ｂが配置されている。また、ヘルメット１の内部の厚さ方向において、第２の流路３０Ｂは、外殻部１０と第１の流路３０Ａとの間に配置されている。図４（Ａ）に示す構成の変形例としては、例えば、第２の流路３０Ｂは、外殻部１０および第１の流路３０Ａの少なくとも一方に接するように配置してもよい。
【００３６】
また、本実施形態において、第２の流路３０Ｂは、緩衝体２０が部分的にない箇所に位置付けられる構成（図２および図４（Ａ））に限定されない。例えば、緩衝体２０を複数に離間させた構成ではなく、緩衝体２０の一部に溝部を形成し、その溝部に沿うように第２の流路３０Ｂを配置してもよい。例えば図４（Ｂ）に示すように、緩衝体２０と外殻部１０とが対向する面において、緩衝体２０に溝部を形成し、当該溝部に沿うように第２の流路３０Ｂを配置してもよい。また、例えば図４（Ｃ）に示すように、緩衝体２０と第１の流路３０Ａとが対向する面において、緩衝体２０に溝部を形成し、当該溝部に沿うように第２の流路３０Ｂを配置してもよい。このように、本実施形態において、第２の流路３０Ｂは、緩衝体２０に形成された溝部、または当該緩衝体が部分的にない箇所に位置付けられてよい。さらに、図４（Ａ）に示す例において、第２の流路３０Ｂの周囲の空間（複数の緩衝体２０同士の隙間）は、例えば任意のクッション材などで少なくとも部分的に充填してもよい。これらの構造のいずれも、緩衝体２０の安全面に関する機能を著しく損なわせることはない。
【００３７】
また、本実施形態において、第２の流路３０Ｂの経路は、図２に示すような構成に限定されない。図２に示した第２の流路３０Ｂの多くは、ＺＸ平面とほぼ平行な面に沿うような経路で熱媒体を流す構成になっている。しかしながら、本実施形態において、第２の流路３０Ｂの経路は、例えば図５に示すように、ヘルメット１の着用者の耳付近から放射状に広がる経路としてもよい。
【００３８】
また、図２および図５に示した例において、ヘルメット１の着用者の頭頂部付近の第２の流路３０Ｂの経路は、Ｘ軸方向とほぼ平行に配置されている。しかしながら、本実施形態において、第２の流路３０Ｂの経路は、このような配置にも限定されない。例えば、第２の流路３０Ｂの経路は、ヘルメット１の着用者の頭頂部付近において、Ｙ軸方向とほぼ平行に配置してもよいし、斜め方向になるように配置してもよい。さらに、第２の流路３０Ｂの経路は、ヘルメット１の着用者の頭頂部付近において、一方向ではなく複数の方向に配置してもよい。この場合、複数の第２の流路３０Ｂを合流および／または分流させてもよいし、複数の第２の流路３０Ｂを合流または分流させずに交差させてもよい。
【００３９】
図２に示す循環ポンプ４０は、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方を経て、上述した熱媒体を循環させる。循環ポンプ４０は、例えば、モータの回転により液体を循環させる。循環ポンプ４０は、例えば液体などの流体を流入および流出させて循環させるダイヤフラム式の送液ポンプなど、任意のポンプを採用してよい。本実施形態において、循環ポンプ４０は、例えば電流制御によって入力する電流を調節することにより、モータの回転数を変化させて、循環する液体などの流量を変化させることができるものを採用してもよい。
【００４０】
ここで、循環ポンプ４０は、ヘルメット１の外殻部１０の内側または外側のいずれかの箇所に配置してもよい。この場合、取り付ける循環ポンプ４０は、小型のものを採用してもよい。図２は、循環ポンプ４０は、ヘルメット１の外殻部１０の内側に配置した構成を示している。しかしながら、ヘルメット１の外殻部１０の外側に循環ポンプ４０を配置してもよい。
【００４１】
図２において、循環ポンプ４０は、例として、複数の第２の流路３０Ｂのいずれかから流出する熱媒体を、複数の第２の流路３０Ｂの他のいずれかに流入する構成を示している。図２においては、第１の流路３０Ａを経て流れる熱媒体を循環させる循環ポンプの図示は省略してある。ここで、循環ポンプ４０は、第１の流路３０Ａを経て流れる熱媒体も循環させてもよい。この場合、図３に示したマイクロ流路３２の流入口および流出口を、循環ポンプ４０に接続してもよい。このような接続態様は、図２および図３においては図示を省略してある。また、第１の流路３０Ａを経て流れる熱媒体を循環させる循環ポンプは、図２に示す循環ポンプ４０とは別に設けてもよい。この場合、第１の流路３０Ａはマイクロ流路により構成されるため、第１の流路３０Ａを経て流れる熱媒体を循環させる循環ポンプは、例えばマイクロ流路ポンプとしてもよい。
