CN101406332A - 多功能安全帽 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能安全帽，其帽体的外表面设有至少一个第一固定部和至少一个第二固定部，所述第一固定部设置有电子装置，所述第二固定部设置有薄膜型太阳能电池，所述薄膜型太阳能电池与电子装置电路连接，用于向所述电子装置提供电能。所述多功能安全帽设置有可配合安全帽形状进行设计的薄膜型太阳能电池，制作方便，时尚美观，并通过薄膜型太阳能电池直接对设置于帽体的电子装置供电，不仅有利于节约能源和环境保护，而且还丰富了安全帽的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种安全帽，尤其涉及一种多功能安全帽。
背景技术
近年来，太阳能电池已经广泛应用于航天、工业、气象等领域，如何将太阳能电池应用于日常生活，以解决能源短缺、环境污染等问题已成为一个热点问题。太阳能电池主要应用的是光电转换原理，其结构主要包括基板以及设置在基板上的P型半导体材料层和N型半导体材料层。光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，参见文献Grown junction GaAs solar cell，Shen，C.C.；Pearson，G.L.；Proceedings of theIEEE，Volume 64，Issue 3，March 1976 Page(s)：384-385。
在日常生活中，骑乘车辆比如摩托车、自行车上班或旅行都十分常见，而安全帽的佩戴对于骑乘人员是非常重要的。但是，通常所用的安全帽的作用较为单纯，例如保证骑乘人员的安全和防晒。现在的人们在出行时通常会同时选择很多其他的娱乐消遣的电子装置，例如MP3，数码相机等。为了确保安全，骑乘人员在骑乘车辆的过程中无法空出手来使用其他娱乐消遣的电子装置进行娱乐，而只能选择在未骑乘车辆的时候使用，不仅十分不方便，也使得骑乘车辆的过程十分乏味。此外，这些娱乐消遣的电子装置通常是相互独立的，不仅不便携带，而且这些电子装置都各自配置充电的电源，需要在出发前充电后才能正常使用。一旦在途中电池耗尽，这些娱乐消遣的电子装置将无法正常使用，为人们的旅途增添烦恼。因此，功能单纯的安全帽目前已经无法满足人们对于时尚需求。
发明内容
因此，有必要提供一种多功能安全帽，从而利用环保能源为安全帽增加更多的功能，以有效节约能源防止环境污染。
以下将以实施例说明一种多功能安全帽。
所述多功能安全帽，其帽体的外表面设有至少一个第一固定部和至少一个第二固定部，所述第一固定部设置有电子装置，所述第二固定部设置有薄膜型太阳能电池，所述薄膜型太阳能电池与电子装置电路连接，用于向所述电子装置提供电能。
与现有技术相比，所述多功能安全帽设置有柔性薄膜型太阳能电池，其可以配合安全帽的形状进行设计，制作方便，时尚美观。所述多功能安全帽通过所述薄膜型太阳能电池直接对设置于帽体的电子装置供电，无需干电池或其它形式的电源，不仅有利于节约能源和环境保护，而且设置于多功能安全帽上的电子装置丰富了安全帽的功能，为佩戴人员提供了更多的选择。
附图说明
图1是本技术方案实施例一提供的多功能安全帽的结构示意图。
图2是本技术方案实施例一提供的多功能安全帽的分解结构示意图。
图3是本技术方案实施例一提供的多功能安全帽的电路连接示意图。
图4是本技术方案设置于多功能安全帽的薄膜型太阳能电池的结构示意图。
图5是本技术方案设置于多功能安全帽的相机模组的结构示意图。
图6是本技术方案实施例二提供的多功能安全帽的结构示意图。
图7是本技术方案实施例二提供的多功能安全帽的电路连接示意图。
图8是本技术方案实施例三提供的多功能安全帽的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及多个实施例对本技术方案提供的多功能安全帽作进一步说明。
请一并参阅图1和图2，为本技术方案实施例一提供的多功能安全帽100，所述的多功能安全帽100为一种头部保护装置，可适用于车辆例如摩托车或自行车的驾乘人员等佩戴。多功能安全帽100包括有帽体11、帽沿12和系带13以及设置于帽体11的薄膜型太阳能电池20与电子装置，本实施例中为相机模组30。
