CN110693126A - 头盔装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种头盔装置及其使用方法，头盔装置包括头盔、无线通讯单元、天线单元以及延展单元，无线通讯单元安装于头盔，用于发射/接收通信信号；天线单元与无线通讯单元通信连接，用于接收外部通信信号并将接收的外部通信信号传输给无线通讯单元或者传输无线通讯单元发射的通信信号；延展单元一端连接于头盔，另一端与天线单元连接，延展单元能够带动天线单元延展，以将天线单元输送至预定位置，该方案相对于现有技术，延展单元可以带动天线单元输送到能够发射/接收通信信号的位置，克服无线通讯单元的通信信号发射/接收受能力的限制，提高发射求救信号的成功率，提高被困人员自救能力。

Description

头盔装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及救援装备技术领域，特别是涉及一种头盔装置及其使用方法。

背景技术

应急救援头盔是一种专门用于保护使用者头部安全的应急装备，外壳材质坚硬，通过缓冲减震、分散应力来减少落石、木头等坠落物对工作人员的伤害，常用于井下、隧道、地下工程等场景。

目前，操作人员佩戴的安全头盔只具有保护功能。在发生地震塌方、矿井爆炸等紧急事故场景时，被困人员会发生通信失联、自救困难等问题，造成救援人员不能够及时的对被困人员进行救援。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种头盔装置及其使用方法，可有效解决被困人员的通讯失联问题，极大地提高了灾害、事故被困人员的自救能力，同时提高消防官兵的搜救效率和定位精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种头盔装置，包括头盔、无线通讯单元、天线单元以及延展单元，所述无线通讯单元安装于所述头盔，用于发射/接收通信信号；

所述天线单元与所述无线通讯单元通信连接，用于接收外部通信信号并将接收的外部通信信号传输给所述无线通讯单元或者传输所述无线通讯单元发射的通信信号；

所述延展单元一端连接于所述头盔，另一端与所述天线单元连接，所述延展单元能够带动所述天线单元延展，以将所述天线单元输送至预定位置。

在其中一个实施例中，所述延展单元包括延展管，所述延展管的一端与所述天线单元连接，所述延展管处于充气状态下，能够带动所述天线单元延展。

在其中一个实施例中，所述延展单元还包括进气管，所述进气管与所述延展管相连通，用以将气体输送到延展管内。

在其中一个实施例中，所述延展单元还包括固定件，所述延展管通过所述固定件与所述天线单元连接。

在其中一个实施例中，所述头盔装置还包括通信壳体，所述通信壳体安装于所述头盔的外表面，用以安装所述无线通讯单元、所述天线单元和/或所述延展单元。

在其中一个实施例中，所述通信壳体开设有第一收纳槽，所述第一收纳槽用以收纳所述天线单元。

在其中一个实施例中，所述通信壳体还开设有第二收纳槽，所述第二收纳槽用以收纳所述延展单元。

在其中一个实施例中，所述天线单元包括天线端子，所述延展单元能够带动所述天线端子延展；

或者，所述天线端子能够与金属物体相接触。

在其中一个实施例中，所述头盔装置还包括电池组件，所述电池组件安装于所述头盔，所述电池组件对所述无线通讯单元供电。

一种头盔装置的使用方法，应用于以上所述的头盔装置上，包括以下步骤：

取出天线单元以及延展单元，并将天线单元固定在延展单元；

将天线单元远离头盔的一端塞入固体碎片之间的间隙，并通过延展单元带动天线单元穿过固体碎片之间的间隙，直至天线单元能够发射/接收通信信号。

与现有技术相比，本发明提供的一种头盔装置及其使用方法，具有如下优点：

延展单元可以带动天线单元输送到能够发射/接收通信信号的位置，克服无线通讯单元的通信信号发射/接收受能力的限制，提高发射求救信号的成功率，提高被困人员自救能力，可有效解决部分地下受困情景的通讯失联问题，极大地提高了灾害、事故被困人员的自救能力，同时提高消防官兵的搜救效率和定位精度。

附图说明

以下附图仅用于使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，并非是对本发明的限制，本领域技术人员可以根据本发明的技术方案获得其它附图。

