(57)【要約】  互いにワイヤレス通信している電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および電子車両構成部品（３；３’；３’’）を備えるヘルメット着用奨励システム（１；１’；１６）。電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）は、少なくともヘルメット動きセンサを含み、電子車両構成部品（３；３’；３’’）は、少なくとも車両動きセンサを含む。電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）のヘルメット受信機部材は、車両動きセンサが車両（２０）の動きを検出したときに、電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両送信機部材から車両動き信号を、および／またはヘルメット動きセンサがヘルメット構成部品の動きを検出したときに、ヘルメット送信機部材からヘルメット動き信号を受信するようになされ、ならびに／または、電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両受信機部材は、車両動きセンサが車両の動きを検出したときに、電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両送信機部材から車両動き信号を、および／またはヘルメット動きセンサがヘルメット構成部品の動きを検出したときに、ヘルメット送信機部材からヘルメット動き信号を受信するようになされている。【選択図】図３ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘルメット（２１）に関連付けられた電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）と、車両（２０）に設けられ、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）とワイヤレス通信している関連付けられた電子車両構成部品（３；３’；３’’）と、を備えるヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）であって、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が、前記車両（２０）の乗り手が前記車両（２０）に乗車中に前記ヘルメット（２１）を頭部に着用しているのを検出するようになされている、ヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）において、
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が少なくともヘルメット動きセンサを含み、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が少なくとも車両動きセンサを含み、
−  前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）のヘルメット受信機部材が、
−  前記車両動きセンサが前記車両（２０）の動きを検出したときに、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両送信機部材から車両動き信号を、および／または
−  前記ヘルメット動きセンサが前記ヘルメット構成部品の動きを検出したときに、ヘルメット送信機部材からヘルメット動き信号を
受信するようになされ、
ならびに／または
−  前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両受信機部材が、
−  前記車両動きセンサが前記車両（２０）の動きを検出したときに、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両送信機部材から車両動き信号を、および／または
−  前記ヘルメット動きセンサが前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）の動きを検出したときに、ヘルメット送信機部材からヘルメット動き信号を
受信するようになされている
ことを特徴とする、ヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２】
前記構成部品の１つまたは両方によって得られたデータを少なくとも記録するための、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の少なくとも１つに電子的に関連付けられた制御モジュールを備え、前記制御モジュールが前記動き信号の少なくとも１つが比較によって満足しなければならない少なくとも１つの所定の基準を有する
ことを特徴とする、請求項１に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項３】
前記制御モジュールの前記少なくとも１つの所定の基準を満足しない場合に少なくとも１つの警報を発するための、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の少なくとも１つに関連付けられた警報部材（２４）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項４】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および／または前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が、車輪の回転、解錠、前記車両（２０）の傾き、車両フレームもしくは他の車両構造の振動および／または動きを示すようになされたセンサ群、ジャイロセンサ、光センサ、圧力トランスデューサ、加速度計、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）、ホール効果センサ、近接センサ、またはこれらの組合せから選択されたセンサ（４）を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項５】
前記ワイヤレス通信がブルートゥース通信、好ましくはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）通信であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項６】
前記制御モジュールによって規定された前記少なくとも１つの所定の基準が、
−  前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）と前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）との間の所定の距離（Ｄ）と、
−  前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）と前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）の相互認識と、
−  前記頭部の前記ヘルメット（２１）の向きを規定するしきい値またはパラメータと、
−  前記頭部の移動を規定するしきい値またはパラメータと、
−  前記車両（２０）の少なくとも一部の移動を規定するしきい値またはパラメータと、
を含む基準群から選択されることを特徴とする、請求項３、４または５のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項７】
前記所定の距離（Ｄ）が５ｍ以下、好ましくは４ｍ未満、好ましくは３ｍ未満、好ましくは２ｍ未満、好ましくは１．５未満であることを特徴とする、請求項６に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項８】
前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）および／または前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）がバッテリ駆動であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項９】
前記警報部材（２４）の前記警報が音響的、触覚的および／または視覚的であることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１０】
触覚警報部材がバイブレータ、任意選択で車両（２０）のハンドルに一体化されたバイブレータであることを特徴とする、請求項９に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１１】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記ヘルメット（２１）に着脱可能に配置され、および／または前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が前記車両（２０）に着脱可能に配置されていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１２】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が、粘着性ライナー、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）ライナー、前記ヘルメット（２１）の詰め物への縫い付け、磁気付着、またはこれらの組合せによって、前記ヘルメット（２１）に着脱可能であることを特徴とする、請求項１２に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１３】
