CN108835758B - 智能眼镜升降机构及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能眼镜升降机构，当眼镜马达旋转时，带动齿轮转动，并通过齿轮和弧形齿条的配合将眼镜马达的旋转运动，转化为弧形齿条的升降运动，从而带动眼镜升降架绕底座旋转运动，并实现了眼镜升降架的升降运动，从而带动了眼镜升降架上的智能眼镜升降运动。其优点在于可以自动升降智能眼镜，不仅可以保护眼镜，还能再不使用时自动升入头盔中隐藏；且具有遮阳板，随智能眼镜同时升降，可以保护智能眼镜并遮挡部分阳光，从而保障了智能眼镜的显示效果。

Description

智能眼镜升降机构及应用

技术领域

本发明涉及一种升降机构及应用，具体涉及一种智能眼镜升降机构及应用。

背景技术

智能眼镜是智能头盔的核心组成部分，也是极其脆弱的部分，并且离穿戴者的眼睛也很近，如果发生意外，对穿戴者的伤害是极其大的。智能眼镜除了能在镜片上显示图像之外，还具备不遮挡自然光线的特点，但环境中的强光会影响眼镜的显示效果，所以智能眼镜均需要配有遮阳的镜片保护。因此需要一种带有这样功能的智能眼镜保护结构装在智能头盔中，用于保护智能眼镜。在警用智能头盔方面，由于警务工作人员的工作环境的多样性和变化性，警务头盔的穿戴者的眼睛是不能一直被遮挡的，由此需要一种带有遮阳功能的可以隐藏眼镜的警务智能头盔用的智能眼镜保护结构。并且现有的警务头盔中的遮阳板的升降均是手动的，没有自动的，对于警务工作人员而言不是相当的方便。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种智能眼镜升降机构及在应用，可以自动的完成眼镜的升降动作；结构小巧灵活，并且可靠稳定；从根本上解决上述技术问题，以克服上述现有技术的存在缺陷。

本发明提供一种智能眼镜升降机构，包括：眼镜升降架181、智能眼镜182、弧形齿条184、眼镜马达185和底座；眼镜升降架181绕底座的转动连接；智能眼镜182固定在眼镜升降架181上；弧形齿条184的一端固定在眼镜升降架181上，另一端紧贴底座；眼镜马达185固定在底座上，且处于眼镜升降架181上方；眼镜马达185的输出轴上具有齿轮185-1。齿轮185-1和弧形齿条184啮合；当眼镜马达185旋转时，带动齿轮185-1转动，并通过齿轮185-1和弧形齿条184的配合将眼镜马达185转运动，转化为弧形齿条184的升降运动，从而带动眼镜升降架182绕底座旋转运动，从而带动了眼镜升降架181上的智能眼镜182升降运动。

进一步，本发明提供一种智能眼镜升降机构，还可以具有如下特征：底座的两侧具有智能眼镜架轴孔809；眼镜升降架181的两侧具有凸轴181-3，凸轴181-3嵌入智能眼镜架轴孔809内，实现眼镜升降架181绕底座的转动连接。

进一步，本发明提供一种智能眼镜升降机构，还可以具有如下特征：还包括遮阳板183，遮阳板183固定在眼镜升降架181上。

进一步，本发明提供一种智能眼镜升降机构，还可以具有如下特征：眼镜升降架181包括：外圆弧杆181-1、内圆弧杆181-2和两个连接杆181-4；外圆弧杆181-1和内圆弧杆181-2的两端固定在一起，两者的端部绕底座的转动连接；两个连接杆181-4对称设置，每个连接杆181-4的两端分别与外圆弧杆181-1、内圆弧杆181-2固定连接。