【００４２】
図２に示す生体情報センサ５０Ａは、例えば温度センサ、血流量センサ、および脈波センサなど、各種のセンサとしてよい。また、生体情報センサ５０Ａは、例えば心拍センサ、および脈拍センサなどとしてもよい。本実施形態においては、生体情報センサ５０Ａが検出する生体情報に応じて、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方を経て流れる熱媒体の温度を調節する。生体情報センサ５０Ａは、温度センサ、血流量センサ、および脈波センサなどに限定されず、ヘルメット１の着用者に関連する各種の情報を検出するセンサとすることができる。以下、典型的な例として、生体情報センサ５０Ａが温度センサである態様について説明する。すなわち、以下、生体情報センサ５０Ａは、ヘルメット１の着用者に関連する温度を検出する。ここで、生体情報センサ５０Ａが検出するヘルメット１の着用者に関連する温度とは、例えば、ヘルメット１の着用者の頭部におけるいずれかの位置（例えば着用者の耳周辺の位置）の温度としてよい。
【００４３】
生体情報センサ５０Ａは、図２に示すように、外殻部１０の内側、緩衝体２０の内側、または第１の流路３０Ａの内側において、ヘルメット１の着用者の生体情報を検出するのに好適な位置に配置される。図２に示す例においては、生体情報センサ５０Ａは、ヘルメット１の着用者の耳の後ろあたりに位置付けられるように配置してある。
【００４４】
図２においては、生体情報センサ５０Ａは、ヘルメット１の着用者の耳の後ろあたりに、１つのみ配置した例を示した。しかしながら、ヘルメット１において、種々の要求および／または仕様などに応じて、任意の位置に、任意の個数の生体情報センサ５０Ａを設置してもよい。例えば、生体情報センサ５０Ａは、ヘルメット１内において、ヘルメット１の着用者の額、頭部、側頭部、後頭部、こめかみ、首などの部分に当接または近接するように配置してよい。
【００４５】
ヘルメット１の内部において、ヘルメット１の着用者に直接触れる部分は、着用者の皮膚に密着する。したがって、ヘルメット１の内部において着用者に直接触れる部分に生体情報センサ５０Ａを配置することで、生体情報センサ５０Ａの着用者に接触する位置はほぼ固定される。このため、生体情報センサ５０Ａは、ヘルメット１の着用者の生体情報を安定した状態で適切に検出することができる。
【００４６】
図２に示す環境情報センサ５０Ｂは、例えば温度センサ、湿度センサ、および気圧センサなど、各種のセンサとしてよい。本実施形態においては、環境情報センサ５０Ｂが検出する環境情報に応じて、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方を経て流れる熱媒体の温度を調節する。環境情報センサ５０Ｂは、温度センサ、湿度センサ、および気圧センサなどに限定されず、ヘルメット１に関連する各種の情報を検出するセンサとすることができる。以下、典型的な例として、環境情報センサ５０Ｂが温度センサである態様について説明する。すなわち、以下、環境情報センサ５０Ｂは、ヘルメット１に関連する温度を検出する。ここで、生体情報センサ５０Ｂが検出するヘルメット１に関連する温度とは、例えばヘルメット１内の温度、特に、例えば外殻部１０と第１の流路３０Ａとの間における温度としてよい。
【００４７】
環境情報センサ５０Ｂは、図２に示すように、外殻部１０と、第１の流路３０Ａとの間に配置してもよい。図２に示す例において、環境情報センサ５０Ｂは、複数の緩衝体２０の間に配置してある。このような配置により、環境情報センサ５０Ｂは、ヘルメット１の内部の環境の情報を検出することができる。
【００４８】
図２においては、環境情報センサ５０Ｂは、２つの緩衝体２０の間に、１つのみ配置した例を示した。しかしながら、ヘルメット１において、種々の要求および／または仕様などに応じて、任意の位置に、任意の個数の環境情報センサ５０Ｂを設置してもよい。
【００４９】
次に、本実施形態に係るヘルメット１における温度調節の機能について説明する。
【００５０】
図６は、ヘルメット１の概略構成を示す機能ブロック図である。図１〜図５は、外観上の目視が必須でない機能部は、適宜、図示を省略してある。図６においては、ヘルメット１が温度調節を行う上で必要な機能部を含め説明する。