前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が、スナップ嵌め、ねじ、ブラケット、および磁気付着、またはこれらの組合せなどの固定手段によって、前記車両に着脱可能に配置されていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１４】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記ヘルメット（２１）に一体化され、および／または前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が前記車両（２０）に一体化されていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１５】
所定の期間の後に前記警報を遮断するタイマーであって、任意選択で、前記所定の期間が、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）および前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記所定の距離内にない期間であり、任意選択で、前記所定の期間がタイムアウト期間である、タイマーを備えることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１６】
前記制御モジュールがマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含むことを特徴とする、請求項３から１５のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１７】
前記制御モジュールが、請求項１から１６のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システムのユーザの挙動を表すデータを記録および／または記憶するための記憶手段を含むことを特徴とする、請求項３から１６のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１８】
記憶データおよび／または読取り日がクラウド記憶装置（２３）などの遠隔記憶装置に転送されることを特徴とする、請求項１７に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１９】
前記遠隔記憶装置が、複数のユーザ、好ましくは前記記憶データにアクセスする権限を有するユーザにとってアクセス可能な記憶装置であることを特徴とする、請求項１８に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２０】
前記システムが携帯電話（２２）、例えばスマートフォンなどの遠隔の電子機器とワイヤレス通信するための手段を有することを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２１】
ワイヤレス通信のための前記手段がアプリを含むことを特徴とする、請求項１から２０のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２２】
前記制御モジュールおよび／または前記アプリのいずれかが、前記システムの起動、前記システムの停止のいずれかに対してプログラムされ、前記車両（２０）および／または前記ヘルメット（２１）の使用の統計を提供し、センサデータを基準データと比較して、前記システムの前記ユーザへの使用アドバイス、表示およびイベントの記録を行い、警報および／または通知を遠隔地に送信することを特徴とする、請求項３から２１のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２３】
前記車両（２０）が自転車であることを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２４】
前記システムが常にアクティブな状態にあり、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が互いの存在を識別すると動作可能になることを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２５】
前記システムのスイッチが使用に先立ってオンにされていることを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２６】
前記システムのスイッチが前記遠隔装置によってオンにされることを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２７】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）に固有であることを特徴とする、請求項１から２６のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２８】
請求項１から２７のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）を提供することを含むことを特徴とする、車両（２０）に乗る際にヘルメット（２１）の使用を奨励および／または制御する方法。
【請求項２９】
前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）と前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）との間でワイヤレス通信を確立することができない場合に警報を発し、前記動きセンサ読取り値が前記制御モジュールの前記基準によって設定された範囲またはしきい値から逸脱した場合に警報を発し、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）および／または前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）から互いに対して、またはスマートフォン（２４）およびＧＰＳを含む別の装置に対して情報を送達するさらなるステップを特徴とする、請求項２８に記載の車両（２０）に乗る際にヘルメット（２１）の使用を奨励および／または制御する方法。
【請求項３０】
遠隔地から前記システムを監視するさらなるステップを特徴とする、請求項２８または２９に記載の車両（２０）に乗る際にヘルメット（２１）の使用を奨励および／または制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ヘルメット構成部品と、車両に設けられ、電子ヘルメット構成部品とワイヤレス通信している関連付けられた電子車両構成部品と、を備えるヘルメット着用奨励および／または制御システムに関し、電子ヘルメット構成部品が、車両の乗り手が車両の乗車中にヘルメットを頭部に着用しているのを検出するようになされている。
【背景技術】
【０００２】
安全ヘルメット、例えば、自転車用ヘルメットは、周辺視野との干渉などの副作用を最小限に抑えながら、転倒の際に車両の乗り手、例えば、サイクリストの頭部への衝撃を弱めるように設計されているが、多くのサイクリストおよび子どもは、強制されない限りヘルメットを着用するのを嫌がる。
【０００３】
自転車用ヘルメットの使用は、母集団間およびグループ間で大きく異なる。自転車用ヘルメットは、プロのサイクルスポーツでは使用が義務づけられており、使用は、通常、ヘルメットを着用するマウンテンバイカーおよびアマチュアのスポーツサイクリストに対しては広く受け入れられている。オーストラリア、カナダ、チェコ共和国、フィンランド、アイスランド、ニュージーランド、スウェーデン、スペイン、および米国などの一部の国では、自転車用ヘルメットの使用は、法律によって規定されている。
【０００４】
Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ  Ｔｏｗｎｅｒ，Ｔｈｅｒｅｓｅ  Ｄｏｗｓｗｅｌｌ，Ｍａｔｔｈｅｗ  Ｂｕｒｋｅｓ，Ｈｅａｔｈｅｒ  Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，Ｊｏｈｎ  Ｔｏｗｎｅｒ，Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｈａｙｅｓによる研究報告「Ｒｏａｄ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．３０，Ｂｉｃｙｃｌｅ  Ｈｅｌｍｅｔｓ；Ａ  ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅｉｒ  ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ：Ａ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ」、２００２年１１月、運輸省、ロンドンは、ほとんどの自転車の傷害が１０代の子どもまたは若年層で発生し、自転車用ヘルメットが頭部、脳、および上部顔面の傷害の発生率および重症度を軽減するのに効果的であることが見出されたと結論付けている。
【０００５】
例えば、スケートボード、スノーボード、スキー、オートバイ、スクータ、キックスクータ、ローラスケートなど他の種類の車両による事故に関連付けられた頭部の傷害も頻繁に見られる。自転車に関しては、そのような他の車両による事故からの衝撃および傷害を軽減するためにヘルメットを使用することは、大人、若者、または子どもの間でさえも顕著ではない。オートバイ、モペット、およびスクータに乗る際に安全ヘルメットを使用することは、しばしば法律で規定されているためより一般的であるが、それにもかかわらず改善することができる。
【０００６】
