CN109890234A - 具有天线的保护头盔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保护头盔，并且尤其涉及一种摩托车保护头盔，其包括：用于无线电传输的天线(1)；用于分散冲击力的外壳(2)；容纳在该外壳(2)中的用于吸收冲击力的内层(3)；以及永久地连接到外壳(2)以便与数字设备(5)接触以进行无线通信的连接插槽(4)。连接插槽(4)将数字设备(5)电连接到天线(1)，以便在与所述数字设备接触时进行无线通信。该保护头盔的特征在于，外壳(2)的至少一个局部层被布置在天线(1)和内层(3)之间。

Description

具有天线的保护头盔

本发明涉及一种具有天线和权利要求1的前序部分的特征的保护头盔。

在许多活动中，尤其是骑摩托车时，都需要穿戴保护头盔。它不仅是一种安全相关的且覆盖驾驶员头部的保护头盔，而且摩托车引擎产生的噪声和与行驶相关的噪声在实践中使得在行驶期间在摩托车手之间进行未放大的口头交流是困难的或不可能的。

在最近的技术发展过程中，摩托车手与话筒和头戴式耳机的相应组装件之间的无线电连接使得摩托车手之间能够彼此通信，即使在更大的群组中和行驶期间也是如此。蓝牙协议尤其已被证明是在特定摩托车手群组内形成通信网络的合适基础。在此情况下，通信参与者之间的最大可能距离构成潜在的缺点。群组内各个体摩托车手之间的距离在行驶期间可能会变化很大。此外，用于布置在摩托车头盔上的许多蓝牙模块中的天线的尺寸或位置使得可获得的范围持续低于实际可能的值。

在这方面，现有技术WO 2012/148519 A1提议了一种具有集成天线的保护头盔。具体而言，在此情况下，集成天线被容纳在内层中，该内层被外壳包围并且应当能够吸收任何发生的冲击力。此组装件应当能够使得在没有保护头盔对天线长度具有任何狭窄的约束的情况下使用天线。

然而，一方面，天线在内层中并因此在外壳内的布置在从天线朝向头盔的穿戴者的发射方面是不利的。在相同的上下文中，外壳也会在天线辐射通往其他通信参与者的途中造成衰减，这尤其可能会限制天线的可能范围。

基于此现有技术，本发明的目的是开发并改进现有技术已知的具有天线的保护头盔，从而对保护头盔的穿戴者并且同样对天线的通信伙伴两者而言都具有更好的发射特性。

对于具有权利要求1的前序部分的特征的具有天线的保护头盔，此目的通过权利要求1的特征部分的特征来实现。

以将外壳的至少一部分放置在天线与内层之间的方式来布置天线对天线的发射是有利的洞察对于本发明而言至关重要。以这种方式，本身干扰来自天线的传输的外壳倾向于庇护保护头盔的穿戴者或其头部免受发射。相反，外壳不会干扰或仅在很小程度上干扰向其他通信参与者的实际预期传输。附加地，即使现代天线被配置成非常小且轻，但是，基于基本考虑，将此类组件布置在外壳外部在机械安全方面也是有利的。

根据本发明的保护头盔(尤其可以是摩托车保护头盔)包括用于无线电传输的天线、用于分散冲击力的外壳、以及被外壳容纳的用于吸收冲击力的内层。因此，内层被设置在外壳内，并且通常由比外壳更软的材料组成。外壳和内层两者都可由若干层或分层组成，其中无论相应的层或分层是用于分散还是吸收冲击力，与外壳或内层的相应关联都是必要的。

根据本发明的保护头盔进一步包括牢固地连接到外壳以便接触数字设备的插槽，该数字设备被配置成用于无线通信。优选地，数字设备具有用于实现无线通信协议的电子逻辑组件。在此情况下，插槽与外壳的连接可以是直接的，但也可以经由插入的组件间接地执行。在根据本发明的保护头盔中，当与数字设备接触时，插槽将后者(即数字设备)电连接到天线以进行无线通信。以此方式，数字设备能够采用天线进行无线通信。保护头盔可能还有其他天线。当数字设备被接触时，该天线可然后与该数字设备电连接，优选地单独连接。还可构想：为这些附加的天线提供另外的插槽。