帽体11大致呈半圆球形壳体，可用于套设于佩戴人员的头部。帽沿12大致呈圆环形，其自帽体11的周边延伸出来。系带13可以为一根或两根，本实施例中，系带13为两根相对设置丝质系带或塑料系带等，所述系带13的一端可设置于帽体11，也可设置帽沿12，还可以设置于帽体11和帽沿12的连接部，用于将多功能安全帽100稳定的固定于佩戴人员头部。当然，当系带13为一根时，系带13的两端可均设置于帽体11，也可均设置于帽沿12，还可均设置于帽体11和帽沿12的连接部。
如图2所示，帽体11设有第一固定部114及第二固定部115，所述第一固定部114用于设置电子装置，本实施例中，用于设置相机模组30，所述第二固定部115用于设置薄膜型太阳能电池20。优选地，第一固定部114和第二固定部115之间可以相互连通，用以设置实现薄膜型太阳能电池20与相机模组30电路连接的元件，例如导线、电阻、电容等。第二固定部115数量可以根据所需要设置的薄膜型太阳能电池20而定，可以是一个或多个。
本实施例中，帽体11设有一个第一固定部114，其位于帽体11外表面110邻近帽沿12处；帽体11设有三个第二固定部115，三个第二固定部115分别设置于帽体11外表面110的顶部111和顶部111相对两侧的两侧部112。优选地，三个第二固定部115可以相互连通，用以设置实现多个薄膜型太阳能电池20之间电路连接的元件，例如导线、电阻、电容等。本实施例中，第一固定部114为形成于帽体11外表面110的凸起式容置槽，第二固定部115为形成于帽体11外表面110的凹槽。当然，薄膜型太阳能电池20与相机模组30也可以通过其他方式设置于帽体11，只要需要帽体11设有相应的固定结构即可。
所述薄膜型太阳能电池20设置于第二固定部115，与设置于第一固定部114的相机模组30电路连接，用于向所述相机模组30提供电能。由于薄膜型太阳能电池20可挠曲，其可配合帽体11的形状设计成不同几何形状并根据需求设置不同的数量，因此设置于帽体11的薄膜型太阳能电池20可以是一块，也可以是多块。本实施例中，帽体11设置有三块薄膜型太阳能电池20，所述三块薄膜型太阳能电池20分别设置于帽体11外表面110的三个第二固定部115，分别与帽体11外表面110的三个第二固定部115的形状相适配，以使三块薄膜型太阳能电池20分别位于帽体11外表面110的顶部111和顶部111相对两侧的两侧部112。所述薄膜型太阳能电池20可通过多种方式固定在帽体11的第二固定部115，例如可采用粘贴或螺钉锁固等方式。本实施例中，薄膜型太阳能电池20采用粘贴方式固定于帽体11外表面110凹槽结构的第二固定部115中。
本实施例中，请参阅图4，薄膜型太阳能电池20包括可挠曲的聚合物基板21，基板21的表面210上依次形成有：背电极(Back Metal Contact Layer)22，P型半导体层23，P-N结层24，N型半导体层25，透明导电层(Transparent Conductive Oxide)26，及前电极(Front Metal Contact Layer)27。
可挠曲的聚合物基板21是聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)、聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone，PEEK)、液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)等。背电极22的材料可以是银(Ag)，铜(Cu)，钼(Mo)，铝(Al)，铜铝合金(Cu-Al Alloy)，银铜合金(Ag-Cu Alloy)，或者铜钼合金(Cu-Mo Alloy)等。背电极22可以采用溅镀的方法形成。P型半导体层23的材料可以是III-V族化合物或II-VI族化合物，例如P型纳米氮化镓(GaN)或者纳米氮化铝镓(AlGaN)等。P型半导体层23可以采用化学气相沉积法等方法形成。P-N结层24的材料可以是结合性较好的III-V族化合物或I-III-VI族化合物，如铜铟镓硒(CuInGaSe2或CuIn1-xGaxSe2，CIGS)。P-N结层24可以通过化学气相沉积法等方法形成。N型半导体层25的材料是III-V族化合物或II-VI族化合物，例如N型纳米氮化钾(GaN)。N型半导体层25可以采用化学气相沉积法等方法形成。透明导电层26的材料可以是铟锡氧化层(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、或氧化锌与氧化铝复合物(ZnO-Al2O3)等。透明导电层26可以采用溅镀的方法形成。前电极27的材料可以是银(Ag)，铜(Cu)，钼(Mo)，铝(Al)，铜铝合金(Cu-Al Alloy)，银铜合金(Ag-Cu Alloy)，或者铜钼合金(Cu-Mo Alloy)等。前电极27可以采用溅镀的方法形成。