米国特許第７，９７３，６５２号には、車両のための個人用安全システムが記載されている。この公知の安全システムは、自転車用ヘルメットと、自転車用ヘルメットが使用されていないか、または頭部に適切に付けられていないおよび／または十分に固定されていない場合に、ペダル推進自転車の動作を制限するための手段と、を備える。このシステムは、自転車の車輪に取り付けるようになされた回転制御ハブアセンブリを備える。自転車用ヘルメットの機能状態を判定するための手段は、自転車用ヘルメット上に位置する物理的コンタクトを有する電気回路と、自転車用ヘルメットの機能状態、すなわち、自転車用ヘルメットがユーザの頭部に付けられているかどうかを判定するためのセンサと、を含む。自転車用ヘルメットの機能状態を自転車に伝達するための手段が設けられ、自転車用ヘルメットが非機能状態にあるときに、自転車の動作を制限するための手段に伝達する。
【０００７】
この公知の個人用安全システムは、車輪の回転を制限することに基づく。電子構成部品が自転車用ヘルメットに組み込まれている場合に、ヘルメットなしで乗ることは、実際に可能ではあるが、これは、車輪が回転できないだけでなく困難を伴うため、非常に危険である場合があり、または少なくとも途方もない労力である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の主な態様では、動いている車両の使用と組み合わせて安全ヘルメットの使用を奨励する安全システムが提供される。
【０００９】
さらなる態様では、特に子どもの間で自転車用ヘルメットの使用を奨励する安全システムが提供される。さらなる態様では、ヘルメットの正しい着用を改善する安全システムが提供される。
【００１０】
さらなる態様では、乗車中の乗り手の行為、ならびに車両および／またはヘルメットの移動のデータを記録することができる安全システムが提供される。
【００１１】
さらなる態様では、遠隔で監視することができる安全システムが提供される。
【００１２】
さらなる態様では、車両に乗るときにヘルメットの使用を奨励するおよび／または制御する方法が提供される。
【００１３】
これらおよび他の態様が本発明に従って実現される新奇でユニークなことは、電子ヘルメット構成部品が少なくともヘルメット動きセンサを含み、電子車両構成部品が少なくとも車両動きセンサを含むことにあり、
−  電子ヘルメット構成部品のヘルメット受信機部材が、
−  車両動きセンサが車両の動きを検出したときに、電子車両構成部品の車両送信機部材から車両動き信号を、
および／または
−  ヘルメット動きセンサがヘルメット構成部品の動きを検出したときに、ヘルメット送信機部材からヘルメット動き信号を、
受信するようになされ、
ならびに／または
−  電子車両構成部品の車両受信機部材が、
−  車両動きセンサが車両の動きを検出したときに、電子車両構成部品の車両送信機部材から車両動き信号を、
および／または
−  ヘルメット動きセンサがヘルメット構成部品の動きを検出したときに、ヘルメット送信機部材からヘルメット動き信号を、
受信するようになされている。
【００１４】
本発明の範囲内で、「車両」は、少なくとも１人の人物のための移動装置である。典型的な車両は、オートバイ、モペット、スクータなどの自転車または自動車両である。他の種類の人力の陸上車両には、乗り手が地面を蹴ることが必要な車両、例えば、キックスクータ、プッシュスクータ、ローラスケート、およびスケートボードといった車両が含まれる。レースに使用される車および船などの車両では、安全ヘルメットが義務づけられている場合があるが、それにもかかわらず、本発明は、有利には、ドライバーが忘れずにヘルメットを着用するのを手助けすることができる。また、クレーンおよび大型トラックなどの建設現場の大型車両を運転する際に安全ヘルメットを使用することが義務づけられていることがある。本発明は、安全ヘルメットが、動いている車両の個人によって使用される、あらゆる状況において使用することができる。
【００１５】
本発明の範囲内で、「送信機部材」は、別の電子構成部品である「受信機部材」によって送信機から距離を隔てて受信することができる信号を発するのに適した任意の電子構成部品として理解されるべきである。送信機部材は、別個の電子機器、または車両構成部品内の電気回路であってもよい。受信機部材は、別個の電子機器、またはヘルメット構成部品内の電子回路であってもよい。送信機部材は、例えば、受信機部材を構成する無線周波数受信機によって受信される非可聴無線周波数信号を発する種類のものであってもよい。
【００１６】
従来技術の機器とは対照的に、現行のシステムは、ヘルメット動きセンサを使用することによってヘルメットの動きを検知することを含む。ヘルメット動きセンサが検出したイベントは、ヘルメット送信機部材を介して車両受信機部材に送信され、例えば、車両動きセンサによって検知された同時イベントに対してチェックされ、電子ヘルメット構成部品に対応する電子車両構成部品を備えた車両の動きに関連してヘルメットが使用されているかどうかを確立する。
【００１７】
また、ヘルメットの動きの検出は、ヘルメット動き受信機に送り返され、ヘルメットが乗り手の頭部に適切に配置され方向付けされているかどうかを評価することができる。あるいは、そのような評価は、本発明のシステムの他の手段によって行われてもよい。
【００１８】
本発明のシステムは、前記構成部品の１つまたは両方によって得られたデータを少なくとも記録するための、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品の少なくとも１つに電子的に関連付けられた制御モジュールを備えることができ、この制御モジュールが前記動き信号の少なくとも１つが比較によって満足しなければならない少なくとも１つの所定の基準を有する。
【００１９】
この基準は、これら基準が満たされているか、または少なくとも許容可能な所定の範囲内にあるかどうかを明らかにし、検証し、確認するために、実際のイベント中に動きセンサによって収集された代表的なデータおよび信号と少なくとも１つの比較を行うのに決定的であることがわかった、実験によって確立されたかつ／または計算された様々な所定の値である。
【００２０】
警報部材は、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品の少なくとも１つに関連付けられ、制御モジュールの少なくとも１つの所定の基準を満足しない場合に少なくとも１つの警報を発することができる。
【００２１】
本発明は、乗り手がヘルメットを着用していない場合に車両が回転するのを防ぐ機械的手段および機構も、ヘルメットが乗り手の頭部に装着されていることまたはヘルメットのストラップが閉じていることを実際に示す手段も含んでいないことが強調されるべきである。そのような実施形態は、明確に除外される。むしろ、本発明は、特に若年者に自転車用ヘルメットを使用するように奨励し動機づけて、それによってサイクリング中の自転車の安全性を全体に向上させる働きをする。自転車用ヘルメットが、サイクリストの頭部にない状態で、関連付けられた自転車に近接して一緒に運ばれる場合に警報が発せられないリスクは、したがって、本発明のヘルメット着用奨励システムの適用に伴う訓練により時間が経つにつれ軽減されると考えられる計算された許容されるリスクである。
【００２２】
電子ヘルメット構成部品および／または電子車両構成部品は、車輪の回転、解錠、車両の傾き、車両フレームの少なくとも一部または他の車両構造の一部の振動および／または動きを示すようになされたセンサ群、ジャイロセンサ、光センサ、圧力トランスデューサ、加速度計、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）、ホール効果センサ、近接センサ、またはこれらの組合せから選択されたセンサを含むことができる。ヘルメットまたは車両の一部の動きを検出することができるほとんどすべのセンサは、動きセンサとして機能する。いくつかの異なるセンサタイプを使用して、動き、およびその他の検出可能なイベントの最適で信頼できる表示を生成することができる。車両の１つまたは複数の構成部品の静的状態から動的状態への変化または空間における変化の変化量を検知することができる、いかなる種類の動きセンサも、本発明において使用に適する。
【００２３】
また、動きセンサは、車両の許可された移動に関連するほとんどの動きおよび移動を示すことができるのは明らかである。例えば、サイクリストが自転車用ヘルメットを着用する必要がない状況で、自転車などの車両を、さらなる自転車に場所を提供するためにラック内で移動する、シェルターの中に引き込む、または舗道に沿って引っ張る場合などである。本態様に対して、本発明によるシステムは、所定の期間、例えば、車両構成部品およびヘルメット構成部品が所定の距離内にない所定の期間、または単にタイムアウト期間の後に警報を遮断するタイマーをさらに含むことができる。
【００２４】
異なるセンサによる検出は、データおよびパラメータの集合を生成することができ、これらのデータおよびパラメータは、例えば、制御モジュールによって同時におよび／または連続して記憶され、上述したように、検証のために基準と比較され得る。また、同一イベントを検出するためにいくつかのセンサを使用することは、１つのセンサが故障した場合のバックアップシステムとして利用することができる。いくつかのセンサが異なるイベント、例えば、車両の、または車両の異なる部分の異なる移動を検出した場合は、いくつかのセンサは、データ、例えば、ヘルメットおよび車両の動きをそれぞれ表すデータの収集を完全なものにするのに役立つことがある。
【００２５】
したがって、実際のヘルメット／車両状況の全体像が、常に生成され、保持され、作用を受けることができる。センサの読取り値は、有利には、真のイベントと偽のイベントとを区別するためのツールとして働き、「真の」イベントは、例えば、自転車が移動しているときに、乗り手がヘルメットをハンドルに掛けて置く「偽の」イベントではなく、乗り手がヘルメットを自分の頭部に着用している場合である。したがって、本発明のシステムは、少なくともヘルメットの使用に関する情報を提供するために可能な限り最良で最も信頼できるやり方でセンサの読取り値を取得し、使用し、確立し、評価することを含む。
【００２６】