【００５１】
本実施形態に係るヘルメット１は、図６に示すように、第１の流路３０Ａと、第２の流路３０Ｂと、循環ポンプ４０Ａ，４０Ｂと、生体情報センサ５０Ａと、環境情報センサ５０Ｂと、コントローラ６０と、熱交換器７０Ａ，７０Ｂと、を備える。すでに上述した機能部についての説明は、適宜、簡略化または省略する。
【００５２】
上述したように、第１の流路３０Ａはマイクロ流路で構成してよく、第２の流路３０Ｂはチューブ状に形成してよい。また、第１の流路３０Ａは、循環ポンプ４０Ａに接続され、第２の流路３０Ｂは、循環ポンプ４０Ｂに接続される。図２においては、ヘルメット１が循環ポンプ４０を１つのみ備える例を示した。一方、図６は、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂに、循環ポンプ４０Ａおよび循環ポンプ４０Ｂがそれぞれ独立に接続された例を示す。以下、循環ポンプ４０Ａと循環ポンプ４０Ｂとを特に区別しない場合、単に、循環ポンプ４０のように総称する。
【００５３】
コントローラ６０は、ヘルメット１の温度調節の機能をはじめとして、ヘルメット１の各種の電気的な機能を全体的に制御する。
【００５４】
ヘルメット１は、以下さらに述べるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供するために、コントローラ６０として少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（ＩＣ）として、または複数の通信可能に接続された集積回路、および／またはディスクリート回路（discrete circuits）として実現されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術に従って実現されることが可能である。
【００５５】
ある実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続または処理を実行するために構成された、１以上の回路またはユニットを含む。例えば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはこれらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、または他の既知のデバイス若しくは構成の組み合わせを含むことにより、以下に説明する機能を実行してもよい。
【００５６】
本実施形態において、コントローラ６０は、循環ポンプ４０Ａおよび４０Ｂを制御して、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂを経て流れる熱媒体の流量をそれぞれ制御する。
【００５７】
生体情報センサ５０Ａは、上述したように、ヘルメット１の着用者に関連する温度を検出して、その検出結果の情報をコントローラ６０に送信する。環境情報センサ５０Ｂは、上述したように、ヘルメット１に関連する温度を検出して、その検出結果の情報をコントローラ６０に送信する。
【００５８】
本実施形態において、コントローラ６０は、生体情報センサ５０Ａが検出する温度に基づいて、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方を経て流れる熱媒体の温度を調節してよい。また、本実施形態において、コントローラ６０は、環境情報センサ５０Ｂが検出する温度に基づいて、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方を経て流れる熱媒体の温度を調節してよい。
【００５９】
熱交換器７０Ａは、第１の流路３０Ａを経て流れる熱媒体の熱を交換する。また、熱交換器７０Ｂは、第２の流路３０Ｂを経て流れる熱媒体の熱を交換する。熱交換器７０Ａ，７０Ｂは、例えばペルチェ素子のような熱交換の機能を有する素子により構成することができる。熱交換器７０Ａは、第１の流路３０Ａと循環ポンプ４０Ａとの間を流れる熱媒体を冷却または加熱する。同様に、熱交換器７０Ｂは、第２の流路３０Ｂと循環ポンプ４０Ｂとの間を流れる熱媒体を冷却または加熱する。以下、熱交換器７０Ａと熱交換器７０Ｂとを特に区別しない場合、単に、熱交換器７０のように総称する。熱交換器７０は、第１の流路３０Ａまたは第２の流路３０Ｂを経て流れる熱媒体の温度を、ヘルメット１の外部の温度または外気温などに逃すことができる。逆に、熱交換器７０は、ヘルメット１外部の温度または外気温などを、第１の流路３０Ａまたは第２の流路３０Ｂを経て流れる熱媒体の温度に加えることができる。