进一步，本发明提供一种智能眼镜升降机构，还可以具有如下特征：智能眼镜182固定在内圆弧杆181-2的外侧面上；遮阳板183固定在外圆弧杆181-1的上。

进一步，本发明提供一种智能眼镜升降机构，还可以具有如下特征：眼镜马达185通过马达固定座186固定在底座上。

进一步，本发明提供一种智能眼镜升降机构，还可以具有如下特征：马达固定座186中间具有避让孔186-1，弧形齿条184从避让孔186-1中穿过。

另外，本发明提供一种警务终端智能头盔，包括：上述智能眼镜升降机构和头盔外壳1；底座为内部安装架8，头盔外壳1固定在内部安装架8上；当智能眼镜182向下运动，从头盔外壳1伸出；当智能眼镜182向上移动，回缩进头盔外壳1内。

发明的作用与效果

本发明的目的旨在提供一种智能眼镜升降机构，可以自动升降智能眼镜，不仅可以保护眼镜，还能再不使用时自动升入头盔中隐藏；且具有遮阳板，随智能眼镜同时升降，可以保护智能眼镜并遮挡部分阳光，从而保障了智能眼镜的显示效果。

附图说明

图1是警务终端智能头盔的俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是警务终端智能头盔的前侧立体图。

图4是警务终端智能头盔的后侧立体图。

图5是警务终端智能头盔的下侧立体图。

图6是内部安装架连接结构的主视图。

图7是内部安装架连接结构的俯视图。

图8是内部安装架连接结构的仰视图。

图9是内部安装架连接结构的前侧立体图。

图10是内部安装架连接结构的后侧立体图。

图11是内部安装架连接结构的下侧立体图。

图12是全景摄像头升降机构的上侧立体图。

图13是全景摄像头升降机构的下侧立体图。

图14是图13的I部放大图。

图15是全景摄像头升降机构的主视图。

图16是全景摄像头升降机构的仰视图。

图17是图16的B-B剖。

图18是智能眼镜升降机构与内部安装架连接的主视图。

图19是智能眼镜升降机构与内部安装架连接的上侧立体图。

图20是图19的II部放大图。

图21是智能眼镜升降机构与内部安装架连接的仰视图。

图22是智能眼镜升降机构与内部安装架连接的俯视图。

图23是智能眼镜升降机构与内部安装架连接的下侧立体图。

图24是智能眼镜升降机构与内部安装架连接的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1至图11所示，警务终端智能头盔包括：壳体结构、警徽2、控制开关板6、散热盖板7、太阳能板14、电池13、散热风扇21、摄像头框9、电子控制主板12、全景摄像头升降机构16、智能眼镜驱动板17、智能眼镜升降机构18、骨传导耳机15、TYPE-C接口20、摄像头框9和麦克风阵列19。

壳体结构包括：头盔外壳1和内部安装架8。通过连接件将头盔内部安装架8和头盔外壳1安装固定在一起。

头盔外壳1为碳纤维材料，使得头盔更轻，强度更高，外层涂有反射太阳辐射的涂料，能通过反射太阳辐射的方法来降温。头盔外壳1顶部开有全景摄像头孔5，用于全景摄像头的升降。头盔外壳1的前侧装有警徽2。头盔外壳1的两侧装有控制开关板6用于控制头盔功能与电子器件可通过导线实现电气连接。

头盔外壳1的后侧具有散热盖板7。散热盖板7的上部开设太阳能板槽702，用于安装太阳能板14，太阳能板槽702上装有太阳能透光板3。散热盖板7的中部开设电池槽701，用于安装电池13，电池槽701上装有电池盖板4。散热盖板7的下部开设通风孔槽703，散热风扇21，通过螺栓固定在散热盖板7上，位置与通风孔槽703相对应。

头盔外壳1前部和摄像头框9配合，摄像头框9固定在头盔内部安装架8上，两者是一体成型的。摄像头框9中装有深度摄像头。

头盔外壳1内是头盔内部安装架8，电子控制主板12、全景摄像头升降机构16、智能眼镜驱动板17、智能眼镜升降机构18、骨传导耳机15、TYPE-C接口20、摄像头框9均安装固定在头盔内部安装架8上。智能眼镜升降机构18具有眼镜升降架181；眼镜升降架181上安装有智能眼镜182和通电变色遮阳板183，由智能眼镜升降机构18实现智能眼镜182和遮阳板183的升降功能。

