特開 2023-19290 電子機器及びそのヘルメットへの装着方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023019290

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】電子機器及びそのヘルメットへの装着方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/222 20060101AFI20230202BHJP

   A42B 3/04 20060101ALI20230202BHJP

   F16B 45/00 20060101ALI20230202BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20230202BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20230202BHJP

   G03B 17/00 20210101ALI20230202BHJP

   H04N 23/698 20230101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

H04N5/222 100

A42B3/04

F16B45/00 A

G03B15/00 W

G03B17/56 A

G03B17/00 Q

G03B15/00 H

H04N5/232 380

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021123913

(22)【出願日】2021-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(72)【発明者】

【氏名】木村 尚之

(72)【発明者】

【氏名】西村 裕太

(72)【発明者】

【氏名】安藤 隆

【テーマコード（参考）】

2H020

2H105

3B107

3J038

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H020MA07

2H020ME03

2H105AA02

2H105AA17

3B107AA01

3B107BA03

3B107BA07

3B107BA08

3B107DA18

3B107DA21

3B107EA05

3B107EA19

3J038AA01

3J038BA14

3J038BB01

5C122DA30

5C122EA42

5C122FA03

5C122FA18

5C122GD01

5C122GD12

5C122GE02

5C122GE03

5C122GE07

5C122GE11

(57)【要約】

【課題】電子機器のヘルメットへの装着の確実性を向上させることができる電子機器を提供する。
【解決手段】ヘルメット２００へ装着可能な電子機器１００であって、主要部品を備えた機器本体１１０は、ヘルメット表面の周方向に沿うリング形状であり、ヘルメット表面と対向する箇所に設けた弾性部材１２０と、ヘルメット下部の外周縁に係合するフック１３０とを備える。フック１３０は、周方向で弾性部材１２０と同じ箇所に設けてもよいし、周方向で弾性部材１２０の間の箇所に設けてもよい。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘルメットへ装着可能な電子機器であって、
主要部品を備えた機器本体は、
ヘルメット表面の周方向に沿うリング形状であり、
前記ヘルメット表面と対向する箇所に設けた弾性部材と、ヘルメット下部の外周縁に係合するフックとを備えることを特徴とする電子機器。

【請求項2】

請求項１に記載の電子機器において、
前記弾性部材は、前記周方向で互いに異なる３箇所以上に設けられていることを特徴とする電子機器。

【請求項3】

請求項２に記載の電子機器において、
前記フックは、前記周方向で前記弾性部材と同じ箇所に設けられていることを特徴とする電子機器。

【請求項4】

請求項２に記載の電子機器において、
前記フックは、前記周方向で前記弾性部材の間の箇所に設けられていることを特徴とする電子機器。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか一に記載の電子機器において、
前記フックは、前記機器本体をヘルメットに装着した状態で前記外周縁に係合及び係合解除が可能なように前記機器本体に設けられていることを特徴とする電子機器。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一に記載の電子機器において、
前記機器本体における前記周方向でヘルメットの後頭部に対応する箇所にバッテリーを備え、前記弾性部材は、前記後頭部に対応する箇所から見て左右対象な箇所に設けられていることを特徴とする電子機器。

【請求項7】

請求項１乃至６の何れか一に記載の電子機器において、
前記機器本体はヘルメットに装着された状態でヘルメットの天頂部よりも上方に突出しない高さに設定されていることを特徴とする電子機器。