【００６０】
生体情報センサ５０Ａおよび／または環境情報センサ５０Ｂが検出する温度によっては、比較的早急に、熱媒体の温度を冷却または加熱することが望ましい場合も考えられる。したがって、本実施形態においては、コントローラ６０が、循環ポンプ４０および熱交換器７０の少なくとも一方を制御することで、熱媒体の温度を冷却または加熱する速度を調節する。例えば、熱交換器７０を大きなパワーで動作させて、さらに循環ポンプ４０が熱媒体を循環させる流量を大きくすれば、熱媒体の温度を急峻に冷却または加熱することができる。逆に、例えば、熱交換器７０の動作パワーを抑制して、さらに循環ポンプ４０が熱媒体を循環させる流量を小さくすれば、熱媒体の温度を緩やかに冷却または加熱することができる。また、コントローラ６０は、熱媒体の温度を緩やかに冷却または加熱する場合、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂのいずれか一方のみに関連する循環ポンプ４０および熱交換器７０を動作させてもよい。
【００６１】
このように、本実施形態において、コントローラ６０は、循環ポンプ４０および熱交換機７０の少なくとも一方を制御して、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方を経て流れる熱媒体の温度を調節する。
【００６２】
具体的には、例えば、コントローラ６０は、ヘルメット１の着用者に関連する温度が所定の第１閾値（例えば３７℃）以上であると、第１の流路３０Ａを経て流れる熱媒体の温度を下げるように制御してよい。一方、例えば、コントローラ６０は、ヘルメット１の着用者に関連する温度が所定の第２閾値（例えば３５℃）以下であると、第１の流路３０Ａを経て流れる熱媒体の温度を上げるように制御してよい。この場合の閾値は、ヘルメット１の着用者の平常時の体温（平熱）に基づいて定めてもよい。このように温度調節することで、外気温の影響を抑制しつつ、ヘルメット１の着用者にとっての快適さを向上させることができる。
【００６３】
また、例えば、コントローラ６０は、ヘルメット１に関連する温度が所定の第３閾値（例えば２８℃）以上であると、第２の流路３０Ｂを経て流れる熱媒体の温度を下げるように制御してよい。一方、例えば、コントローラ６０は、ヘルメット１に関連する温度が所定の第４閾値（例えば１５℃）以下であると、第２の流路３０Ｂを経て流れる熱媒体の温度を上げるように制御してよい。この場合の閾値は、ヘルメット１の着用者のおかれた環境の温度（例えば外気温）に基づいて定めてもよい。このように温度調節することで、外気温の影響を抑制しつつ、ヘルメット１の着用者にとっての快適さを向上させることができる。
【００６４】
例えばオードバイのような乗り物に乗る場合、ヘルメット、専用スーツ（例えばつなぎ）、専用シューズ（または専用ブーツ）などを着用すると、比較的重装備になる。このため、例えば夏場などは、大量の汗をかくなどして、着用者にとって不快になると想定される。逆に、真冬にオードバイのような乗り物に乗る場合、または、冷凍・冷蔵施設内で作業をする場合などは、比較的重装備であったとしても、寒さが着用者にとって不快になることも想定される。
【００６５】
従来、防護服またはヘルメットなどの内部に冷暖房の機能を備えたものが提案されている。しかしながら、従来提案されているものは、サイズが大型化する、使い勝手が充分良好とは言えない、着用者の安全性が保たれない、などの課題があった。一方、本実施形態に係るヘルメット１は、従来のファンまたは水冷式の装置などを備えた構成に比べ、小型化が可能である。また、本実施形態に係るヘルメット１は、生体情報センサなどと連携することにより、各種の状況を加味しながら温度調節が可能となる。したがって、ヘルメット１の着用者にとって快適であるのみならず、着用者が脱水症または熱中症などに陥るリスクを低減することもできる。また、本実施形態に係るヘルメット１は、上述のような温度調節機能を備えつつ、着用者の安全に関連する構成も確保することができる。したがって、本実施形態に係るヘルメット１によれば、着用者の安全を保ちつつ、良好な温度調節を実現することができる。
【００６６】