ワイヤレス通信は、ブルートゥース通信、好ましくはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）通信であってもよい。データ通信のためのこの低消費電流技術は、高いビットレートで低エネルギーリンクを介してデータを送受信するための一般的な仕様を規定する。したがって、電流の消費が低く、その結果、例えば、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品に電力を供給するバッテリなどのエネルギー源が非常に長い作動期間を有するだけでなく、データ交換も実時間で高速かつ効率的となる。
【００２７】
制御モジュールによって規定される少なくとも１つの所定の基準は、
−  例えば、電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品の１つまたは両方に関連付けられた近接センサによって検出することができる、電子車両構成部品と電子ヘルメット構成部品との間の所定の距離と、
−  例えば、電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品の両方に対する固有の検証データを電子交換することによって実現することができ、例えば、共通の制御モジュールによって監視することができる電子車両構成部品と電子ヘルメット構成部品の相互認識であって、またはシステムは、電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品のそれぞれに対して別個の制御モジュールが装備されていてもよい、電子車両構成部品と電子ヘルメット構成部品の相互認識と、
−  車両の乗り手の頭部のヘルメットの向きを規定するしきい値またはパラメータであって、ヘルメットの向きが、車両の乗車中に、例えば、ヘルメットの現在の向きを絶えず確立するなど、加速度計によって確立することができる、しきい値またはパラメータと、
−  頭部のヘルメットの移動を規定するしきい値またはパラメータであって、ヘルメットの移動が、例えば、コーナを曲がる前に頭部の回転などを監視するために車両の乗車中にヘルメットの１つまたは複数の移動を絶えず確立するなど、ジャイロスコープセンサによって確立することができる、しきい値またはパラメータと、
−  例えば、車両の回転および制動を検出するための慣性測定ユニットを使用して、車両の少なくとも一部の移動を規定するしきい値またはパラメータと、
を含む基準群から選択されてもよい。
【００２８】
所定の距離は、好ましくは５ｍ以下、好ましくは４ｍ未満、好ましくは３ｍ未満、好ましくは２ｍ未満、好ましくは１．５ｍ未満、さらには１．０ｍ未満であってもよく、その結果、電子ヘルメット構成部品を有するヘルメットが電子車両構成部品を有する車両に近接している場合は、例えば、個人がヘルメットを着用して車両を引っ張ったりまたは乗ったりしている場合は、警報は、ヘルメット構成部品を有する個人の頭部と車両の車両構成部品との間の距離が所定の距離の設定値内にあるため遮断されたままとなる。
【００２９】
既に述べたように、電子ヘルメット構成部品および／または電子車両構成部品を可能な限り小さくしておくことができるように、両方ともバッテリ駆動できるのが好都合であり、任意選択で少なくとも電子車両構成部品は、充電式バッテリによって駆動され得る。高い容量または寿命を有するバッテリが好ましいが、バッテリは、システムが作動するたび非常に短い期間しか電力を使用しないため、バッテリの持続時間は、非常に長い。充電式バッテリおよび使い捨てバッテリの両方を使用することができる。
【００３０】
一部の実施形態では、使い捨てバッテリは、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品のいずれかに一体的に埋め込まれてもよい。充電式バッテリは、太陽電池であってもよく、この太陽電池は、電子ヘルメット構成部品がヘルメットの外側に、かつ電子車両構成部品に対して配置される場合、特に好ましい。あるいは、電子車両構成部品のバッテリは、自転車または他の車両が動いているときに、このバッテリを充電することができる、例えば、ハブダイナモまたはスポーク搭載電磁石によって充電され続けることができるようなやり方で、自転車または他の車両に結合されてもよい。
【００３１】
バッテリは、電流の消耗が低い、断続的にのみ使用される携帯機器で通常使用されるいかなる種類のバッテリであってもよい。サイズのために、特に適している使い捨てバッテリは、電気時計、携帯電話、および補聴器に使用されるボタン電池などの小さなボタン電池であってもよい。さらに、バッテリは、高出力の種類である必要はない。低電力機器が実現可能である。例示的な低電力機器は、４０ｍＡｈで公称３．７Ｖの出力を有するが、これらの値は、本発明を限定するものとして見なされるべきではない。これらの値は、例であり、一部の実施形態については、他の値が好ましい場合があることが強調される。
【００３２】
警報部材の警報は、音響的、触覚的、および／または視覚的であってもよい。
【００３３】
警報部材の例示的な触覚警報は、バイブレータ、任意選択で、車両のハンドルに一体化されたバイブレータによる振動とすることができる。
【００３４】
警報部材の例示的な音響警報は、それぞれの受信機部材がそれぞれの送信機部材からの信号を示すまで、警報部材によって発せられるオーディオ信号、音、またはノイズとすることができるのが好都合である。
【００３５】
警報部材の例示的な視覚警報は、点滅するＬＥＤ光、または制御モジュールによって、例えば、スマートフォンに送信されるＳＭＳとすることができる。
【００３６】
視覚信号または振動信号の利点は、例えば、耳が聞こえない人、難聴の人、または聴力の弱い人が知覚することができるということである。自転車などの車両を持ち去ることが許されない人々は、本発明の範囲内にあり、警報部材によって発せられる警報によって持ち去ることが拒否される。
【００３７】
マイクロ電子回路は、使用される場合、ヘルメット構成部品および車両構成部品の物理的な寸法を最小にするデジタル無線周波数構成部品として利用可能である。
【００３８】
送信機部材および受信機部材のいずれもが、電子車両構成部品と電子ヘルメット構成部品との間の双方向通信を可能にするトランシーバであってもよい。
【００３９】
車両のいかなる動きも、誰かが乗ろうとしている、本発明のシステムの電子車両構成部品が備えられた車両に関連付けられた、最初の兆候である場合がある。車両動きセンサは、車両が動いていることを示し、次いで、車両送信機部材は、簡単な一実施形態では、距離基準を用いて、例えば、サイクリストが自分の自転車用ヘルメットを自分の自転車に近づけていない場合に、警報部材が大きな音などの警報を発する引き金となる信号を発することができる。例えば、電子ヘルメット構成部品を有する自転車用ヘルメットを電子車両構成部品の近くに持ってくる簡単なやり方は、自転車用ヘルメットを着用することである。
【００４０】
そのため、自転車で使用されるこの簡単な実施形態では、サイクリストが自分の自転車を動かして、電子車両構成部品と電子的なワイヤレス通信をしている電子ヘルメット構成部品を有する自転車用ヘルメットを既に着用している場合は、電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品は、システムの基準の設定値である短い所定の距離内にあるため、警報を送信する必要はない。
【００４１】
一方、サイクリストが自分の自転車用ヘルメットを持って行くことを忘れてしまった場合、サイクリストは、一部の実施形態では、自転車用ヘルメットを車両構成部品の電子信号到達範囲内、したがって所定の距離内に持ち込むまでは、警報を遮断することができない。あるいは、警報は、自転車用ヘルメットを取ってくるためのリマインダーとして働き、警報部材を、周期的にまたは一時的に停止させることができる。車両構成部品の警報部材は、例えば、スヌーズ機能を有してもよい。
【００４２】
本発明のヘルメット着用奨励システムは、ヘルメットの使用を奨励し、動機づけするだけでなく、本システムは、例えば、サイクリングするときに自転車用ヘルメットの着用を嫌がる子どもおよびティーンエージャーの良好な習慣を形成するのに役立つこともある。子どもが自分の自転車用ヘルメットを忘れるリスクは、本発明によって実質的に軽減され、または排除さえされる。
【００４３】
本発明のある実施形態では、電子ヘルメット構成部品は、ヘルメットに着脱可能に配置され、電子車両構成部品は、車両に着脱可能に配置され得る。このことは、本発明のシステムを、いかなる車両およびヘルメットにも据え付けることができる別個のシステムとして得ることができることを意味する。例えば、子どもがより大きく成長したときに、より大きな自転車用ヘルメットまたはより大きな自転車の必要性によりこれらの構成部品のいずれかを更新する場合に、またはヘルメットおよび／または車両が摩耗しきった場合に、または車両もしくはヘルメットを単純に交換する場合に、電子ヘルメット構成部品を、ヘルメットからヘルメットに移すことができ、電子車両構成部品を車両から車両に移すことができる。あるいは、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品の１つだけが着脱可能であってもよい。
【００４４】
電子ヘルメット構成部品は、例えば、粘着性ライナー、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）ライナー、ヘルメットの詰め物への縫い付け、磁気付着、またはこれらの組合せによってヘルメットに着脱可能に取り付けることができるが、このリストは、限定するものとして解釈されるべきでない。電子ヘルメット構成部品は、ヘルメットのハードシェルの内側または外側に取り付けられ、したがって、個人がヘルメットを着用したときに、見えることもあり、または見えないこともある。
【００４５】
電子車両構成部品は、限定されないが、例えば、スナップ嵌め、ねじ、ブラケット、および磁気付着、またはこれらの組合せを含む任意の適切な固定手段によって車両に着脱可能に配置され得る。
【００４６】