【請求項8】

請求項１乃至７の何れか一に記載の電子機器において、
前記機器本体は主要部品としてカメラを備えていることを特徴とする電子機器。

【請求項9】

請求項８に記載の電子機器において、
前記カメラは複数も受けられており、全体で前記周方向の３６０度をカバーすることを特徴とする電子機器。

【請求項10】

電子機器のヘルメットへの装着方法であって、
主要部品を備え、ヘルメット表面の周方向に沿うリング形状である機器本体を、前記ヘルメット表面と対向する箇所に設けた弾性部材を前記ヘルメット表面に当接させてヘルメットに装着するとともに、前記機器本体に備えたフックをヘルメット下部の外周縁に係合させることを特徴とする電子機器のヘルメットへの装着方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器及びそのヘルメットへの装着方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ヘルメットへ装着可能な電子機器が知られている。例えば特許文献１には係る電子機器であって、所望の画像取込位置でカメラを備えたものが記載されている。この電子機器は、ヘルメットの１つ以上の位置にフィットするよう適合された１つ以上の把持機構と、カメラマウントとを含む支持構造を備えた装着装置によりヘルメットに装着される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ところが、従来の装置ではヘルメットへの装着の確実性につき改善の余地が残されていた。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上述した課題を解決するために、本発明は、ヘルメットへ装着可能な電子機器であって、主要部品を備えた機器本体は、ヘルメット表面の周方向に沿うリング形状であり、前記ヘルメット表面と対向する箇所に設けた弾性部材と、ヘルメット下部の外周縁に係合するフックとを備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0005】

本発明によれば、電子機器のヘルメットへの装着の確実性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】ウェアラブルカメラのヘルメットへの装着状態の説明図。

【図2】一例に係る電装部のブロック図。

【図3】外観形状の変形例の説明図。

【図4】弾性部材やフックの具体例の説明図。

【図5】図４の例における弾性部材の構成例の説明図。

【図6】図４に示す弾性部材の他の具体的な構成例の説明図。

【図7】図４の例におけるフックの具体的な構成例の説明図。

【図8】図４の例におけるフックの他の具体的な構成例の説明図。

【図9】図４の例におけるフックの更に他の具体的な構成例の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明を電子機器として主要部品としてカメラを備えたウェアラブルカメラに適用した実施形態について説明する。図１はウェアラブルカメラのヘルメットへの装着状態の説明図であり、図１（ａ）は平面図（右９０°回転）、図１（ｂ）は前斜めからの斜視図、図１（ｃ）は後斜めからの斜視図である。このウェアラブルカメラ１００は、ヘルメット２００へ装着可能であり、主要部品であるカメラ１０１を備えた機器本体１１０は、ヘルメット表面の周方向に沿うリング形状であり、ヘルメット２００の表面と対向する箇所に設けた弾性部材１２０と、ヘルメット下部の外周縁２０１に係合するフック１３０とを備える。フックは、機器本体をヘルメットに装着した状態で外周縁に係合及び係合解除が可能なように機器本体に設けられている。ウェアラブルカメラ１００は、位置情報を取得するＧＰＳ機能や通信機能等の撮影以外の機能を備えていてもよい。

【0008】

リング形状の機器本体の内面側とヘルメット外表面との間の弾性部材１２０をヘルメットの表面を押圧し、摩擦力で位置決めする。ヘルメットは上には抜けるが下には下がらないドーム形状であるため機器本体が上に抜けないようにフックをヘルメットの縁に引っ掛ける。これにより、外れにくくする。ほこりが多いところや屋外使用なので機器本体は防塵防滴構造であることが好ましい。

【0009】

図示のヘルメット２００はほぼ半球郭形状の本体部２０２と本体部２０２から前方に突出した庇部２０３とを備えている。本体部の下部開口部は前後が左右よりやや長い楕円形状である。人は、庇部２０３が前方を向くようにしてヘルメット２００を被る。図示の１００の機器本体はヘルメット２００の形状に合わせ前後が左右に比してやや長いリング状である。１００はバッテリー１４０を備える。このバッテリー１４０の機器本体１１０における設置箇所は、周方向でヘルメットの後頭部に対応する箇所である。

【0010】

実施形態に係る電子機器は、機器本体はヘルメットに装着された状態でヘルメットの天頂部よりも上方に突出しない高さに設定されている。これにより、上方に突出する場合に比して、ヘルメット装着者の頭部よりも上方にある障害部などに機器が衝突することや、衝突して機器が落下することにより、機器が損傷することなどを防止できる。

【0011】

図１（ｂ）や図１（ｃ）では機器本体１１０の外側の外装カバーを取り外し内部の部品を見える状態を示す。機器本体１１０はカメラ１０１が取り付けられた基板のほか、各種回路が形成されたＰＣＢ３０１、３０２、３０３やこれらを接続する基板同士を電気的に接続するＦＰＣと呼ばれる信号線（ＦＰＣ（Flexible printed circuits））３０４を備えている。基板同士を電気的に接続するＦＰＣ３０４と呼ばれる信号線には、基板同士を電気的に接続信号線などが形成されている。

