CN103598696A - 一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，属于头盔技术领域。它解决了现有的警用头盔使用不方便导致执勤效率低的问题。本带环境智能感应与调节功能的警用头盔包括头盔壳体和安装在头盔壳体上用于扣在颈部上的扣紧带结构，其特征在于：所述头盔壳体上安装有亮度智能感应调节装置，亮度智能感应调节装置包括智能处理器和与智能处理器连接的光敏传感器、具有照明灯的灯组，所述的灯组和光敏传感器安装在头盔壳体的前端上，所述光敏传感器能实时检测头盔壳体前端的光线强度并转换成电压信号给上述的智能处理器，所述的智能处理器根据接收的电压信号控制照明灯的开启或关闭。本警用头盔具有提高执勤效率的优点。

Description

一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔

技术领域

本发明属于头盔技术领域，涉及一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔。

背景技术

警用头盔是警察部队使用最广泛的单警防护装备，它对于提高警察的战斗力、减少伤亡、增强警察威严的外表具有非常重要的作用。同时，考虑到警用头盔独特的使用环境及科技的发展，其舒适性和智能性，也将成为头盔设计必须考虑的重要内容。目前，警察在执行任务时会碰到不同的环境，比如光线不好的环境，在警用头盔前端上会安装有照明灯，当碰到光线不好的环境，用手将照明灯打开，其存在的问题是：每次用手去手动开启关闭会比较麻烦，当碰到在执行任务时双手腾不出来的时候就打开不了照明灯。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能智能感应执行任务时的环境光线状况并根据环境光线的强或弱来自动关闭或开启照明灯的带环境智能感应与调节功能的警用头盔。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，头盔壳体和安装在头盔壳体上用于扣在颈部上的扣紧带结构，其特征在于：所述头盔壳体上安装有亮度智能感应调节装置，亮度智能感应调节装置包括智能处理器和与智能处理器连接的光敏传感器、具有照明灯的灯组，所述的灯组和光敏传感器安装在头盔壳体的前端上，所述光敏传感器能实时检测头盔壳体前端的光线强度并转换成电压信号给上述的智能处理器，所述的智能处理器根据接收的电压信号控制照明灯的开启或关闭。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的亮度智能感应调节装置还包括安装在头盔壳体前端上的红外传感器，灯组还包括用来加强照明的加强灯，所述的红外传感器能检测头盔壳体前方是否有人体遮挡，智能控制器能根据红外传感器检测的是否有人体遮挡信息控制加强灯开启或关闭。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的照明灯和加强灯为LED灯。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的头盔壳体的前端开有照明凹槽且照明凹槽封装有透明罩，上述的灯组安装在照明凹槽内，所述的光敏传感器和红外传感器安装在照明凹槽上方的头盔壳体壁上。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的头盔壳体上还安装有微气候智能感应调节装置，所述的微气候智能感应调节装置包括所述的智能处理器和与智能处理器连接的温度传感器、降温系统，所述温度传感器安装在头盔壳体的上端壁上。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的头盔壳体两侧分别开设有通风结构，头盔壳体具有内腔，所述的通风结构包括两个进风通孔和一个出风通孔，外界的风通过进风通孔进入到头盔壳体的内腔中，再从出风通孔出来，所述的进风通孔和出风通孔均为长条形通孔。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的头盔壳体的后端设置有能显示多种不同颜色的警示灯装置，警示灯装置包括具有电源电路的电路板和与电路板连接的开关按钮、具有至少两个LED灯的LED灯组，每个LED灯显示不同的颜色，所述的开关按钮安装在头盔壳体后端壁上且能控制上述LED灯组工作，电路板安装在头盔壳体内。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的头盔壳体的后端上开有条形凹槽，上述的LED灯组安装在条形凹槽中，上述的开关按钮位于条形凹槽下方的头盔壳体后端壁上，条形凹槽的槽口封盖有由透明塑料制作而成的防护罩。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的LED灯组具有红色LED灯、橙色LED灯、黄色LED灯和蓝色LED灯。

在上述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔中，所述的头盔壳体外表面上覆设有PVC底层、玻璃微珠层和透明发光层，所述的玻璃微珠层设置在PVC底层上，透明发光层设置在玻璃微珠层上。

与现有技术相比，本警用头盔具有如下几个优点：

1、亮度智能感应调节装置和微气候智能感应装置等智能感应，能根据环境状况智能调节头盔照明光强度和对头盔进行自动降温，提升了人体舒适度，减轻了执勤时警员各感官的负担和长时间执勤带来的生理疲劳感与心理压力。有利于一线警员保持身心健康，提升执勤效率与工作品质。

2、亮度智能感应调节装置和微气候智能感应装置为智能感应，免操作，在带来诸多益处的同时并未增加任何使用操作上的不便。也免去了使用培训，操作规范的制定和学习过程，节约了开支。