内部安装架8采用镂空多余部分的设计思路，有益于减轻头盔重量，加强头盔强度。头盔内部安装架8的后侧下部设有1个控制主板安装槽801，用于安装头盔的电子控制主板12。电子控制主板12和散热风扇21的位置相对应，散热风扇21主要是对电子控制主板12进行散热以及头盔内部空气流通。内部安装架8后侧的中部设有2个电池槽支撑孔座802和电池支撑槽面803用于支撑和固定散热盖板7和电池槽701。内部安装架8后侧的上部设有2个太阳能板支撑孔座805，用于支撑和固定散热盖板7和太阳能板槽702。

内部安装架8后侧，位于电池支撑槽面803和太阳能板支撑孔座805之间，设有1个骨传导驱动芯片固定座804，用于固定骨传导耳机15的骨传导驱动电路板1501，实现固定骨传导耳机15的固定。

内部安装架8的顶部设有4个全景摄像头升降机构支撑孔座806，用于固定支撑全景摄像头升降机构16。全景摄像头升降机构16的位置与全景摄像头孔5的位置相对应，全景摄像头升降机构16将全景摄像头伸出/回缩于全景摄像头孔5。

内部安装架8前侧的上部设有4个智能眼镜驱动板支撑孔座807，用于安装固定智能眼镜驱动板17。

内部安装架8的左右两侧设有2个骨传导轴孔808，骨传导耳机支撑架23绕骨传导轴孔808旋转连接。骨传导耳机15安装在骨传导耳机支撑架23上，并随着骨传导耳机支撑架23绕骨传导轴孔808转动。

内部安装架8的左右两侧且处于骨传导轴孔808的前方，设有2个智能眼镜架轴孔809，智能眼镜架181绕智能眼镜架轴孔809旋转连接。智能眼镜升降机构18固定在内部安装架8的前侧，且处于智能眼镜驱动板17的前侧。智能眼镜升降机构18驱动智能眼镜架181绕智能眼镜架轴孔809转动。

内部安装架8底部的内侧设有6个内饰安装孔810，用于安装和穿戴者头部直接接触的内饰。内部安装架8底部的外侧设有6个外壳安装孔811，通过连接件将头盔内部安装架8和头盔外壳1安装固定在一起。

头盔内部安装架8的左右两侧分别有两个阶梯槽812用于调整骨传导耳机支撑架23间的距离，从而调整骨传导耳机15相对于头盔穿戴者头部的位置。麦克风阵列19固定在智能眼镜升降机构18上，并通过智能眼镜升降机构18安装在头盔内。TYPE-C接口20设置在头盔内部安装架8后侧的底部。

如图12至图17所示，全景摄像头升降机构16包括：定位板161、摄像头马达162、运动板163、摄像头座164、摄像头165、复位弹簧166、遮挡盖167、导轨组件168和摄像头光电开关169。

定位板161具有四个螺丝孔161-1，与内部安装架8的顶部设有4个全景摄像头升降机构支撑孔座806相配，通过螺钉将定位板161固定在内部安装架8上，即固定在壳体结构上。定位板161底部具有两个对称设置的滑槽161-2。运动板163的两侧嵌入滑槽161-2，运动板163在滑槽161-2内可水平滑动。定位板161的一侧具有贯穿上下的底座槽161-3，摄像头座164在底座槽161-3内可上下移动。

摄像头马达162通过轴孔固定在定位板161一侧的下方，摄像头马达162为N20微型减速电机，具有输出齿轮162-1。

运动板163的下部具有齿条163-1。齿条163-1与摄像头马达162的输出齿轮162-1啮合。运动板163的下方具有两个对称设置的斜面压板163-2。

摄像头165固定在摄像头座164的上端。摄像头座164的下端穿过定位板161的底座槽161-3。摄像头座164的下端具有弹簧导向孔164-1。弹簧导向孔164-1的端部具有弹簧凸台164-1a。复位弹簧166的一端套在弹簧凸台164-1a，另一端顶在内部安装架8的上表面，即设置在摄像头座164和内部安装架8之间。摄像头座164底部的两侧对称设置斜面凸台164-2。两个斜面凸台164-4的斜面与运动板163上的两个斜面压板163-2的斜面的位置和斜度相配，且两者贴合。