ヘルメットおよび車両は、密接に電子的に互いにリンクされて、したがって、車両の無許可の動きがある場合、例えば、盗難の場合にも警報を発することができる。サイクリストが警報の可聴距離内にいる場合、例えば、警報によって、サイクリストは、自分の自転車を探すことができる。警報は、２つの異なる警報の発生さえも含むことができ、１つは、ヘルメットの着用の引き金となるように聞こえる第１の警報、およびもう１つは遠くまで届く第２の警報、例えば、第１の警報に対する第１のより短い所定の距離よりもはるかに長い第２の所定の距離に関連付けることができるもう１つの第２の警報である。第２の警報は、例えば、ブルートゥースマーカー、例えば、ヘルメット構成部品に関連付けられ、携帯電話と通信しているタグに関連付けられてもよい。サイクリストまたは他のユーザが自分のヘルメットを忘れて、自分の携帯電話を覚えている場合など、ヘルメットのマーカーが携帯電話の範囲外にある場合には、携帯電話によって第２の警報がリマインダーとして発せられる。この二重警報システムは、ヘルメットを忘れずに着用するための追加の保証を提供する。
【００４７】
例えば、サイクリストが自転車用ヘルメットの近くにいる場合に、警報が発せられると、サイクリストに、自転車の無許可の移動を警告する。したがって、警報は、１つまたは複数の所定の距離に関連付けられた、１つまたは複数の信号および警報を含むことができる。そのため、ヘルメット構成部品は、着脱可能であるため、ヘルメット構成部品を、例えば、大人のモードでは、自転車用ヘルメットから取り外して持ち運び、自転車用ヘルメットを別の場所、例えば、衣装たんすに置き忘れた場合に、盗難防止保護手段としてのさらなる機能を果たすことさえできる。本実施形態は、車両構成部品の着脱可能性が、好ましくは交換状況に限定される子どもおよびティーンエージャーにはあまり好ましくはない。
【００４８】
あるいは、電子ヘルメット構成部品は、ヘルメットに一体化されてもよく、および／または電子車両構成部品は、車両に一体化されてもよい。別の選択肢は、電子ヘルメット構成部品および車両ヘルメット構成部品の一方が、着脱可能であってもよく、もう一方が一体化されてもよいということである。電子ヘルメット構成部品をヘルメットに、および／または電子車両構成部品を車両に一体化することによって、確実に、乗り手がシステムを欺くためにこれらの構成部品を取り外すことがないようにすることができ、これらの構成部品を手動で改竄することを不可能にする。
【００４９】
制御モジュールは、センサのいずれかによって読み出されたデータ、特に、それぞれの動きセンサによって検出されたデータを処理するためのマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含むことができる。マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、例えば、受信機部材による送信機部材からの信号の受信を監視し制御すること、前記送信された信号を監視し制御すること、タイマー、ブルートゥース技術、およびシステムが本発明に従って機能するためにデータ処理を必要とするその他の動作を制御することに対する役割を担うことができる。マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、単一の集積回路上の中央処理装置（ＣＰＵ）の機能および構造を実行する。この技術は、電子データ処理の当業者に知られており、さらに詳細には記載せず、論じない。センサからのデータは、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラへ入力され、このマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラがそのメモリに記憶された命令に従ってデータを処理し、結果を出力として提供し、例えば、本態様に対して専用の手段を介して警報およびＳＭＳを発する。
【００５０】
したがって、制御モジュールは、上記のヘルメット着用奨励および／または制御システムのユーザの行為を表すデータを記録および／または記憶するための記憶手段を含むことができる。
【００５１】
記憶されたデータは、例えば、複数のユーザ、好ましくは記憶されたデータにアクセスする権限を有するユーザがアクセス可能な遠隔の記憶装置である、クラウド記憶装置などの遠隔の記憶装置に転送されてもよい。したがって、車両の乗り手以外の誰かが、遠隔地から乗車の日付および乗り手を監視することができ、乗り手自身も乗車が完了した後に、自分の乗車行動および行為を見ることができる。そのような特徴によって、親が子どもの悪いまたは間違った行為に処置を講じることができる。
【００５２】
したがって、本発明は、ヘルメットの使用の監視に関連するさらなる特徴を含むことができることに留意されたい。そのような、さらなる特徴は、今日ほとんどの人が常に手元に有する様々な機器と、モバイルアプリなどのアプリケーション、例えばスマートフォンおよびタブレット用のアプリと、を介して実施され、利用可能にされてもよい。本態様に対し、動きセンサの読取り値は、対応するそれぞれの電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品が、一体化された電子構成部品については特に可能であるように、実質的に常に同じ位置にある場合に、特に信頼することができる貴重な情報を収集することができる。異なるアプリは、例えば、
−  自転車用ヘルメットの使用を監視する親のために、
−  車両の動きおよび移動を表すデータを収集し、車両が駐車しているときに、アプリにアラームまたは警報を発する電子車両構成部品であって、ヘルメットが再び車両に近づくと、アラームまたは警報をアプリと同期させることができる、電子車両構成部品のために、
−  親または他の家族のメンバーなどの別の関係者へのメッセージの引き金となる衝突および事故をアプリに伝達する、例えば、衝突の位置のＧＰＳ座標を送信するために、設計されてもよい。
【００５３】
さらに、制御モジュールおよび／またはアプリのいずれかが、システムの起動、システムの停止のいずれかに対してプログラムされ、車両および／またはヘルメットの使用の統計を提供し、センサデータを基準データと比較して、システムのユーザへの使用アドバイス、表示およびイベントの記録を行い、警報および／または通知を遠隔地に送信することができる。
【００５４】
一実施形態において、システムは、常にアクティブな状態にあり、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品が互いの存在を識別すると動作可能になる。
【００５５】
あるいは、システムのスイッチは、使用に先立って、任意選択で、例えば、本発明のシステムを使用する、子どもを持つ親によって遠隔装置から能動的にオンにすることができる。
【００５６】
電子ヘルメット構成部品を電子車両構成部品に固有にすることによって、問題の車両に乗る個人が自分にきちんと合うヘルメット、したがって、自分だけのヘルメットを使用していることを保証することができる。
【００５７】
車両の乗車に関連してヘルメットの使用を奨励および／または制御する方法は、上記のシステムを提供することおよび使用することを含むことができる。
【００５８】
本方法は、電子車両構成部品と前記電子ヘルメット構成部品との間でワイヤレス通信を確立することができない場合に警報を発し、動きセンサ読取り値が制御モジュールの基準によって設定された範囲またはしきい値から逸脱した場合に警報を発し、電子車両構成部品および／または電子車両構成部品から互いに対して、またはスマートフォン、ＧＰＳなどを含む別の装置に対して情報を送達するなどのさらなるステップを含むことができる。
【００５９】
本方法は、ワイヤレスネットワークを介して、制御モジュールによってシステムと通信するＰＣなどの遠隔地から、システムを監視するさらなるステップを含むことができる。
【００６０】
本発明は、図面においてさらに詳細に示され、原理図および例示的な実施形態に関連して以下に記載される、
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品の第１の実施形態の要素を概略的に示す図である。
【図２】電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品の第２の実施形態の要素を概略的に示す図である。
【図３ａ】本発明によるシステムの信号の交換の第１の実施形態の原理図であり、電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品は、一体型の構成部品であり、通信はブルートゥース短距離ワイヤレス接続を使用することによって行われる、
【図３ｂ】本発明によるシステムの信号の交換の第２の実施形態の原理図である。
【図４】電子ヘルメット構成部品のそのような主な構成部品の例を概略的に示す図である。
【図５】自転車に乗車中の動きセンサの読取りデータの通信経路である。
【図６】自転車の乗車中に行われたあるテスト結果であり、乗り手は、ジャイロスコープを含む一体化された電子ヘルメット構成部品を有するヘルメットを着用している。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
図１の原理図は、電子ヘルメット構成部品２および電子車両構成部品３が互いとワイヤレス通信しているヘルメット着用奨励システム１を示す。電子車両構成部品３は、車両動きセンサ４、車両送信機部材５、および警報部材６を有する。図１の例示的な実施形態では、車両動きセンサは、ジャイロセンサ構成部品４であり、警報部材はスピーカ６であり、車両送信機部材５は、少なくともＤＳＰ（デジタル信号処理）と、ＣＰＵ（中央処理装置）または適切な第１のマイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラユニット７と、第１の無線要素８と、ジャイロセンサ構成部品が動きを示すと、電子ヘルメット構成部品２に信号を送信する第１のアンテナ９と、を含む無線送信機部材である。第１のバッテリ１０は、電子車両構成部品３に電力を供給する。
【００６３】