图1为本发明提供的一实施例的头盔装置的结构示意图一；

图2为本发明提供的一实施例的头盔装置的结构示意图二；

图3为头盔装置的通信示意框图；

图4为图1中头盔装置应用场景一；

图5为图1中头盔装置应用场景二；

图6为本发明一个实施方式中基于头盔装置的使用方法流程图。

标号说明：

100、头盔装置；101、金属物体；10、头盔；11、灯体；12、下颚带；13、披肩；14、电池组件；141、电池；142、发电单元；143、手柄；20、无线通讯单元；30、天线单元；31、天线端子；32、天线；40、馈线；50、延展单元；51、延展管；52、进气管；53、固定件；60、通信壳体；61、第一收纳槽；62、第二收纳槽；63、第一盖板；64、第二盖板；65、内置麦克；66、内置扬声器；67、数字键盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明提供一种头盔装置100，所述头盔装置100佩戴在操作人员的头部，用以保护操作人员的头部。

具体地，所述头盔装置100包括头盔10，所述头盔10佩戴在操作人员的头部，所述头盔10上设置有下颚带12以及披肩13，所述下颚带12安装在所述头盔10的内侧壁，与所述头盔10配合固定在操作人员的头部；所述披肩13的数量为三个，三个所述披肩13分别设置在头盔10的两侧以及后侧，所述披肩13用于于保护操作人员的耳部、颈部及面部两侧。

进一步地，所述头盔装置100还包括灯体11，所述灯体11安装于所述头盔10的外侧壁，用以照明。

进一步地，如图1至图3所示，所述头盔装置100还包括无线通讯单元20，所述无线通讯单元20安装于所述头盔10，用以发射/接收通信信号。

可以理解的是，无线通讯单元20用于进行应急通讯，发射求救信号。被困人员在受困时，可以通过无线通讯单元20将求救信号进行发射，并能够实时反馈救援人员发送的通信信号，极大地提高了灾害、事故被困人员的自救能力，同时提高消防官兵的搜救效率和定位精准。

其中，所述头盔装置100还包括天线单元30，所述天线单元30与所述无线通讯单元20通信连接，用于接收外部通信信号并将接收的外部通信信号传输给所述无线通讯单元20或者传输所述无线通讯单元20发射的通信信号。

进一步地，如图2所示，所述头盔装置100还包括延展单元50，所述延展单元50一端连接于所述头盔10，另一端与所述天线单元30连接，所述延展单元50能够带动所述天线单元30延展，以将所述天线单元30输送至预定位置。

可以理解的是，延展单元50可以带动天线单元30输送到能够发射/接收通信信号的位置，克服无线通讯单元20的通信信号发射/接收受能力的限制，提高发射求救信号的成功率，提高被困人员自救能力，可有效解决部分地下受困情景的通讯失联问题，极大地提高了灾害、事故被困人员的自救能力，同时提高消防官兵的搜救效率和定位精度。

具体地，操作人员在地下被困时，此时操作人员距离地面有一定距离，因手机或头盔10的无线通讯单元20信号穿透能力较弱，不足以穿透2米上的连续固体障碍物，因此需要操作人员延展天线单元30位置，通过延展单元50可以将天线单元30输送到最接地面的位置，克服无线通讯单元20的通信信号发射/接收受穿透能力的限制。

进一步地，所述天线单元30包括天线端子31，所述延展单元50能够带动所述天线端子31延展。

可以理解的是，天线端子31与无线通讯单元20通信连接，用于将接收到的通信信号发送到无线通讯单元20，并发射无线通讯单元20发送的通信信号。

其中，天线端子31通过馈线40与无线通讯单元20通信连接，馈线40能够增加天线端子31的延伸长度，以使天线端子31的活动范围更广。

当然，在本实施方式中，所述天线端子31能够与金属物体101相接触。

可以理解的是，天线端子31在不接天线32情况下，可将天线端子31的内部信号接口外露用于连接其他物体(如金属物体101)。在被困人员是被困于地下时，被困人员可以借助被困空间内原本与地面连接的金属物体，通过直接将天线端子31金属触点接触金属物体101，并自动调整最适配发射频段，借助金属物体101向外发射求救信号，以克服无线信号传输受穿透能力的限制，可有效解决部分地下受困情景的通讯失联问题。