【0012】

弾性部材１２０は、周方向で互いに異なる３箇所以上に設けることが好ましい。フック１３０は、周方向で弾性部材１２０と同じ箇所に設けるか、周方向で弾性部材１２０の間の箇所に設けることが好ましい。図示の例の弾性部材１２０は３箇所に設ける。具体的には図１（ａ）に示すように真後の箇所とやや前方の左右対称な箇所の３箇所である。図示の例のフック１３０は２箇所に設ける。具体的には図１（ａ）に示すように前後ほぼ中の左右対称の箇所の２箇所に設ける。つまり、図１（ａ）の例は、機器本体における周方向でヘルメットの後頭部に対応する箇所にバッテリー１４０を備え、弾性部材１２０は、後頭部に対応する箇所から見て左右対象な箇所に設けられているといえる。また、フック１３０は、周方向で弾性部材１２０の間の箇所に設けられていえる。

【0013】

本実施形態の１００は次のようにしてヘルメットに装着する。ヘルメット表面の周方向に沿うリング形状である機器本体を、ヘルメット表面と対向する箇所に設けた弾性部材をヘルメット表面に当接させてヘルメットに装着するとともに、機器本体に備えたフックをヘルメット下部の外周縁に係合させる。

【0014】

図２は機器本体１１０の一例に係る電装部４００のブロック図である。４眼のカメラを想定したブロック図である。Image Sensor１～４（撮像素子）４０１は光電変換で光を電気信号に変換する。これが４つある。カメラ１０１の４つの全体で周方向の３６０度をカバーする。SoC（System on Chipの略）４０２はウェアラブルカメラのメインコントローラである。SoC４０２は画像処理もするし、動作の制御もする。これに映像信号を入れ、全天球映像を取得する。Image Sensor４０１を備えたカメラ１０１は図１に示す位置にある。SoC４０２はどこでもよい。バッテリー１４０の基板やＰＣＢ３０１、３０２のところにおいてもよい。

【0015】

図２に戻り、Image Sensor４０１とSoC４０２との間にFPGA（Field Programmable Gate Arrayの略）４０３が設けられている。FPGA４０３は書き換え可能な集積回路（IC）である。本構成においては、2つのImage Sensor４０１の出力信号をFPGA４０３の後段のSoC４０２に入力できるよう、インターフェースのフォーマット変換をしている。

【0016】

IMU（Inertial Measurement Unitの略）４０４は慣性計測装置である。具体的には加速度センサ（並進運動検出）と角速度センサ（回転運動検出）で構成されている。ウェアラブルカメラ装着者の動作や移動に関する情報を取得する。ヘルメット装着者の動作、歩く方向やお辞儀などの動作を把握できる。映像とともにその動作情報を記録できるようにする。

【0017】

GNSS（Global Navigation Satellite Systemの略）４０５はいわゆるGPSである。ヘルメット装着者の位置情報を取得し、映像と共に記録できるようにする。Micro SD Card４０６に記録する。LPDDR（Low Power Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memoryの略）４０７はいわゆるRAMである。UFS（Universal Flash Storageの略。）４０８はいわゆるROMでありウェアラブルカメラのファームウェアを格納する。

【0018】

PMIC（Power Management ICの略）４０９は電源回路である。全体をバッテリーで駆動するための回路である。BT（Bluetooth（登録商標）の略）４１０は無線通信回路である。スマートフォンと接続することで、このカメラをスマートフォンで制御できるようにするためのもの。その他、Audio（オーディオ回路）４１１、USB（USB端子）４１２、Key/LED（キー／表示回路）４１３なども備えている。

【0019】

この電装部４００は、４つのImage Sensor４０１が、図１のように４つの各カメラ１０１内にある。Image Sensor４０１で周囲の光学像を電気信号に変換し、後段のSoC４０２にて動画用の信号処理あるいは静止画用の信号処理をおこないます。その後記録データとしてMicro SD Card４０６に記録する。平行して、IMU４０４からは装着者の動作や移動に関わるセンシングデータをSoC４０２を介してMicro SD Card４０６に記録する。GNSS４０５では各衛星からの距離情報を使って自分の位置を演算してMicro SD Card４０６に記録する。