上述した温度調節においては、生体情報センサ５０Ａおよび／または環境情報センサ５０Ｂが検出する温度に応じて、熱媒体を冷却または加熱するように制御した。このような制御は、常時検出する温度に応じて動的に行ってもよいし、所定の時間間隔で検出する温度に応じて行ってもよい。
【００６７】
また、上述した温度調節を行って所定時間が経過した後であっても、生体情報センサ５０Ａおよび／または環境情報センサ５０Ｂが検出する温度に所定の変化が見られない場合、コントローラ６０は、異常の可能性がある旨を報知するように制御してもよい。例えば、温度制御にもかかわらず、生体情報センサ５０Ａが検出する温度に効果が現れずに所定時間（例えば３分）が経過した場合、ヘルメット１の着用者が例えば熱中症である等のリスクが疑われる。
【００６８】
このような場合、コントローラ６０は、その旨を音、光、振動など、ヘルメット１の着用者が認識可能な情報として報知するように制御してもよい。報知の音を出力するために、ヘルメット１は、例えばブザーまたはスピーカなどの音出力部を備えてもよい。報知の光を出力するために、ヘルメット１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光部を備えてもよい。報知の振動を出力するために、ヘルメット１は、例えばバイブレータなどの振動部を備えてもよい。
【００６９】
また、上述のように、ヘルメット１の着用者に何らかのリスクが疑われる場合、コントローラ６０は、例えばヘルメット１の着用者の健康情報を管理する外部サーバまたは外部の救急センターなどに通知を出すように制御してもよい。このような通知を出すために、コントローラ６０の内部または外部に、例えば無線通信の機能を有する通信部を備えてもよい。
【００７０】
また、上述した実施形態において、生体情報センサ５０Ａは、ヘルメット１の着用者に関連する温度を測定した。しかしながら、ヘルメット１において、温度センサである生体情報センサ５０Ａに代えて、またはこのような生体情報センサ５０Ａとともに、心拍数、脈拍数、脈波、血流などを検出可能なセンサを備えてもよい。このようにすれば、例えば、ヘルメット１の着用者の脈拍数が上昇したり、血流量が急に減少したりした際に、適切な温度調節を行ったり、着用者および／または外部に報知することができる。
【００７１】
上述した実施形態においては、図６に示した各機能部の全てを、ヘルメット１の内部または外部に備える構成を想定して説明した。しかしながら、実施形態に係るヘルメット１は、このような構成に限定されない。図６に示した各機能部のうち、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂは、ヘルメット１の着用者の頭部の温度を調節するために、少なくともヘルメット１の内部または外部に備える必要がある。一方、図６に示した各機能部のうち、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂ以外の部材は、適宜、ヘルメット１から離間した外部に設けてもよいし、ヘルメット１とは別個の機能部としてもよい。
【００７２】
例えば、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方に接続される循環ポンプ４０は、ヘルメット１とは別個に外部の機能部として設けてもよい。この場合、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方と循環ポンプ４０とは、熱媒体が流れるチューブを経て接続してもよい。また、このような構成においては、熱交換器７０も、ヘルメット１とは別個に外部の機能部として設けてもよい。この場合、熱交換器７０は、第１の流路３０Ａおよび第２の流路３０Ｂの少なくとも一方と循環ポンプ４０とを接続するチューブのいずれかの位置に設置してもよい。
【００７３】
また、コントローラ６０も、ヘルメット１の内部ではなく、ヘルメット１の外部に別個の機能部として設けてもよい。この場合、コントローラ６０は、循環ポンプ４０および熱交換部７０などの他の機能部と有線で接続してもよいし、無線で接続してもよい。コントローラ６０が他の機能部と無線通信を行う場合、コントローラ６０の内部または外部に、無線通信の機能を有する通信部を備えてもよい。
【００７４】