当给摄像头马达162一个正转的电驱动信号时，摄像头马达162的输出齿轮162-1顺势针旋转和运动板163上的齿条163-1配合，带动运动板163向右平移，即运动板163向摄像头座164的方向移动。当运动板163向右平移时，将通过斜面压板163-2下压摄像头座164的斜面凸台164-2。摄像头座164受定位板161上底座槽161-3的约束，在运动板163的带动下，竖直向下运动，固定在摄像头座164上的摄像头165一起竖直向下运动，从头盔外壳1顶部的全景摄像头孔5降下，此时复位弹簧166被压缩。

当摄像头马达162接收反转的电驱动信号时，将通过输出齿轮162-1和齿条163-1带动运动板163左移，即运动板163远离摄像头座164的方向移动。运动板163上的斜面压板163-2随之向左移动，摄像头座164斜面凸台164-2受到的向下压力撤销，摄像头座164在复位弹簧166的作用下向上移动，摄像头165随之竖直向上移动，从头盔外壳1顶部的全景摄像头孔5伸出。

运动板163的另一侧具有U型槽161-4，U型槽161-4的开口竖直向上。

导轨组件168包括：左导轨片168a和右导轨片168b。左导轨片168a和右导轨片168b都呈L型，底边通过螺丝孔对称地固定在定位板161上端的两侧。左导轨片168a和右导轨片168b上都具有两条平行的倾斜导轨168-1。倾斜导轨168-1斜向上，靠近U型槽161-4的水平位置低，靠近摄像头座164的水平位置高。倾斜导轨168-1分为两段式，前端的斜率小于后端的斜率。

遮挡盖167的一端具有竖直的嵌入凸台167-1，两侧分别具有两个滑行凸台167-2。嵌入凸台167-1嵌入U型槽161-4，两者的形状和位置相配，滑行凸台167-2嵌入倾斜导轨168-1，两者的位置和形状相配。遮挡盖167的上端固定有橡胶片167-3。

遮挡盖167设置在左导轨片168a和右导轨片168b之间，嵌入凸台167-1嵌入运动板163的U型槽161-4内。

当运动板163向右运动时，即摄像头165下降过程，运动板163的U型槽161-4带动遮挡盖167同向向右移动，遮挡盖167同时沿着倾斜导轨168-1斜向上运动。当摄像头165下降到退出全景摄像头孔5时，遮挡盖167刚好带着橡胶片167-3堵住全景摄像头孔5。当头盔摄像头孔被完全堵住时，摄像头马达162停止转动，摄像头165到达下极限位置，从而实现了摄像头165的下降保护功能，并具有一定的防水效果。

当运动板163向左运动时，即摄像头165上升过程。运动板163的U型槽161-4带动遮挡盖167同向向左移动，遮挡盖167同时沿着倾斜导轨168-1斜向下运动。当橡胶片167-3离开全景摄像头孔5时，摄像头165刚好升至全景摄像头孔5时的底部，持续上升一段时间后，摄像头165将到达工作位置即上极限位置，摄像头马达162停止转动，从而实现了摄像头165的上升功能。

本实施例中，摄像头165的上极限位置和下极限位置的控制，由摄像头光电开关169和两个定位挡片配合实现。

摄像头光电开关169通过螺丝孔柱，固定在定位板161的下方。运动板163的下方设置有上定位挡片163-3和下定位挡片163-4，且处于摄像头光电开关169的两侧。本实施例中，上定位挡片163-3处于下定位挡片163-4的左侧。

当摄像头马达162带动运动板163向右运动，当运动到右极限位置时，下定位挡片163-4会遮挡摄像头光电开关169，从而给头盔中的电子控制电路以到位信号，从而实现对摄像头马达162制动，让摄像头165停在下极限位置。

当摄像头马达162带动运动板163向左运动，当运动到左极限位置时，上定位挡片163-3会遮挡摄像头光电开关169，从而给头盔中的电子控制电路以到位信号，从而实现对摄像头马达162制动，让摄像头165停在上极限位置。