【0020】

図３は１００の外観形状の変形例を示す。図３（ａ）は、１００のヘルメットへの装着状態の前斜めからの斜視図、図３（ｂ）は１００単体の斜視図、図３（ｃ）は１００単体の他の角度からの斜視図である。この外観形状の変形例では、ヘルメットの前部に対抗する箇所が開放されたリング形状である。図示の形状の機器本体に弾性部材１２０やフック１３０を取り付ける。この取付けは図１の例と同様である。

【0021】

図４は弾性部材１２０やフック１３０の具体例の説明図である。１００の外観形状は図３に示す例のものとしている。図４（ａ）は平面図（左９０°回転）、図４（ｂ）は左側面図である。弾性部材１２０の周方向における配置位置や個数は図１の例と同じであるが、これと異なる位置、個数でもよい。フック１３０の配置位置及び個数は、図１の例とは異なり、周方向における配置位置が真後の位置と前方の左右対称の位置の３箇所で個数３個である。フックの前方の左右対称の位置は具体的には、前方の左右対称の位置にある弾性部材よりも後寄りである。つまり、真後の弾性部材と前方の左右対称の弾性体との間の位置である。

【0022】

図５は図４の例における弾性部材１２０の具体的な構成例の説明図である。図５（ａ）は機器本体１１０のヘルメットと対抗する内面１１０ａの一部を示す斜視図、図５（ｂ）は市からの斜視図、図５（ｃ）は弾性部材１２０を構成するアタッチメント１２１単体の正面図である。１００を装着するヘルメットの形状・大きさがさまざまあるので、これに対応するため機器本体１１０の大きさは固定とし、弾性部材１２０を構成すべく内面１１０ａに取り付けるアタッチメント１２１として種々の高さのものを用意し、選択して用いるようにした。主に３箇所であるがこれに限らない。

【0023】

アタッチメント１２１は硬質ゴムブッシュを用いることができる。ヘルメットの大きさによって、大きさの違うゴムブッシュを付け替え、適度の高さに来るよう調節する。ウェアラブルカメラ筐体の内側のゴムブッシュにより機器本体とヘルメットとのスペースを埋める。ゴムブッシュは、ヘルメットの大きさに合わせて付け替え、上からかぶせたときに抜けない程度のものにする。

【0024】

ゴム部材の取り付け構造例としては、図示のように、内面１１０ａに機器本体１１０の内側カバー部を樹脂で形成するにあたり例えば樹脂の一体成型で差し込み用のスリット１２２ａを有する取付けガイド１２２を設ける。アタッチメント１２１には図５（ｃ）に示すように切れ込み１２１ａを備える。この切れ込み１２１ａより下方のカラー部１２１ｂを、図５（ｂ）の取付けガイド１２２のスリット１２２ａに侵入させながらアタッチメント１２１を取付けガイド１２２に取り付ける。

【0025】

図６は図４に示す弾性部材１２０の他の具体的な構成例の説明図である。図６（ａ）は平面図（左９０°回転）、図６（ｂ）は左側面図、図６（ｃ）は弾性部材１２０を構成するゴム付きボルト１２３単体の斜視図である。ゴム付きボルト１２３（３ヶ所以上）でボルト先端のゴム部１２３ａで締め付けて固定（ネジロック等）する。ゴムは滑り止めであり、弾性部材を構成する。ゴム付きボルト１２３は、１００をヘルメットに対して上からかぶせたときに抜けない程度の長さになるようにボルト１２３ｂを機器本体１１０に設けた螺合部に対して回転させて突出量を調整する。これに代え、ボルト１２３ｂを機器本体１１０に固定し、ゴム部１２３ａをナットに形成し、ゴム部１２３ａを有するナットをボルト１２３ｂに対してゴム部１２３ａの機器本体１１０からの距離を調整するようにしてもよい。いずれにしても、ボルトのネジ部に対するゆるみを防止するため、ダブルナット等の緩み止めを施すことが望ましい。図示のナット１２４はダブルナット用のナットを示す。

【0026】

図７は図４の例におけるフック１３０の具体的な構成例の説明図である。フック１３０（２ヶ所以上）をヘルメットの縁に引っ掛け、引っ張り上げて上に抜けないようにフックの長さを調節できるようにした例である。図７（ａ）に示すように、フック１３０の引っ掛ける部分である下端のフック形状部１３０ａは硬質のプラスチックで形成されその上部に可撓性部材であるゴムの孔１３０ｂが付いたベルト１３０ｃが付いている。