例示的なジャイロセンサ構成部品は、ＭＥＭＳジャイロスコープ、したがって、マイクロ電気機械システムを用いて製造されたジャイロスコープである。簡単で安価なＭＥＭＳジャイロスコープは、複数の軸が振動を示し、アナログまたはデジタル出力を提供するジャイロスコープセンサを含む集積回路としてひとまとめにされた単一の構成部品である。加速度計は、ＭＥＭＳジャイロスコープと一体化されてもよく、これによって、６つの自由度に起因して車両構成部品が動きに非常に敏感になる。
【００６４】
電子ヘルメット構成部品２は、ほぼ同様に構成され、少なくともＤＳＰと、ＣＰＵまたは適切な第２のマイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラユニット１２と、第２の無線要素１３と、ヘルメット送信機部材５によって発せられた信号を受信するため第２のアンテナ１４を含む無線受信機部材の形態のヘルメット受信機部材１１と、を含み、電子ヘルメット構成部品２が、選択された所定の距離Ｄ内にあると、スピーカ６がアラームを発する。第２のバッテリ１５は、電子ヘルメット構成部品２に電力を供給する。
【００６５】
電子車両構成部品および電子ヘルメット構成部品の第２の実施形態１６が図２に示されている。第２の実施形態１６は、第１の実施形態１と実質的に対応し、同様の部分に対しては、同一の参照数字が使用されている。
【００６６】
第２の実施形態は、電子車両構成部品２’が充電式バッテリ１８を充電するための充電ユニット１７を有する点、および電子ヘルメット構成部品３’が、ヘルメットが個人の頭部に配置されると温度の上昇を検出する温度センサ１９を有する点で異なる。温度センサ１７は、ヘルメットが実際に着用され、単に車両と一緒に運ばれているのではないことを示す追加のセンサとして働く。
【００６７】
システムは、車両を動かすときに電子ヘルメット構成部品が既に所定の距離内にある場合は、例えば、タイマーが警報の発行に対して遅延を設定し、この遅延が、ヘルメット構成部品が車両構成部品の所定の距離内にあるのを示すのに十分な場合は、警報の発行が回避されるという特徴を含むことができる。
【００６８】
図３ａは、本発明による修正されたシステム１’におけるブルートゥース短距離低エネルギーワイヤレス通信を使用することによる信号の交換の原理図であり、電子車両構成部品３”および電子ヘルメット構成部品２”は、点線の箱によって示されるように、それぞれ、自転車２０および自転車用ヘルメット２１の一体型の構成部品である。電子ヘルメット構成部品２”は、（例えば、図１および図２に示すような）ジャイロスコープおよび／または加速度計（図示せず）などの１つまたは複数の動きセンサを含み、自転車用ヘルメット２１が移動するのを示し、乗車中の読取りを実行することができる。動きセンサは、例えば、ヘルメット２１が自転車に乗る人の頭部に正確に装着されているかどうかを示し、定期的な読取りを行い、および／または読取りは、乗車中に起こるイベントに伴って行われる。読取り値は、例えば、電子ヘルメット構成部品２”の制御モジュール（図示せず）に記憶される。
【００６９】
図３ａに示すワイヤレス通信は、ヘルメット２１に一体化された電子ヘルメット構成部品２”から自転車２０に一体化された電子車両構成部品３”にブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）信号を送信することによって開始し、次いで、この電子車両構成部品３が、ワイヤレスブルートゥース低エネルギープロトコルを介して通信信号をスマートフォン２２に送信し、スマートフォン２２は、クラウド記憶装置２３に受信情報を伝達して、乗り手によってまたはその他の許可された人物によって後で遠隔地から日付にアクセスできるようにする。ワイヤレス信号の順番および経路は、いかなるものであってもよく、図３ａおよび図３ｂに示す経路は、本発明を限定するものとして解釈されるべきでないことに留意されたい。ワイヤレス通信は、例えば、電子ヘルメット構成部品２”の代わりに電子車両構成部品３”によって引き起こされてもよく、ならびにワイヤレスブルートゥース低エネルギー技術を介した通信は、両方向で機能し、電子ヘルメット構成部品２”と、電子車両構成部品３”と、ブルートゥース信号到達範囲内に設けられたスマートフォンとの間で情報を直接交換することができる。
【００７０】
図３ｂは、本発明によるシステム１’の信号の交換の第２の実施形態の原理図を示す。第２の実施形態によるシステム１’は、第１の実施形態と同一のコア構成部品を含み、同様の部分については、同一の参照数字が使用されている。
【００７１】
システム１’の第２の実施形態では、通信は、一体型の電子ヘルメット構成部品２”を有するヘルメット２１とスマートフォン２２との間、一体型の電子車両構成部品３”を有する車両２０とスマートフォン２２との間、および電子ヘルメット構成部品２”と電子車両構成部品３”との間の双方向として示されている。本実施形態では、電子ヘルメット構成部品２”を有するヘルメット２１は、例えば、電子車両構成部品３”を有する車両２０のブルートゥース到達範囲内にある、ヘルメット２を有さないスマートフォン２２と通信することができ、それによって、例えば、ヘルメット２１が電子車両構成部品３”のブルートゥース到達外にある家屋の内部にある場合にスマートフォン２２を使用して、データの読み出しを容易にすることができる。
【００７２】
上述の例示的な本実施形態では、例えば、電子ヘルメット構成部品２；２’；２’’の制御モジュール（図示せず）に記憶された基準が満たされない場合は、警報が自転車２０の警報部材２４によって発せられる。警報部材は、例として、電子車両構成部品３；３’、３”に埋め込まれたマイクロホン２４であるとして示されている。しかしながら、警報部材は、別個の構成部品とすることもできる。例えば、ハンドルに一体化することができる振動警報部材、および自転車または他の種類の車両のフレームの一部に取り付けることができる点滅するＬＥＤライトなどの他の警報部材もまた、本発明の範囲内にある。
【００７３】
電子ヘルメット構成部品２；２’；２’’は、自転車用ヘルメット２１に埋め込まれた、または一体化されたバッテリ駆動モジュールである。具体的には、図３ａおよび図３ｂに示す電子ヘルメット構成部品２”は、図４に示すように、少なくとも主要な構成部品、すなわち、マイクロコントローラ、ブルートゥース低エネルギー無線構成部品、バッテリ、および慣性測定ユニット（ＩＭＵ）の形態の動きセンサを含むことができる。ＩＭＵは、例として、上で例示したような、２つの動きセンサである加速度計２５およびジャイロスコープ２６を有するデバイスである。加速度計２５は、ヘルメット２１の向きを検出して、例えば、ヘルメット２１が正確に着用されているかどうか、したがって、ハンドルに単に掛かっていないことを監視する。ジャイロスコープ２６は、乗り手の頭部の移動を追跡して、例えば、乗り手が曲がる前に、自分の肩越しに振り返るかどうかを検出するために使用される。
【００７４】
図５は、異なるイベントがどこで起こるか、それらがどのように処理されるかについての自転車乗車の流れを示す。自転車に乗車中の動きセンサの読取りデータの通信経路が示されている。マイクロコントローラは、システムに特有のソフトウェアおよびアルゴリズムを制御して、動きセンサによる読取り値の監視、表示、および処理を実行する。具体的なアルゴリズムは、例えば、頭部が、固定のしきい値、したがって、読取り値と比較するためにマイクロコントローラに記憶された所定の基準を超えて回転した後、数秒の間有効なフラグを立てるように制御され、それによって回転が電子車両構成部品によって検出された場合に、警報が発せられないようにする。しかしながら、フラグが設定されない場合は、警報部材は、警報を発する。
【００７５】
電子ヘルメット構成部品２；２’；２’’および電子車両構成部品３；３’；３’’は、前記構成部品の最初のペアリングに応答して自動的に接続することができ、したがって、電子ヘルメット構成部品２；２’；２’’および電子車両構成部品３；３’；３’’は、システム１；１’；１６が動作可能になった後に、例えば、固有のコードを識別することによって相互に認識することができる。全体のシステム１；１’；１６は、構成部品およびモジュールをすべて有する必要はないが、要望に応じてより多くの電子部品および機械部品ならびに電子モジュールおよび機械モジュールを追加することによって、追加の特徴、機能、およびモードを得ることができる。
【００７６】
マイクロコントローラは、例えば、ブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）用途のためのコスト効率の良い、低電力のシステムオンチップ（ＳｏＣ）である。そのようなマイクロコントローラによって、ＢＬＥマスターまたはスレーブノードを非常に低コストで構築することができる。電子ヘルメット構成部品２；２’；２’’および電子車両構成部品３；３’；３’’は両方とも、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）を有することができ、それらのいずれかがマスターおよびスレーブであってもよい。図３ａおよび図３ｂに示す実施形態では、電子ヘルメット構成部品２”は、マスターとして、および電子車両構成部品３”は、スレーブとして働くが、これを逆にすることができる。マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）は、ＲＦトランシーバと組み合わされ、システム内プログラマブルメモリ、および超低電力消費が要求されるシステムに適したＲＡＭを有する種類のものであってもよい。超低電力スリープモードが利用可能であってもよく、ならびに動作モード間の短い信号遷移時間がさらに低い電力消費を可能にすることがある。
【００７７】
電子車両構成部品３；３’；３’’は、電子ヘルメット構成部品２；２’；２’’と同様のやり方で構成されてもよく、同様の構成部品を含むことができる。動きセンサの例は、自転車の移動を検出するためのＩＭＵであってもよく、このＩＭＵのセンサが、例えば、回転および制動を示す。車輪のリムに取り付けられたマグネットによって自転車の速度を測定することが望まれる場合、もう一つの動きセンサは、ホール効果センサであってもよい。