根据本发明的保护头盔的特征在于，外壳的至少一个局部层被设置在天线和内层之间。这意味着外壳的至少一部分被布置在沿着天线的基本上整个长度的每个天线部分与内层之间。换言之，天线的任何部分都不直接与内层毗邻——不存在插入外壳的部分。以此方式，外壳至少部分地用于衰减向保护头盔的穿戴者发射的辐射，其中，在相同程度上避免了向其他通信参与者的传输的衰减。本发明中的天线应理解为当按预期使用时被配置成用于发射和接收相应信号的结构。因此，相比之下可能具有显著更小且寄生的发射和接收输出的电线在此意义上不属于天线。

根据保护头盔的一优选实施例，提供了天线被设置在外壳外部。在此情况下，不仅外壳的局部层被设置在天线和内层之间，而是外壳的所有层，并且因此外层作为一个整体将被设置在天线和内层之间。此外，优选的是，天线基本上被配置成在水平传输方向上发射。在此示例中，天线的相对传输方向通常由其类型和几何形状决定。在此情况下，方向指示“水平”是指保护头盔处于被人穿戴的状态。

然而，天线也可被外壳包围。特别地，如果外壳具有多个外壳层并且天线被设置在各外壳层之间，则可能是这种情况。

原则上，天线和数字设备可被用于任何类型的数字无线通信。然而，保护头盔的优选实施例的特征在于，数字设备是用于无线个域网(WPAN)的无线电模块。在此情况下，数字设备尤其可以是用于蓝牙的无线电模块。

保护头盔的另一个优选实施例的特征在于，插槽具有用于容纳数字设备的框架和用于信号传输的传输设备，该传输设备电连接到天线，并且当数字设备被容纳在框架中时，传输设备被电耦合到数字设备的天线杆。原则上，此传输设备还能够与天线杆建立非接触式电耦合，例如感应电耦合。然而，优选的是，传输设备是接触设备，并且当数字设备被容纳在框架中时，接触设备电接触天线杆，该天线杆优选地是天线触点。因此，结果是接触设备和天线触点彼此接触。

因此，数字设备也被插槽或其框架机械地容纳。优选地，框架被配置成在容纳数字设备时将数字设备附接到外壳。在此情况下，插槽还可包括用于将数字设备保持在插槽中的锁定装置。不仅可以以此方式确保数字设备到保护头盔的牢固附接，而且还可以以此方式确保数字设备与天线的可靠电接触。

根据保护头盔的一优选实施例，提供了天线是偶极天线。因此，传输设备，并且尤其是接触设备，可以是具有至少两个触点极的同轴插入设备。因此，数字设备可具有天线触点，该天线触点是同轴触点并且具有至少两个同轴触点。

保护头盔的一优选实施例的特征在于，天线相对于保护头盔的横向方向基本上设置在保护头盔的外横向端部处。此处和下文中，术语“横向方向”应相对于保护头盔的纵向方向来理解，该纵向方向对应于头盔穿戴者的直视方向。因此，横向方向是上述意义上的水平方向，此外，横向方向基本上垂直于纵向方向延伸。已证明天线的这种放置特别适用于天线的发射。

保护头盔的另一个优选实施例的特征在于，保护头盔具有用于将数字设备电连接到天线的传输线。由于此传输线对于发射或接收信号不起重要作用，因此在本主题的意义上它本身不属于天线。原则上，此类传输线可以以任何方式来布置。然而，优选的是，传输线至少部分地被布线在外壳内。还优选的是，传输线完全被布线在外壳内。因此，传输线可——完全地或部分地——被布线在作为整体的外壳与内层之间。换言之，传输线可被布线在外壳和内层之间的至少一些部分中。

如果传输线被布线在外壳内，则其仍与天线接触，其中在此情况下，至少外壳的局部层必须以基本上任意的方式被穿过。在此情况下，保护头盔的优选实施提供：外壳具有开口，并且用于电连接的传输线被布线成穿过该开口。

根据保护头盔的一优选实施例，提供了开口被设置在外壳的下半部中。同样在此情况下，方向指示“下”是指保护头盔被人穿戴时的取向。以此方式，在给定有利的天线定位的情况下，传输线可被配置成相对较短。

这尤其适用于——如也是优选的——插槽被设置在保护头盔下边缘的情况。此外，插槽可相对于保护头盔的纵向方向上的垂直中心平面被横向偏移地设置。此处和下文中，方向指示“垂直”也涉及保护头盔被人穿戴时的取向。换言之，插槽并非在横向方向上居中设置，而是偏移设置。这通过操作设置在数字设备上的构件(诸如按钮)来促成对数字设备的操作。在此上下文中，还优选的是，上述开口被设置在外壳的与插槽相同的那半侧上。