3、亮度智能感应调节装置和微气候智能感应装置能够瞬时反应，对环境变化能迅速做出反馈，反应时间大大快于人的生理反应速度，应变能力更强，效率更高。

4、LED灯组上的不同颜色的LED灯来指示任务的不同紧要程度，通过开关按钮根据不同紧要程度的任务控制对应的颜色的LED灯亮起，执行人员看到灯的颜色来调整自己的执勤状态从而提升执勤效率，同时，也能对其他执勤人员起到警示作用，其他执勤人员看到某执勤人员头盔上灯亮起的颜色便知道该执勤人员正在执行任务的紧要程度，给予不同程度上的协助和方便,提升了主动安全警示的效果、针对性和灵活性；

5、完善了被动安全警示功能，针对现有警用头盔反光面积较少和光线反射率低的缺陷。通过新材料的应用和将发光与反光材料的头盔进行整体覆盖处理，使其反光面积增加了90%以上，有效提升头盔的警示效果，同时与能显示不同颜色的LED灯组配合（即主被动安全警示功能相互配合）产王综合效益，大大提升了警示效果，警示醒目度提高了5倍以上，增强了对一线执勤警员的保护和对犯罪分子的威慑；

附图说明

图1是本警用头盔的结构立体图。

图2是本警用头盔的另一结构立体图。

图3是本警用头盔中的亮度智能感应调节装置和微气候智能感应调节装置的电路原理图。

图中，1、头盔壳体；2、扣紧带结构；3、条形凹槽；4、开关按钮；5、LED灯组；6、光敏传感器；7、红外传感器；8、灯组；9、照明凹槽；10、温度传感器；11、进风通孔；12、出风通孔。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、2和3所示，本警用头盔包括头盔壳体1和安装在头盔壳体1上用于扣在颈部上的扣紧带结构2，头盔壳体1上安装有亮度智能感应调节装置和微气候智能感应调节装置。亮度智能感应调节装置包括智能处理器和与智能处理器一连接的光敏传感器6、红外传感器7和具有照明灯、加强灯的灯组8，头盔壳体1的前端开有照明凹槽9且照明凹槽9封装有透明罩，灯组8安装在照明凹槽9内，光敏传感器6和红外传感器7安装在照明凹槽9上方的头盔壳体1壁上。微气候智能感应调节装置包括亮度智能感应调节装置中的智能处理器和与智能处理器连接的温度传感器10、降温系统，降温系统安装在头盔壳体1的内腔中，温度传感器10安装在头盔壳体1的上端壁上。

警员执勤过程中感官长时间保持紧张状态，容易产生疲劳，对执勤效率和警员身体健康均产生不利影响。亮度智能感应调节装置和微气候智能感应调节装置，能够自动感应警员周边微环境的亮度、温度等环境指标，并通过智能处理器控制各类反馈设备做出相应补偿，以达到提高环境舒适性，减少警员感官疲劳度的目的。

其中，亮度智能感应调节装置具备两级照明模式。首先通过光敏传感器6感应环境亮度，在环境亮度不足时自动启动LED照明系统，即智能处理器控制灯组8中用以照明的照明灯全部亮起，增加环境亮度；其次再通过红外传感器7感应前方是否有人体移动或遮挡，若感应到有人体移动或遮挡，已启动的LED照明系统中的亮度会自动增强（即智能处理器控制用以增强亮度的加强灯亮起）以应对现场变化。通过两种模式的交替使用，在夜间亮度不足的情况下为有效处置各种突发情况提供有力保障。

进一步的，为了能够得到更好的降温效果，头盔壳体1两侧分别开设有通风结构，通风结构包括两个进风通孔11和一个出风通孔12，外界的风通过进风通孔11进入到头盔壳体1的内腔中，再从出风通孔12出来，进风通孔11和出风通孔12均为长条形通孔。当温度传感器10感应环境温度过高时，智能处理器启动降温系统进行调节，其降温系统为主动调节系统，其通风结构为被动空气流通循环降温系统，通过自然通风来调节头盔内部的温湿度，这两种方式共同作用，提升头盔佩戴的舒适度，降低中暑、体力透支等情况的发生，改善执勤警员的身体状态。

头盔壳体1的后端上安装有能显示四种不同颜色的警示灯装置，头盔壳体1的后端上开有条形凹槽3，条形凹槽3的槽口封盖有由透明塑料制作而成的防护罩，头盔壳体1具有内腔。警示灯装置包括具有电源电路的电路板和与电路板连接的开关按钮4、具有四个LED灯的LED灯组5，电路板安装在头盔壳体1的内腔中，开关按钮4位于条形凹槽3下方的头盔壳体1后端壁上，LED灯组5安装在条形凹槽3和防护罩构成的封闭空腔内，防护罩起到保护和透光的作用。四个LED灯分别为红色LED灯、橙色LED灯、黄色LED灯和蓝色LED灯，红色LED灯、橙色LED灯、黄色LED灯和蓝色LED灯依次代表任务的紧要程度逐渐减轻，红色LED灯亮时代表任务最紧要，蓝色LED灯亮时代表任务为紧要程度最轻。开关按钮4控制各LED灯的亮灭，按五下为一个循环，分别为只有红色LED灯亮、只有橙色LED灯亮、只有黄色LED灯亮、只有蓝色LED灯亮和全部灯不亮（即不工作状态）。可根据警员所执行任务的紧要程度灵活调整头盔警示灯光颜色，可实现红、橙、黄、蓝多级区分显示，提升执勤效率与警示效果。