进一步地，所述天线单元30还包括天线32，所述延展单元50能够带动所述天线32延展。

进一步地，所述延展单元50包括延展管51，所述延展管51的一端与所述天线单元30连接，所述延展管51处于充气状态下，能够带动所述天线单元30延展。

可以理解的是，延展管51在充气的状态的下，具有一定的支撑强度，可以将天线单元30高度抬高，并且延展管51可以带动天线单元30穿过固体碎片之间的缝隙，不断调整延展管51手持端位置及角度，以达到将天线单元30通过缝隙向上输送的目的，以将天线单元30输送到最接地面的位置。

优选地，所述延展单元50还包括进气管52，所述进气管52与所述延展管51相连通，用以将气体输送到延展管51内。

可以理解的是，进气管52内部设有止回挡片(图未示)，防止气体外泄，只有插入顶针(图未示)推动止回挡片才能排气。

其中，所述延展单元50还包括固定件53，所述延展管51通过固定件53与所述天线单元30连接。以通过固定件53将延展管51与天线单元30之间进行固定。

优选地，所述固定件53为锁扣。

进一步地，如图1及图2所示，所述头盔装置100还包括通信壳体60，所述通信壳体60安装于所述头盔10的外表面，用以安装所述无线通讯单元20、所述天线单元30和/或所述延展单元50。

其中，通信壳体60上还安装有内置扬声器66、内置麦克65以及数字键盘67，内置扬声器66、内置麦克65以及数字键盘67均与无线通讯单元20通信连接。内置扬声器66安装在通信壳体60侧面，用于发出声音信号；内置麦克65安装在通信壳体60侧面，用于收集声音信号；数字键盘67安装在通信壳体60侧面，用于向外发送求救信号。

进一步地，如图1及图2所示，所述通信壳体60开设有第一收纳槽61，所述第一收纳槽61用以收纳所述天线单元30。

其中，通信壳体60设置有第一盖板63，第一盖板63与第一收纳槽61的开口相配合。天线单元30收纳在第一收纳槽61内时，将第一盖板63盖合在第一收纳槽61的开口处，避免天线单元30从第一收纳槽61内脱离。

进一步地，如图1及图2所示，所述通信壳体60还开设有第二收纳槽62，所述第二收纳槽62用以收纳所述延展单元50。

其中，通信壳体60设置有第二盖板64，第二盖板64与第二收纳槽62的开口相配合。延展管51在未充气的状态下，将延展单元50收纳在第二收纳槽62内，然后将第二盖板64盖合在第二收纳槽62的开口处，避免延展单元50从第二收纳槽62内脱离。

进一步地，所述头盔装置100还包括电池组件14，所述电池组件14对所述无线通讯单元20供电。

可以理解的是，电池组件14安装在头盔10上，电池组件14可以在为无线通讯单元20供电的同时，也可以为其它用电元件(灯体11)供电。

其中，电池组件14包括电池141以及发电单元142，电池141用于为灯体11提供工作电源，也可以存储发电单元142输出的电能。发电单元142包含永磁体(图未示)以及线圈(图未示)，可以通过线圈切割磁感线产生感应电流，并将电流输出到电池141存储起来，用以延长用电元件的工作时间，延长被困人员的有效求救时间，极大地增加了受困人员的被救可能性。

其中，发电单元142还包括手柄143，手柄143与线圈连接，手柄143通过旋转，带动发电单元142中的线圈旋转，从而产生电流。手柄143可以收缩，在需要发电时可以向外打开。