保护头盔的一优选实施例的特征在于，保护头盔具有被设置在外壳上的盖子，并且天线至少部分地被设置在外壳和盖子之间。优选地，天线也可被完全设置在外壳和盖子之间。以此方式，更好地保护天线免受外部机械影响的损坏。优选地，盖子包括塑料或由塑料组成。一般来说，由于盖子通常不具有与外壳所要求的一样的保护效果，因此对天线发射的影响也要小得多。

保护头盔的另一个优选实施例的特征在于，保护头盔具有用于眼睛保护的护目镜和护目镜附接装置，该护目镜附接装置被牢固地连接到外壳以用于可枢转地安装护目镜。此类护目镜和此类护目镜附接装置本身是现有技术中已知的。在此情况下，优选地提供，盖子被设置成毗邻护目镜附接装置。这允许盖子和护目镜附接装置之间的各种有利的协同作用，这将在下面更详细地解释。特别是当盖子基本上在与保护头盔的观察方向相反的方向上与护目镜附接装置偏移地设置时，产生这些有利的协同作用。在此情况下，观察方向沿着纵向方向定向并且与穿戴保护头盔的人的视线方向对齐。

根据保护头盔的一优选实施例，提供了盖子被附接到护目镜附接装置。由于护目镜附接装置无论如何都必须确保护目镜牢固地附接到外壳，因此护目镜附接装置的这种附接效果也可被盖子使用而无需与外壳的任何单独接合，这种接合通常需要通过钻孔等方式削弱外壳。此外，开口可被设置在护目镜附接装置下方，其中，特别地，护目镜附接装置在此情况下可具有与开口对齐的通孔，以用于将传输线布线成穿过该开口。以此方式，在外壳上为使传输线穿过所需的工作可被限制在护目镜附接装置的区域中，其无论如何都必须单独配置。

根据保护头盔的另一优选实施例，提供了盖子具有——优选地整体配置的——空气动力学设备，以用于在行驶期间影响保护头盔周围的空气流动。因此，盖子不仅具有保护天线免受外部机械影响的功能，而且还具有有利地影响保护头盔的空气动力学行为。在此情况下，优选的是盖子具有湍流器，以用于在行驶期间生成空气涡流。这些湍流器可以是盖子中的凸起，其被配置成细长的且基本上在纵向方向上延伸。以现有技术中已知的方式，此类湍流器被配置成用于将层流气流(其在当前情况下由行进的空气产生)转换成湍流气流。在保护头盔的情况下，它们用于最小化由行进的空气产生的噪声。

保护头盔的一优选实施例的特征在于，保护头盔具有设置在外壳上的结构，与外壳相比，该结构导致保护头盔的外形表面轮廓，并且，该空气动力学设备被设置成毗邻该结构以使得因空气动力学设备而导致的表面轮廓相对于外形表面轮廓更平滑。因此，该结构不是外壳的一部分。出于空气动力学的原因，原则上应当在保护头盔中避免尤其是从保护头盔的表面突出的外形或类似物。在某些区域中，例如在护目镜附接装置的区域中，此类结构不能被完全避免。原则上，外壳也可被塑形成使得它能补偿由此类结构引起的不规则性。然而，一般地，如果通过空气动力学设备来达成此举，则在生产方面更简单。优选地，此结构是护目镜或护目镜附接装置。

保护头盔的另一优选实施例的特征在于，外壳具有通风口——优选地被设置在保护头盔的顶部区域中——用于将行进的空气馈送到保护头盔中以进行冷却，并且盖子是馈送设备，该馈送设备覆盖通风口，以用于使行进的空气转移。在此情况下，顶部区域对应于保护头盔的上半部分——再次相对于保护头盔被人穿戴时的取向——并且优选地对应于位于穿戴保护头盔的人的头部上方的保护头盔或外壳的区域。从现有技术中已知的是，在此区域中在保护头盔中提供通风口。在此提议，通常也被提供并且配置成用于使行进的空气尤其是通过通风口来转移的馈送设备也可被用于覆盖天线。优选的是，馈送设备可被调节以用于对行进的空气进行可变馈送，故因此，馈送到通风口的行进的空气的量是可变的。