【００７８】
図６は、例えば、図３〜図５に関連して記載されたシステム１’のように、ジャイロスコープを含む一体化された電子ヘルメット構成部品を有するヘルメットを乗り手が使用した、自転車の乗車による試験結果を示す。
【００７９】
図６のジャイロスコープ読取り値は、頭部の回転を追跡するＩＭＵからのものである。捕捉された生データは、ラジアン／秒を単位とする速度であり、次いでこの生データが前方に向く方向からの角度変位の角度に変換される。
【００８０】
乗り手が、乗り手の安全性を損なう、本発明のシステムによって設定された基準を犯す場合は、システムは、警報を発して乗り手に通知する。警報部材は、電子構成部品のうちの１つに埋め込まれていてもよく、または前記電子構成部品の無線到達範囲内の別個の構成部品であってもよい。警報は、例えば、乗り手がヘルメットを着用せずに、自転車の乗車を始める場合に、発せられる。その場合、システムは、電子ヘルメット構成部品が存在しないため、ＢＬＥを介して電子ヘルメット構成部品に接続することができない。その場合、警報部材は、乗り手に、例えばハンドルの振動によってすぐに通知する。
【００８１】
本発明のシステムの追加の部分は、例えば、乗り手のスマートフォンのアプリケーションである。アプリケーション（アプリ）は、監視されるデータのログを表示するようになされてもよい。アプリは、例えば、システムによって記憶された動きセンサのデータを表示し、自転車乗車統計のグラフおよび図を示すことができる。また、アプリは、アクティビティ認識を使用して、ユーザが自転車に乗っているかどうかを検出し、それによってシステムに接続することができる。別の使用法は、電子ヘルメット構成部品に接続して、ヘルメットの配置を支援することによって、ユーザがヘルメットを正しく着用するのを手助けることであってもよい。電子ヘルメット構成部品の動きセンサを読み取ることによって、アプリは、最適な保護を提供するために、ユーザがいずれかの方向にヘルメットを傾ける必要がある場合に推奨することができる。また、アプリは、落下検出のような安全機能を有することができる。動きセンサは、ユーザが自転車、または安全ヘルメットの着用に関連付けられたその他の車輪付き車両に乗っていること検出し、電子構成部品の少なくとも１つが、例えば、システムからのジャイロスコープおよび／または加速度計のデータを監視し始める。動きセンサが激突または衝突のように見えるものを検出した場合、アプリは、事故の位置のＧＰＳ座標を有するＳＭＳによって親族に緊急通知を送出することができる。
【図１】
2018524493.tif 000003
【図２】
2018524493.tif 000004
【図３ａ】
2018524493.tif 000005
【図３ｂ】
2018524493.tif 000006
【図４】
2018524493.tif 000007
【図５】
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【図６】
2018524493.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月4日(2017.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、電子ヘルメット構成部品と、車両に設けられ、電子ヘルメット構成部品とワイヤレス通信している関連付けられた電子車両構成部品と、を備えるヘルメット着用奨励および／または制御システムに関し、電子ヘルメット構成部品が、車両の乗り手が車両の乗車中にヘルメットを頭部に着用しているのを検出するようになされている。システムは、前記構成部品の１つまたは両方によって得られたデータを少なくとも記録するための、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品の少なくとも１つに電子的に関連付けられた制御モジュールを備え、この制御モジュールが、前記動き信号の少なくとも１つが比較によって満たさなければならない少なくとも１つの所定の基準を有する。警報部材は、電子ヘルメット構成部品および電子車両構成部品の少なくとも１つに関連付けられ、制御モジュールの少なくとも１つの所定の基準が満たされない場合に少なくとも１つの警報を発する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
米国特許第７，９７３，６５２号には、車両のための個人用安全システムが記載されている。この公知の安全システムは、自転車用ヘルメットと、自転車用ヘルメットが使用されていないか、または頭部に適切に付けられていないおよび／または十分に固定されていない場合に、ペダル推進自転車の動作を制限するための手段と、を備える。このシステムは、自転車の車輪に取り付けるようになされた回転制御ハブアセンブリを備える。自転車用ヘルメットの機能状態を判定するための手段は、自転車用ヘルメット上に位置する物理的コンタクトを有する電気回路と、自転車用ヘルメットの機能状態、すなわち、自転車用ヘルメットがユーザの頭部に付けられているかどうかを判定するためのセンサと、を含む。自転車用ヘルメットの機能状態を自転車に伝達するための手段が設けられ、自転車用ヘルメットが非機能状態にあるときに、自転車の動作を制限するための手段に伝達する。独国特許出願第ＤＥ  １９２９１３  ００２  ６５５  Ａ１号は、自転車の乗り手にヘルメットを着用するように動機付けるためのシステムを提案する。ヘルメットは、ヘルメットの内側の圧力スイッチおよび磁気あごひも、ヘルメットの外側の無線送信機を介する自転車の荷台上にある電子ユニットによって改造されている。自転車が、ヘルメットからの信号の受信がない状態で動く場合、警報が発せられる。ヘルメットには、動きセンサがなく、電子ユニットは、ヘルメットに信号を送信することができない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘルメット（２１）に関連付けられた電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）と、車両（２０）に設けられ、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）とワイヤレス通信している関連付けられた電子車両構成部品（３；３’；３’’）と、を備えるヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）であって、
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が少なくともヘルメット動きセンサを含み、
前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が少なくとも車両動きセンサを含み、前記ヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）がさらに、
前記構成部品の１つまたは両方によって得られたデータを少なくとも記録するための、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の少なくとも１つに電子的に関連付けられた制御モジュールであり、前記動き信号の少なくとも１つが比較によって満たさなければならない少なくとも１つの所定の基準を有する、制御モジュールと、
前記制御モジュールの前記少なくとも１つの所定の基準が満たされない場合に少なくとも１つの警報を発するための、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の少なくとも１つに関連付けられた警報部材（２４）と、
を備え、
−  前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）のヘルメット受信器部材が、
−  前記車両動きセンサが前記車両（２０）の動きを検出したときに、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両送信器部材からの車両動き信号を、および／または
−  前記ヘルメット動きセンサが前記ヘルメット構成部品の動きを検出したときに、ヘルメット送信器部材からのヘルメット動き信号を
受信するようになされ、
ならびに
−  前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両受信器部材が、
−  前記車両動きセンサが前記車両（２０）の動きを検出したときに、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）の車両送信器部材からの車両動き信号を、および／または
−  前記ヘルメット動きセンサが前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）の動きを検出したときに、ヘルメット送信器部材からのヘルメット動き信号を
受信するようになされている、
ヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および／または前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が、車輪の回転、解錠、前記車両（２０）の傾き、車両フレームもしくは他の車両構造の振動および／もしくは動きを示すようになされたセンサ群、ジャイロセンサ、光センサ、圧力トランスデューサ、加速度計、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）、ホール効果センサ、近接センサ、またはこれらの組合せから選択されたセンサ（４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項３】
前記ワイヤレス通信がブルートゥース通信、好ましくはブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）通信であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項４】