如图4所示，当操作人员被困于材质连续的相对密闭空间时，没有一些较大的间隙，具体操作如下：

(1)打开第一盖板63，取出天线端子31；

(2)将天线端子31金属触点接触在被困空间的金属物体101上；

(3)无线通讯模块检测到发射端电流，自动调整到最适配的发射频段(依据被困深度，发射频段将集中在1MHz-100MHz)；

(4)随后，开始拨打110、120、119、112等应急号码；

(5)如能建立无线连接，可及时告知大致位置并等待救援，如不能建立无线连接，需调整接触的金属物体，继续进行步骤(2)、步骤(3)以及步骤(4)。

如图5所示，当操作人员因为地震或爆炸事故被困于较大体积的固体碎片下时，此时操作人员距离地面有一定距离，因手机或无线通讯单元20信号穿透能力较弱，不足以穿透2米上的固体障碍物，具体操作如下：

(1)打开第一盖板63，取出天线端子31以及天线32；

(2)同时打开第二盖板64，取出进气管52、延展管51以及锁扣；

(3)用锁扣将延展管51和天线端子31的末端固定在一起；

(4)向进气管52吹气，使得延展管51可以延展长度，且具有一定硬度；

(5)将延展管51和天线端子31的末端塞入固体碎片的间隙，并通过不断的充气将天线32送到离地面最近位置，此间需要不断调整延展管51手持端位置及角度，以达到将天线32通过固体缝隙向上输送的目的；

(6)当天线32上升到一定位置后，开始拨打110、120、119、112等应急号码；

(7)如能建立无线连接，可及时告知大致位置并等待救援，如不能建立无线连接，需继续进行步骤(5)以及步骤(6)。

如图6所示，为本发明一个实施方式中基于头盔装置的使用方法，包括以下步骤：

取出天线单元以及延展单元，并将天线单元固定在延展单元；

将天线单元远离头盔的一端塞入固体碎片之间的间隙，并通过延展单元带动天线单元穿过固体碎片之间的间隙，直至天线单元能够发射/接收通信信号。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种头盔装置，其特征在于，包括头盔、无线通讯单元、天线单元以及延展单元，所述无线通讯单元安装于所述头盔，用于发射/接收通信信号；

所述天线单元与所述无线通讯单元通信连接，用于接收外部通信信号并将接收的外部通信信号传输给所述无线通讯单元，或者传输所述无线通讯单元发射的通信信号；

所述延展单元一端连接于所述头盔，另一端与所述天线单元连接，所述延展单元能够带动所述天线单元延展，以将所述天线单元输送至预定位置。

2.根据权利要求1所述的头盔装置，其特征在于，所述延展单元包括延展管，所述延展管的一端与所述天线单元连接，所述延展管处于充气状态下，能够带动所述天线单元延展。

3.根据权利要求2所述的头盔装置，其特征在于，所述延展单元还包括进气管，所述进气管与所述延展管相连通，用以将气体输送到延展管内。

4.根据权利要求2所述的头盔装置，其特征在于，所述延展单元还包括固定件，所述延展管通过所述固定件与所述天线单元连接。

5.根据权利要求1所述的头盔装置，其特征在于，所述头盔装置还包括通信壳体，所述通信壳体安装于所述头盔的外表面，用以安装所述无线通讯单元、所述天线单元和/或所述延展单元。

6.根据权利要求5所述的头盔装置，其特征在于，所述通信壳体开设有第一收纳槽，所述第一收纳槽用以收纳所述天线单元。

7.根据权利要求5所述的头盔装置，其特征在于，所述通信壳体还开设有第二收纳槽，所述第二收纳槽用以收纳所述延展单元。

8.根据权利要求1所述的头盔装置，其特征在于，所述天线单元包括天线端子，所述延展单元能够带动所述天线端子延展；

或者，所述天线端子能够与金属物体相接触。

9.根据权利要求1所述的头盔装置，其特征在于，所述头盔装置还包括电池组件，所述电池组件安装于所述头盔，所述电池组件对所述无线通讯单元供电。

10.一种头盔装置的使用方法，应用于如权利要求1-9任意一项所述的头盔装置上，其特征在于，包括以下步骤：

取出天线单元以及延展单元，并将天线单元固定在延展单元；

将天线单元远离头盔的一端塞入固体碎片之间的间隙，并通过延展单元带动天线单元穿过固体碎片之间的间隙，直至天线单元能够发射/接收通信信号。

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