コントローラ６０を別個の機能部としてヘルメット１の外部に設ける場合、コントローラ６０と他の機能部の少なくとも一部を無線通信で接続すれば、ケーブルによる有線接続が不要になる。このため、ケーブルを接続する煩わしさを回避するとともに、ケーブルが絡まるなどして断線する等のリスクも回避することができる。上述した実施形態においては、生体情報センサ５０Ａおよび環境情報センサ５０Ｂの少なくとも一方は、コントローラ６０と有線で接続することを想定して説明した。しかしながら、生体情報センサ５０Ａおよび環境情報センサ５０Ｂの少なくとも一方は、コントローラ６０と無線で接続してもよい。
【００７５】
また、コントローラ６０を別個の機能部としてヘルメット１の外部に設ける場合、コントローラ６０は、必ずしも専用の装置として設けなくてもよい。例えば、ヘルメット１の着用者が乗車する二輪車または四輪車がコンピュータなどの制御装置を備える場合、当該コンピュータにコントローラ６０の機能を担わせてもよい。この場合、ヘルメット１は、コントローラ６０を備える必要がなく、代わりにコントローラ６０と通信する通信部のみを備えるようにすればよい。さらに、コントローラ６０を別個の機能部としてヘルメット１の外部に設ける場合、ヘルメット１の着用者が携帯する携帯電話またはスマートフォンなどのデバイスに、コントローラ６０の機能を担わせてもよい。この場合、ヘルメット１の着用者が携帯する携帯電話またはスマートフォンに、ヘルメット１を制御するアプリケーションをインストールすることで、ヘルメット１の温度調節を行うことができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態に係るヘルメット１は、温度調節システムに含まれる一要素として実現することもできる。この場合、本実施形態に係る温度調節システムは、ヘルメット１と、生体情報センサ５０Ａおよび環境情報センサ５０Ｂの少なくとも一方と、コントローラ６０と、を含む。この場合、コントローラ６０は、生体情報センサ５０Ａが検出するヘルメット１の着用者に関連する温度および環境情報センサ５０Ｂが検出するヘルメット１に関連する温度の少なくとも一方に基づいて、熱媒体の温度を調節する。
【００７７】
図１−２および図５においては、本実施形態に係るヘルメット１として、いわゆるフルフェイスタイプのヘルメットを例示した。しかしながら、本実施形態に係るヘルメット１は、フルフェイスタイプに限定されない。本実施形態に係るヘルメットは、例えば、図７（Ａ）に示すいわゆるジェットヘルメット２、または、図７（Ｂ）に示す半帽タイプのヘルメット３としてもよい。また、本実施形態に係るヘルメットは、例えば、工事などの作業用ヘルメットとしてもよいし、その他、帽子などに似せたタイプのヘルメットとしてもよい。本実施形態に係るヘルメットは、外殻部１０を有するタイプの頭部用防具であれば、上述したような構成を採用することができる。
【００７８】
本開示を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形および修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部およびステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上述した本開示の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。
【００７９】
例えば、上述した熱交換器７０は、例えばペルチェ素子のような熱交換の機能を有する素子として説明した。より簡素な構成としては、熱交換器７０として小型のファンを設けてもよい。小型のファンを例えばモータ等で回転させることにより、第１の流路３０Ａおよび／または第２の流路３０Ｂを経て流れる熱媒体の温度を冷却することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  ヘルメット
１０  外殻部
１２  シールド
１４  シールドスクリュー
２０  緩衝体
３０Ａ  第１の流路
３０Ｂ  第２の流路
３２  マイクロ流路
４０  循環ポンプ
５０Ａ  生体情報センサ（温度センサ）
５０Ｂ  環境情報センサ（温度センサ）
６０  コントローラ
７０  熱交換器
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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