前記制御モジュールによって規定された前記少なくとも１つの所定の基準が、
−  前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）と前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）との間の所定の距離（Ｄ）と、
−  前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）と前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）の相互認識と、
−  前記頭部の前記ヘルメット（２１）の向きを規定するしきい値またはパラメータと、
−  前記頭部の移動を規定するしきい値またはパラメータと、
−  前記車両（２０）の少なくとも一部の移動を規定するしきい値またはパラメータと、
を含む基準群から選択されることを特徴とする、請求項１、２または３のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項５】
前記所定の距離（Ｄ）が５ｍ以下、好ましくは４ｍ未満、好ましくは３ｍ未満、好ましくは２ｍ未満、好ましくは１．５未満であることを特徴とする、請求項４に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項６】
前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）および／または前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）がバッテリ駆動であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項７】
前記警報部材（２４）の前記警報が音響的、触覚的および／または視覚的であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項８】
触覚警報部材がバイブレータ、任意選択で車両（２０）のハンドルに一体化されたバイブレータであることを特徴とする、請求項７に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項９】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記ヘルメット（２１）に着脱可能に配置され、および／または前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が前記車両（２０）に着脱可能に配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１０】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が、粘着性ライナー、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）ライナー、前記ヘルメット（２１）の詰め物への縫い付け、磁気付着、またはこれらの組合せによって、前記ヘルメット（２１）に着脱可能であることを特徴とする、請求項９に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１１】
前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が、スナップ嵌め、ねじ、ブラケット、および磁気付着、またはこれらの組合せなどの固定手段によって、前記車両に着脱可能に配置されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１２】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記ヘルメット（２１）に一体化され、および／または前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が前記車両（２０）に一体化されていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１３】
所定の期間の後に前記警報を遮断するタイマーであって、任意選択で、前記所定の期間が、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）および前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記所定の距離内にない期間であり、任意選択で、前記所定の期間がタイムアウト期間である、タイマーを備えることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１４】
前記制御モジュールがマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１５】
前記制御モジュールが、請求項１から１６のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システムのユーザの挙動を表すデータを記録および／または記憶するための記憶手段を含むことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１６】
記憶データおよび／または読取り日がクラウド記憶装置（２３）などの遠隔記憶装置に転送されることを特徴とする、請求項１５に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１７】
前記遠隔記憶装置が、複数のユーザ、好ましくは前記記憶データにアクセスする権限を有するユーザにとってアクセス可能な記憶装置であることを特徴とする、請求項１６に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１８】
前記システムが携帯電話（２２）、例えばスマートフォンなどの遠隔の電子機器とワイヤレス通信するための手段を有することを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項１９】
ワイヤレス通信のための前記手段がアプリを含むことを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２０】
前記制御モジュールおよび／または前記アプリのいずれかが、前記システムの起動、前記システムの停止のいずれかに対してプログラムされ、前記車両（２０）および／または前記ヘルメット（２１）の使用の統計を提供し、センサデータを基準データと比較して、前記システムの前記ユーザへの使用アドバイス、表示およびイベントの記録を行い、警報および／または通知を遠隔地に送信することを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２１】
前記車両（２０）が自転車であることを特徴とする、請求項１から２０のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２２】
前記システムが常にアクティブな状態にあり、前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）および前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）が互いの存在を識別すると動作可能になることを特徴とする、請求項１から２１のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２３】
前記システムのスイッチが使用に先立ってオンにされていることを特徴とする、請求項１から２１のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２４】
前記システムのスイッチが前記遠隔装置によってオンにされることを特徴とする、請求項１から２１のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２５】
前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）が前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）に固有であることを特徴とする、請求項１から２４のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）。
【請求項２６】
請求項１から２５のいずれか一項に記載のヘルメット着用奨励および／または制御システム（１；１’；１６）を提供することを含むことを特徴とする、車両（２０）に乗る際にヘルメット（２１）の使用を奨励および／または制御する方法。
【請求項２７】
前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）と前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）との間でワイヤレス通信を確立することができない場合に警報を発し、前記動きセンサ読取り値が前記制御モジュールの前記基準によって設定された範囲またはしきい値から逸脱した場合に警報を発し、前記電子車両構成部品（３；３’；３’’）および／または前記電子ヘルメット構成部品（２；２’；２’’）から互いに対して、またはスマートフォン（２４）およびＧＰＳを含む別の装置に対して情報を送達するさらなるステップを特徴とする、請求項２６に記載の車両（２０）に乗る際にヘルメット（２１）の使用を奨励および／または制御する方法。
【請求項２８】
遠隔地から前記システムを監視するさらなるステップを特徴とする、請求項２６または２７に記載の車両（２０）に乗る際にヘルメット（２１）の使用を奨励および／または制御する方法。
【国際調査報告】
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