通过参考附图和以下描述，其他有利和优选的实施例将变得显而易见。在附图中，仅例示了单个示例性实施例：

图1示出了所提出的保护头盔的第一示例性实施例的示意性侧视图，

图2示出了图1的保护头盔的示意性剖视图，

图3示出了所提出的保护头盔的第二示例性实施例的示意性透视图，

图4示出了所提出的保护头盔的第三示例性实施例的示意性透视图。

总体上说，图1至4中所示的保护头盔的三个示例性实施例是摩托车保护头盔。它们包括——在每种情况下定位不同的——用于无线电传输的天线1、用于分散冲击力的外壳2、以及用于吸收冲击力的内层3，该内层3被设置在外壳2的下方，即内侧。在此情况下，外壳2由添加有特殊树脂的玻璃纤维组成，而内层3由发泡聚苯乙烯(EPS)组成。在下文中，图1的示例性实施例将在每一种情况下被首先描述——并且在存在差异的情况下——图3和图4的示例性实施例将被分别讨论。

而且，所示的保护头盔各自包括用于接触数字设备5的插槽4、该数字设备5是蓝牙模块，即用于与蓝牙WPAN通信的设备。

在第一(图1和2)以及第三(图4)实施例中，天线1被整体设置在外壳2外侧，使得外壳2将相应的天线1与内层3完全分开。然而，在图3的第二示例性实施例中，天线1被设置在外壳2内，使得天线1在所有方向上被外壳2包围。

插槽4具有塑料框架6，其在图2中被示意性地解说并且与保护头盔的头盔装饰部7正向连接，该头盔装饰部7进而覆盖外壳2的下边缘并被耦合到外壳2。以此方式，框架6以间接方式被牢固地连接到外壳2。

而且，插槽4包括同轴插入设备——这里仅以示意性方式解说——作为接触设备和传输设备8。此传输设备8用于接触所容纳的数字设备5的天线触点，并且被电连接到传输线10，数字设备5经由传输线10被连接到天线1。以此方式，数字设备5能够将天线1用于其蓝牙传输。

图1和图2的概要示出，在第一示例性实施例中，天线1不仅横向设置，而且甚至设置在保护头盔的外部——尤其是左外——横向端部上。插槽4也以横向偏移的方式被设置。相应的横向9如图2所示，而纵向12如图1所示。相反，图4中的保护头盔的天线1在横向方向9上居中设置，而在仅在图2中示出的高度方向9a上设置在保护头盔的顶部区域9c中。而且，图2示出了对应于上述纵向方向12和高度方向9a的垂直中心纵向平面9b。

传输线10被设置在内层3和外壳2之间，并且从传输设备8布线到外壳2中的开口11，通过该开口11，传输线10从外壳2出来，并且然后接触天线1。在这种情况下，传输线10的相应路线和开口11的布置仅针对图2中的第一示例性实施例示出。

所示出的保护头盔各自具有一个护目镜13(其仅在图1的视图中未示出)和护目镜附接装置14，该护目镜附接装置14被附接到外壳2上并且护目镜13可枢转地安装在护目镜附接装置14上。此外，至少一个盖子15被设置在外壳2上，其中特别是图4的示例性实施例具有两个这样的盖子15。

在图1和2以及4的示例性实施例中，天线1被完全设置在这样的盖子15和外壳2之间。从图2可以看出，在第一示例性实施例中，开口11也位于盖子15下方。

图1和2的示例性实施例以及图3的示例性实施例的单个盖子15是空气动力学设备16。空气动力学设备16与护目镜附接装置14毗邻设置——其也附接在护目镜附接装置14上——并且在护目镜附接装置14的区域中使原本由护目镜13和护目镜附接装置14引起的较粗糙的表面轮廓平滑。此外，空气动力学设备16具有湍流器17以用于减少噪声的产生。空气动力学设备16被附接到护目镜附接装置14并且因此共享后者与外壳2的附接。因此，在第一示例性实施例中，护目镜附接装置14是上述意义上的结构18，其因此导致外形表面轮廓。

相反，图4的第三示例性实施例的盖子15是可调节的馈送设备19，借助于该可调节的馈送设备19，行进的空气可出于冷却目的而以使其通过外壳2中的通风口进入(未在此处显示)的方式被转移。

Claims (15)

1.一种保护头盔，特别是摩托车保护头盔，包括：用于无线电传输的天线(1)、用于分散冲击力的外壳(2)、被所述外壳(2)容纳的用于吸收冲击力的内层(3)、以及牢固地连接到所述外壳(2)以便接触数字设备(5)以进行无线通信的插槽(4)，其中，所述插槽(4)在接触所述数字设备(5)时将所述数字设备(5)电连接到所述天线(1)以进行无线通信，其特征在于，所述外壳(2)的至少一个局部层被设置在所述天线(1)和所述内层(3)之间。