由于所述薄膜型太阳能电池20的基板21是可挠曲的聚合物薄片，故薄膜型太阳能电池20可挠曲，其可配合多功能安全帽100外表面110的形状设计成不同几何形状的薄膜型太阳能电池20，使安全帽外形美观。
所述相机模组30设置于帽体11外表面110的第一固定部114，并与薄膜型太阳能电池20形成电路连接，以使得薄膜型太阳能电池20可以对相机模组30提供电能。所述相机模组30可通过多种方式固定于帽体11的第一固定部114，例如可采用螺钉锁固或螺纹配合等方式设置相机模组30。薄膜型太阳能电池20被太阳光照射时可输出电压及电流，用于对相机模组30供电。本实施例中，请参阅图3，三块薄膜型太阳能电池20串联后，作为一个总电源，给相机模组30供电。相机模组30的控制开关301设置于帽沿12，用于控制相机模组30进行拍照或摄影。
相机模组30可以选择各种适用的微型相机模组，本实施例中，请参阅图5，相机模组30包括镜筒31、光学镜片组32、镜头座33以及影像感测装置34。
镜筒31呈圆筒体，用于容纳光学镜片组32。所述镜筒31包括第一端部311和与第一端部311相对的第二端部312。所述第一端部311设有入光孔313，光线可由所述入光孔313进入相机模组30，并透过光学镜片组32。所述第二端部312的外壁设有螺纹，用于与镜头座30所设的螺纹相配合，使得镜筒31可固定于镜头座33。
光学镜片组32包括多个镜片321和多个弹性间隔环322，所述多个镜片321和多个弹性间隔环322沿光轴315方向交替设置。所述多个镜片321包括第一镜片3211、第二镜片3212、第三镜片3213以及滤光片3214。所述第一镜片3211、第二镜片3212、第三镜片3213可以是非球面镜片。所述滤光片3214由玻璃基底以及交替设置于玻璃基底表面的二氧化钛膜和二氧化硅膜构成。所述交替设置于玻璃基底表面的二氧化钛膜和二氧化硅膜的层数为30~50层，优选为32~40层。从镜筒31的第一端部311至第二端部312，第一镜片3211、第二镜片3212、第三镜片3213以及滤光片3214沿光轴315方向依次固定于镜筒31内。所述多个弹性间隔环322与所述多个镜片321沿光轴315方向交替设置，根据所需间隔的镜片的结构，多个弹性间隔环322的形状大小可以相同也可以不相同。
镜头座33具有容置孔331，用于容纳固定镜筒31。所述镜头座33具有第一基座端332和与第一基座端332相对的第二基座端333。所述第一基座端332内壁设有螺纹，其与镜筒31的第二端部312外壁的螺纹相配合，用于将镜筒31固定于镜头座33。所述第二基座端333外表面可设置螺纹，用于将相机模组30固定于帽体11的第一固定部114。在镜头座33的容置孔331中，从第一基座端332至第二基座端333，依次设置有玻璃盖片334和影像感测装置34。玻璃盖片334设置于容置孔31中，并与镜筒31的第二端部312的端面相接触。影像感测装置34包括陶瓷电路基板336和设于陶瓷电路基板336的影像感测器元件335，所述影像感测装置34设置于容置孔31中，位于镜头座33的第二基座端333。影像感测装置34的陶瓷电路基板341与薄膜型太阳能电池20电路连接，以使得薄膜型太阳能电池20为相机模组30的使用提供电能。
由于相机模组30包括设置于镜筒31中的光学镜片组32，所述光学镜片组32包括沿光轴交替设置的多个镜片321及多个弹性间隔环322，位于多个镜片321之间的弹性间隔环322可吸收镜片产生的热应力，使得镜片不会因为太阳照射温度升高产生的热应力作用而发生倾斜和移位，提升镜头模组的成像品质。
当然，多功能安全帽100的第一固定部114也可设置其它电置装置，例如播放装置。