运动板163的左右极限位置同时也是摄像头165升降的上下极限位置。

当然，摄像头165的上极限位置和下极限位置的控制，还可以通过摄像头马达162每次驱动设定的行程后，自动停止而实现。摄像头马达162的启动由操作人员，操作控制开关板6进行启动。

如图18至图24所示，智能眼镜升降机构18包括：眼镜升降架181、智能眼镜182、遮阳板183、弧形齿条184、眼镜马达185、马达固定座186和眼镜光电开关187。

本实施例中，眼镜升降架181包括：外圆弧杆181-1、内圆弧杆181-2和两个连接杆181-4。外圆弧杆181-1和内圆弧杆181-2的两端固定在一起，且端部具有凸轴181-3。两个连接杆181-4对称设置，每个连接杆181-4的两端分别与外圆弧杆181-1、内圆弧杆181-2固定连接。外圆弧杆181-1、内圆弧杆181-2和两个连接杆181-4可以一体成型。凸轴181-3嵌入内部安装架8的左右两侧的智能眼镜架轴孔809内，实现眼镜升降架181绕内部安装架8的转动连接。

智能眼镜182固定在内圆弧杆181-2的外侧面上。遮阳板183固定在外圆弧杆181-1的上。弧形齿条184的一端固定在内圆弧杆181-2的中间位置，另一端紧贴内部安装架8上。智能眼镜182、遮阳板183、弧形齿条184都随着眼镜升降架181的转动而转动。

马达固定座186安装在内部安装架8上，且处于眼镜升降架181上极限位置的上方。马达固定座186通过螺丝紧固，是固定不动的。眼镜马达185固定在马达固定座186上，实现眼镜马达185固定在内部安装架8上。马达固定座186中间具有避让孔186-1，弧形齿条184从避让孔186-1中穿过。

眼镜马达185的输出轴上具有齿轮185-1。齿轮185-1和弧形齿条184啮合。弧形齿条184两侧可以设置导槽或导轨，限制弧形齿条184移动方向，使得弧形齿条184的移动更稳定。

当眼镜马达185通电旋转时，会带动齿轮185-1转动，并通过齿轮185-1和弧形齿条184的配合将眼镜马达185的旋转运动，转化为弧形齿条184的升降运动，从而带动眼镜升降架182绕内部安装架8上的智能眼镜架轴孔809的旋转运动，并实现了眼镜升降架182的升降运动，从而带动了眼镜升降架182上的智能眼镜182和遮阳板183的升降运动，从而实现了对智能眼镜182的保护功能。智能眼镜182的前方安装有遮阳板183，可遮挡环境中的强光，从而增强智能眼镜182的显示效果并且对智能眼镜182也有一定的保护作用。

本实施例中，智能眼镜182的上极限位置和下极限位置的控制，由眼镜光电开关187和两个限位挡片配合实现。

眼镜光电开关187通过开关固定夹187-1，固定在马达固定座186上，即实现固定在内部安装架8上。弧形齿条184一侧的上端具有上限位挡片184-1，下端具有下限位挡片184-2，且处于眼镜光电开关187的两侧。

当眼镜马达185的齿轮185-1在弧形齿条184上移动至上极限位置时，上限位挡片184-1会遮挡眼镜光电开关187，从而给头盔中的电子控制电路以到位信号，从而实现对眼镜马达185的制动，让智能眼镜182停在上极限位置。

当眼镜马达185的齿轮185-1在弧形齿条184上移动至下极限位置时，下限位挡片184-2会遮挡眼镜光电开关187，从而给头盔中的电子控制电路以到位信号，从而实现对眼镜马达185的制动，让智能眼镜182停在下极限位置。

当然，智能眼镜182的上极限位置和下极限位置的控制，还可以通过眼镜马达185每次驱动设定的行程后，自动停止而实现。眼镜马达185的启动由操作人员，操作控制开关板6进行启动。