【0027】

図７（ａ）に示すように、ヘルメット２００と機器本体１１０の位置をゴムブッシュやゴム付きボルトで決めた後、フック１３０の上端側のベルト１３０ｃを矢印Ａで示すように、機器本体１１０とヘルメット２００の間Ｇに通しながらフック１３０の下端のフック形状部１３０ａをヘルメットの外周縁２０１に引っ掛ける。そして、図７（ｂ）に示すように、フック１３０のベルト１３０ｃを外側に引っ張り、ベルト１３０ｃの孔１３０ｂを機器本体１１０に設けた係止部１５０に引っ掛けて固定する。何れの孔１３０ｂを係止部１５０にかけるかによりフック形状部１３０ａの高さを調整できる。フック１３０は１ヶ所だと反対側に浮きが出る可能性があるため２ヶ所以上設置する。

【0028】

図８は、図４の例におけるフック１３０の他の具体的な構成例の説明図である。フック１３０は、下端のフック形状部１３０ａは硬質のプラスチックで形成され、その上部に可撓性シート部分１３０ｄにギザギザのラッチ形状部を形成した。機器本体１１０にこの可撓性シート部分１３０ｄを挿入できる挿入空間１６０を形成し、この空間内に、ラッチ形状部に係合する爪部を備えた可動可能なフック部材１６１を設けた。フック１３０の可撓性シート部分１３０ｄを挿入空間１６０に下から差し込み、フック部材１６１の爪部をラッチ部に係合させて止める。解除するときはフック部材１６１を倒して爪部を解除されて下に抜けるようにするという構造である。可撓性シート部分１３０ｄのラッチ形状部の何れの箇所にフック部材１６１の爪部を係合させるかにより、フック形状部１３０ａの高さを調整できる。

【0029】

図９は、図４の例におけるフック１３０の更に他の具体的な構成例の説明図である。機器本体１１０の筐体に回転可能なダイヤル１７０が設けられており、ダイヤル１７０内には、ワイヤー１７１を巻き上げる機構がついている。ワイヤー１７１はフック１３０と繋げられており、ダイヤル１７０を回すとワイヤーが巻き上げられたり、緩められたりして、フックが上下する。フック１３０は機器本体１１０のガイド部に上下動可能にガイドされる。

【0030】

以上、本実施形態によれば、次の効果を奏する。すなわち、形状や大きさが種々ある多くの種類のヘルメットに取り付け可能である。完全な固定ではなく取り付け取り外しができる。工事現場使用で上方の障害物にぶつかったときなどに衝撃で簡単にはずれて落下することを防止できる。安全基準あり加工ができないヘルメット自体はそのままに機器本体の構造により種々のヘルメットに装着できる。構造も簡易で、頭につけても重くならず、またコスト的にも安価に実現できること。

【0031】

以上は部品がカメラである電子機器の例であるが、これに限らず、例えばＧＰＳや無線通信装置を主要部品としてヘルメットに装着する電子機器、その他の主要部品を備えた電子機器にも適用できる。

【符号の説明】

【0032】

１００ ：ウェアラブルカメラ
１０１ ：カメラ
１１０ ：機器本体
１１０ａ ：内面
１２０ ：弾性部材
１２１ ：アタッチメント
１２１ａ ：切れ込み
１２１ｂ ：カラー部
１２２ ：取付けガイド
１２２ａ ：スリット
１２３ ：ゴム付きボルト
１２３ａ ：ゴム部
１２３ｂ ：ボルト
１２４ ：ナット
１３０ ：フック
１３０ａ ：フック形状部
１３０ｂ ：孔
１３０ｃ ：ベルト
１３０ｄ ：可撓性シート部分
１４０ ：バッテリー
１５０ ：係止部
１６０ ：挿入空間
１６１ ：フック部材
１７０ ：ダイヤル
１７１ ：ワイヤー
２００ ：ヘルメット
２０１ ：外周縁
２０２ ：本体部
２０３ ：庇部
３０１ ：ＰＣＢ
３０２ ：ＰＣＢ
３０３ ：ＰＣＢ
３０４ ：ＦＰＣ
４００ ：電装部
４０３ ：FPGA
Ａ ：矢印
Ｇ ：間

【先行技術文献】

【特許文献】

【0033】

【特許文献1】特許第４３７２７６９号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】