请参阅图6，为本技术方案实施例二提供的多功能安全帽200。其与本技术方案实施例一提供的多功能安全帽100的区别在于：多功能安全帽200的帽体211设有两个第一固定部2114，并进一步包括设置于第一固定部2114的播放装置。所述两个第一固定部2114设置于帽体211外表面2110，并位于外表面2110的顶部2111的相对两侧的两侧部2112，并邻近帽沿212，用于分别设置播放装置240与相机模组230。所述播放装置240与相机模组230可通过多种方式固定于帽体211的第一固定部2114，例如可采用螺钉锁固或螺纹配合等方式设置播放装置240与相机模组230。所述播放装置240可以为MP3或收音机。所述播放装置240可连接耳机或喇叭等外部扬声装置，本实施例中，耳机243与播放装置240相连，以方便多功能安全帽200的佩戴人员听播放装置240播放的信息。播放装置240和相机模组230与薄膜型太阳能电池220形成电路连接，以使得薄膜型太阳能电池220可以对播放装置240和相机模组230提供电能。本实施例中，请参阅图7，三块薄膜型太阳能电池220串联后，作为一个总电源，给彼此并联的相机模组230和播放装置240供电。当然，相机模组230和播放装置240也可各自与对应的薄膜型太阳能电池220形成电路连接，由各自对应的薄膜型太阳能电池220分别对相机模组230和播放装置240供电。
请参阅图8，为本技术方案实施例三提供的多功能安全帽400。其与本技术方案实施例二提供的多功能安全帽200的区别在于：播放装置440通过外置导线50与所述薄膜型太阳能电池420电路连接并连接于帽体411，以使薄膜型太阳能电池420能向所述播放装置440提供电能，并同时使得多功能安全帽400的佩戴人员便于控制播放装置440。
车辆骑乘人员佩戴本技术方案实施例提供的多功能安全帽100、200、400上班或旅行，可以一边享受骑乘的乐趣，一边利用相机模组拍摄沿途的风景，或者倾听美妙的音乐。由于所述多功能安全帽通过薄膜型太阳能电池直接对设置于帽体的相机模组或/和播放装置供电，无需干电池或其它形式的电源，有利于节约能源和环境保护。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种多功能安全帽，其包括帽体，其特征在于，所述帽体的外表面设有至少一个第一固定部和至少一个第二固定部，所述第一固定部设置有电子装置，所述第二固定部设置有薄膜型太阳能电池，所述薄膜型太阳能电池与电子装置电路连接，用于向所述电子装置提供电能。
2.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，所述电子装置为相机模组或播放装置。
3.如权利要求2所述的多功能安全帽，其特征在于，所述帽体的外表面设有两个第一固定部，所述两个第一固定部分别位于外表面的顶部的相对两侧的两侧部，分别用于设置相机模组和播放装置。
4.如权利要求2所述的多功能安全帽，其特征在于，所述帽体的外表面设有一个第一固定部，所述第一固定部设有与所述薄膜型太阳能电池电路连接的相机模组，所述播放装置通过外置导线与所述薄膜型太阳能电池电路连接并连接于所述帽体。
5.如权利要求2、3或4所述的多功能安全帽，其特征在于，所述播放装置为MP3或收音机。
6.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，所述第一固定部和所述第二固定部相连通，用以设置实现薄膜型太阳能电池与电子装置电路连接的元件。
7.如权利要求6所述的多功能安全帽，其特征在于，所述帽体的外表面设有多个第二固定部，用于设置多个薄膜型太阳能电池，所述多个第二固定部之间相连通，用以设置实现多个薄膜型太阳能电池之间电路连接的元件。
8.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，所述第一固定部为设于帽体的外表面的凸起式容置槽。
9.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，所述第二固定部为设于帽体的外表面的凹槽。
10.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，所述薄膜型太阳能电池包括可挠曲的聚合物基板以及依次设置于基板表面的背电极、P型半导体层、P N结层、N型半导体层、透明导电层和前电极。
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