需要说明的是，在本文中，诸如向左、向右、顺指针、逆时针的关系术语仅仅针对附图中所示的位置进行方向性的描述，并不能用于对方案进行限定。术语“相连”、“连接”、“连接到”或者其他变体，不仅仅包括将两个实体直接相连接，也包括通过具有有益效果的其他实体间接相连接。

以上实施例仅描述了本方案的主要特征和创新点。本领域的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制。在不脱离本发明创新点和保护范围的前提下，本方案还会有各种变化，这些变化和改进都将落入本方案要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种智能眼镜升降机构，其特征在于：包括，眼镜升降架(181)、智能眼镜(182)、弧形齿条(184)、眼镜马达(185)和底座；

其中，眼镜升降架(181)绕底座的转动连接；

智能眼镜(182)固定在眼镜升降架(181)上；

弧形齿条(184)的一端固定在眼镜升降架(181)上，另一端紧贴底座；

眼镜马达(185)固定在底座上，且处于眼镜升降架(181)上方；

眼镜马达(185)的输出轴上具有齿轮(185-1)；齿轮(185-1)和弧形齿条(184)啮合；

当眼镜马达(185)旋转时，带动齿轮(185-1)转动，并通过齿轮(185-1)和弧形齿条(184)的配合将眼镜马达(185)的旋转运动，转化为弧形齿条(184)的升降运动，从而带动眼镜升降架(181)绕底座上的智能眼镜架轴孔(809)的旋转运动，从而带动了眼镜升降架(181)上的智能眼镜(182)升降运动；

眼镜升降架(181)包括：外圆弧杆(181-1)、内圆弧杆(181-2)和两个连接杆(181-4)；

外圆弧杆(181-1)和内圆弧杆(181-2)的两端固定在一起，两者的端部绕底座的转动连接；

两个连接杆(181-4)对称设置，每个连接杆(181-4)的两端分别与外圆弧杆(181-1)、内圆弧杆(181-2)固定连接。

2.如权利要求1所述的智能眼镜升降机构，其特征在于：

其中，底座的两侧具有智能眼镜架轴孔(809)；

眼镜升降架(181)的两侧具有凸轴(181-3)，凸轴(181-3)嵌入智能眼镜架轴孔(809)内，实现眼镜升降架(181)绕底座的转动连接。

3.如权利要求1所述的智能眼镜升降机构，其特征在于：

其中，智能眼镜(182)固定在内圆弧杆(181-2)的外侧面上；

遮阳板(183)固定在外圆弧杆(181-1)的上。

4.如权利要求1所述的智能眼镜升降机构，其特征在于：

其中，眼镜马达(185)通过马达固定座(186)固定在底座上。

5.如权利要求4所述的智能眼镜升降机构，其特征在于：

其中，马达固定座(186)中间具有避让孔(186-1)，弧形齿条(184)从避让孔(186-1)中穿过。

6.如权利要求1所述的智能眼镜升降机构，其特征在于：

还包括眼镜光电开关(187)，固定在底座上；

弧形齿条(184)一侧的上端具有上限位挡片(184-1)，下端具有下限位挡片(184-2)，且处于眼镜光电开关(187)的两侧；

当眼镜马达(185)的齿轮(185-1)在弧形齿条(184)上移动至上极限位置时，上限位挡片(184-1)会遮挡眼镜光电开关(187)，从而对眼镜马达(185)的制动，让智能眼镜(182)停在上极限位置；

当眼镜马达(185)的齿轮(185-1)在弧形齿条(184)上移动至下极限位置时，下限位挡片(184-2)会遮挡眼镜光电开关(187)，从而对眼镜马达(185)的制动，让智能眼镜(182)停在下极限位置。

7.一种警务终端智能头盔，其特征在于：包括，如权利要求1至6中任意一项所述的智能眼镜升降机构和头盔外壳(1)；

其中，底座为内部安装架(8)，头盔外壳(1)固定在内部安装架(8)上；

当智能眼镜(182)向下运动，从头盔外壳(1)伸出；当智能眼镜(182)向上移动，回缩进头盔外壳(1)内。