2.如权利要求1所述的保护头盔，其特征在于，所述天线(1)被设置在所述外壳(2)外侧，优选地，所述天线(1)基本上被配置成在水平传输方向上进行发射。

3.如权利要求1或2所述的保护头盔，其特征在于，所述数字设备(5)是用于无线个域网(WPAN)的无线电模块，具体地，所述数字设备(5)是用于蓝牙的无线电模块。

4.如权利要求1至3中任一项所述的保护头盔，其特征在于，所述插槽(4)具有用于容纳所述数字设备(5)的框架(6)和用于信号传输的传输设备(8)，所述传输设备(8)电连接到所述天线(1)，并且当所述数字设备(5)被容纳在所述框架(6)中时，所述传输设备(8)与所述数字设备(5)的天线杆电耦合。

5.如权利要求1至4中任一项所述的保护头盔，其特征在于，所述天线(1)是偶极天线，优选地，所述传输设备(8)是具有至少两个触点极的同轴插入设备。

6.如权利要求1至5中任一项所述的保护头盔，其特征在于，所述天线(1)相对于所述保护头盔的横向方向(9)基本上被设置在所述保护头盔的外部横向端部处。

7.如权利要求1至6中任一项所述的保护头盔，其特征在于，所述保护头盔具有用于将所述数字设备(5)电连接到所述天线(1)的传输线(10)，优选地，所述传输线(10)至少部分地、优选完全地被布线在所述外壳(2)内。

8.如权利要求7所述的保护头盔，其特征在于，所述外壳(2)具有开口(11)，并且用于所述电连接的所述传输线(10)被布线成穿过所述开口(11)，优选地，所述传输线(10)被布线在所述外壳(2)和所述内层(3)之间的至少一些部分中。

9.如权利要求1至8中任一项所述的保护头盔，其特征在于，所述插槽(4)被设置在所述保护头盔的下边缘处，具体地，所述插槽(4)相对于所述保护头盔的所述纵向方向(11)上的中心平面被横向偏移地设置，更具体地，所述开口(10)被设置在所述外壳(2)的与所述插槽(4)相同的半侧上。

10.如权利要求1至9中任一项所述的保护头盔，其特征在于，所述保护头盔具有被设置在所述外壳(2)上的盖子(15)，并且所述天线(1)至少部分地，优选完全地，被设置在所述外壳(2)和所述盖子(15)之间。

11.如权利要求10所述的保护头盔，其特征在于，所述保护头盔具有用于眼睛保护的护目镜(13)和护目镜附接装置(14)，所述护目镜附接装置被牢固地连接到所述外壳(2)以用于可枢转地安装所述护目镜(13)，优选地，所述盖子(15)被设置成毗邻所述护目镜附接装置(14)，具体地，所述盖子(15)基本上在与所述保护头盔的观察方向相反的方向上与所述护目镜附接装置(14)偏移地设置。

12.如权利要求11所述的保护头盔，其特征在于，所述盖子(12)被附接到所述护目镜附接装置(14)，优选地，所述开口(11)被设置在所述护目镜附接装置(14)的下方，具体地，所述护目镜附接装置(14)具有与所述开口(11)对齐的通孔，以用于将所述传输线(10)布线成穿过所述开口(11)。

13.如权利要求10至12中任一项所述的保护头盔，其特征在于，所述盖子(15)具有优选整体配置的空气动力学设备(16)，以用于在行驶期间影响所述保护头盔周围的空气流动，具体地，所述盖子(15)具有湍流器(17)，以用于在行驶期间产生空气涡流。

14.如权利要求13所述的保护头盔，其特征在于，所述保护头盔具有被设置在所述外壳(2)上的结构(18)，与所述外壳(2)相比，所述结构(18)导致所述保护头盔的外形表面轮廓，并且，所述空气动力学设备(16)毗邻所述结构(18)地布置以使得因所述空气动力学设备(16)而导致的表面轮廓相对于所述外形表面轮廓更平滑。

15.如权利要求14所述的保护头盔，其特征在于，所述外壳(2)具有通风口，所述通风口优选地被设置在所述保护头盔的顶部区域(9b)中，以用于将行进的空气馈送到所述保护头盔中以进行冷却，并且所述盖子(15)是馈送设备(19)，所述馈送设备(19)覆盖所述通风口，以用于使所述行进的空气转移，优选地，所述馈送设备(19)可被调节以用于对行进的空气进行可变馈送。