头盔壳体1外表面上覆设有PVC底层、玻璃微珠层和透明发光层，所述的玻璃微珠层设置在PVC底层上，透明发光层设置在玻璃微珠层上。底层采用PVC材料，不仅能提高反光材料的强度，同时还提高了反光材料的逆反射系数。玻璃微珠层具有高折射率，当光线经过透明发光层、玻璃微珠层的折射，在玻璃微珠层与底层PVC材料之间界面发生反射，再经过玻璃微珠层和透明发光层的折射与射入光线平行或近平行射出，高效反射光线。通过将发光与反光材料的头盔进行整体覆盖处理，使其反光面积增加了90%以上，还可在白天有光照的条件下吸收光能，夜间散发荧光，在夜间和浓雾等恶劣条件下，提升反光材料的反光效果，有效提升头盔的警示效果。作为优选，玻璃微珠目数为160-200目，折射率1.9-2.2。当玻璃微珠的折射率接近1.9时，入射光线能够很好地聚焦在玻璃微珠的后表面，这时的回归反射效果最好，当折射率小于或者大于1.9时，入射充线分别聚焦在玻璃微珠的外面和内部，这时的回归反射效果会有所降低。实际使用中由于客观条件的影响，玻璃微珠的折射率通常选择在1.9-2.2之间，目数选择160-200目玻璃微珠的折射效果达到最佳。

玻璃微珠单层排列，玻璃微珠层重叠在一起，使得入射光线多次折射和反射，损失较多，回归光就很弱，导致反射率下降。而当玻璃微珠在底层PVC材料表面呈连续紧密的单层水平排列时，由于每个玻璃微珠反射单元形成均匀连续的反光面，故反光强度最高。

透明发光层为KIRAM透明发光材料。KIRAM透明发光材料由PC聚碳酸酯材料制得，它主要靠萤光材料在阳光下反应发光。傍晚、阴雨天、或在昏暗的场所具有集光效果的KIRAM透明发光材料会发出萤光，便于识别，且头盔萤光性持续时间长。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，包括头盔壳体和安装在头盔壳体上用于扣在颈部上的扣紧带结构，其特征在于：所述头盔壳体上安装有亮度智能感应调节装置，亮度智能感应调节装置包括智能处理器和与智能处理器连接的光敏传感器、具有照明灯的灯组，所述的灯组和光敏传感器安装在头盔壳体的前端上，所述光敏传感器能实时检测头盔壳体前端的光线强度并转换成电压信号给上述的智能处理器，所述的智能处理器根据接收的电压信号控制照明灯的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的亮度智能感应调节装置还包括安装在头盔壳体前端上的红外传感器，灯组还包括用来加强照明的加强灯，所述的红外传感器能检测头盔壳体前方是否有人体遮挡，智能控制器能根据红外传感器检测的是否有人体遮挡信息控制加强灯开启或关闭。

3.根据权利要求2所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的照明灯和加强灯为LED灯。

4.根据权利要求2或3所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的头盔壳体的前端开有照明凹槽且照明凹槽封装有透明罩，上述的灯组安装在照明凹槽内，所述的光敏传感器和红外传感器安装在照明凹槽上方的头盔壳体壁上。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的头盔壳体上还安装有微气候智能感应调节装置，所述的微气候智能感应调节装置包括所述的智能处理器和与智能处理器连接的温度传感器、降温系统，所述温度传感器安装在头盔壳体的上端壁上。

6.根据权利要求5任意一项所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的头盔壳体两侧分别开设有通风结构，头盔壳体具有内腔，所述的通风结构包括两个进风通孔和一个出风通孔，外界的风通过进风通孔进入到头盔壳体的内腔中，再从出风通孔出来，所述的进风通孔和出风通孔均为长条形通孔。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的头盔壳体的后端设置有能显示多种不同颜色的警示灯装置，警示灯装置包括具有电源电路的电路板和与电路板连接的开关按钮、具有至少两个LED灯的LED灯组，每个LED灯显示不同的颜色，所述的开关按钮安装在头盔壳体后端壁上且能控制上述LED灯组工作，电路板安装在头盔壳体内。

8.根据权利要求7所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的头盔壳体的后端上开有条形凹槽，上述的LED灯组安装在条形凹槽中，上述的开关按钮位于条形凹槽下方的头盔壳体后端壁上，条形凹槽的槽口封盖有由透明塑料制作而成的防护罩。

9.根据权利要求7所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的LED灯组具有红色LED灯、橙色LED灯、黄色LED灯和蓝色LED灯。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种带环境智能感应与调节功能的警用头盔，其特征在于，所述的头盔壳体外表面上覆设有PVC底层、玻璃微珠层和透明发光层，所述的玻璃微珠层设置在PVC底层上，透明发光层设置在玻璃微珠层上。

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